Yhteistyö voimaa

Ylioppilaslehti 6.4.1978

Suomen ja Neuvostoliiton tieteellis-teknisellä yhteistyöllä on jo 23-vuotiset perinteet. Vuonna 1955 allekirjoitettu tieteellistekninen yhteistyösopimus on yksi niistä lähes seitsemästäkymmenestä sopimuksesta, jotka maittemme välillä on solmittu YYA-sopimuksen pohjalta.

Mainittu sopimus oli ensimmäinen sosialistisen ja kapitalistisen maan välillä solmittu tieteellis-tekninen yhteistyösopimus.

Seuraavassa artikkelissa Tampereen teknillisen korkeakoulun yliassistentti, tekniikan lisensiaatti Rolf Hernberg tarkastelee tämän yhteistyön avaamia näköaloja eräällä keskeisellä energiatalouden alueella, uusien MHD-generaattoreiden kehittämisen alueella.

Pitkäjänteistä energiatutkimusta

Suomen ja Neuvostoliiton välillä on kehittynyt vilkas yhteistyö jo monella teknisen tutkimuksen alalla, kuten esimerkiksi puunjalostuksen, vesiensuojelun ja rakentamisen alalla. Toisaalta on olemassa tärkeitä tutkimusaloja, joilla ei vielä yhteistyötä ole, tai joilla yhteistyö on vasta alkamassa.

Yksi tällainen ala on energiatutkimus. Neuvostoliitto on ollut uranuurtajana useimmilla energiatutkimuksen aloilla.

Perusta vuosikymmeniä kestäneelle pitkäjänteiselle energiatutkimukselle luotiin jo vuonna 1920 V. I. Leninin esityksestä laaditussa sähköistämissuunnitelmassa, eli GOELRO-suunnitelmassa.

Kapitalistisissa maissa, niiden joukossa Suomessa, on pitkäjänteisen energiatutkimuksen välttämättömyyttä tajuttu vasta viime vuosina raakaenergian hinnan rajun kasvun yhteydessä.

Suomen energiahuollon turvaaminen tulevaisuudessa vaatii kauaskantoisia ratkaisuja, jotka edellyttävät energiatutkimuksen lisäämistä maassamme. Paras mandollinen pohja laajenevalle energiatutkimukselle saataisiin laajentamalla yhteistyötä Neuvostoliiton kanssa.

Näin voisi maamme hyötyä siitä laajasta kokemuksesta, mikä Neuvostoliitolla energiatutkimuksessa on. Energiatutkimusyhteistyön laajentaminen olisi varsin luonnollista sitäkin ajatellen, että yhteistyö maittemme välillä energian kaupan ja voimalaitosten rakentamisen alalla on hyvin laajaa.

Esimerkki viime vuosien aikana Suomen ja Neuvostoliiton välillä alkaneesta energiatutkimukseen liittyvästä yhteistyöstä on Tampereen teknillisen korkeakoulun ja Neuvostoliiton Tiedeakatemian korkeiden lämpötilojen instituutin (IVTAN) välinen yhteistyö, joka liittyy ns. MHD-generaattorin (magnetohydrodynaamisen generaattorin) kehittämiseen. Tällaisella uudentyyppisellä generaattorilla varustettujen sähkövoimaloiden odotetaan tulevan laajamittaiseen käyttöön noin 10-15 vuoden kuluessa. Sellaisilla voimaloilla lasketaan säästettävän polttoainetta 20-30 prosenttia ja myöhemmässä vaiheessa jopa 40 prosenttia nykyisiin lämpövoimaloihin verrattuna. Lisäksi ne tulevat olemaan nykyisiä lämpövoimaloita huomattavasti ympäristöystävällisempiä.

Plasman, plasmaa

MHD-generaattorissa kuuma, sähköä johtava ionisoitunut kaasu, eli plasma, virtaa suurella nopeudella virtauskanavan läpi, joka on sijoitettu voimakkaan magneetin sisälle. Plasman virtauksen ja magneettikentän vuorovaikutuksesta syntyy virtauskanavan seinämien välille sähköjännite. Jännite muutetaan vaihtojännitteeksi, jonka jälkeen se on valmis syötettäväksi sähköverkkoon. MHD-generaattorista saatava sähköenergia on peräisin plasman sisältämästä lämpöenergiasta. Lämpöenergia muuttuu MHD-generaattorissa suoraan sähköenergiaksi ilman mekaaniseen energiaan perustuvaa välivaihetta, jollainen sisältyy tavallisen generaattorin energianmuutosprosessiin.

Neuvostoliitolla on johtava asema maailmassa MHDvoimaloiden tutkimus- ja kehittämistyössä. Maailman ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa teollisuusasteen koevoimala U-25, joka toimii MHDgeneraattorilla, on toiminut vuodesta 1971 lähtien Moskovassa IVTAN:issa. Tämän koevoimalan MHD-generaattorin teho on 25 megawattia. Suunnitelmien mukaan tullaan IVTAN:in toimesta rakentantamaann 500 megaWatin MHD-voimala, joka valmistunee vuonna 1983 tai 1984. Tämä tulee olemaan ensimmäinen MHD-generaattorilla toimiva suurvoimala, tuleehan se olemaan teholtaan jo hieman suurempi kuin Loviisan ydinvoimala.

Uutta tekniikkaa

MHD-voimala vaatii paljon uutta tekniikkaa. On kehitettävä materiaaleja, jotka pystyvät toimimaan tuhansia tunteja yli kandentuhannen asteen lämpötilassa, on rakennettava valtavan isoja suprajohtavalla käämillä toimivia magneetteja, on aikaansaatava entistä korkeammissa lämpötiloissa toimivia suuria lämmönsiirtimiä vain muutaman esimerkin mainitakseni. MHD-generaattori on periaatteellisesti uudentyyppinen sähkökone, jonka toiminta myös edellyttää lukuisten uusien sähköteknillisten ja fysikaalisten ongelmien ratkaisemista.

On selvää, että näin laajan tieteellis-teknisen tehtävän ratkaiseminen vaatii valtavat resurssit. Ainoa mandollinen ratkaisu on tässä tapauksessa kansainvälinen yhteistyö, sillä eivät edes suurvaltojen voimavarat yksin riitä tehtävän ratkaisemiseen kohtuullisessa ajassa pienistä maista puhumattakaan.

MHD-voimaloiden ympärille kehittynyt kansainvälinen yhteistyö onkin hyvä esimerkki kaikkien osapuolten tasaveroisuudelle ja hyödylle perustuvasta yhteistyöstä.

Neuvostoliiton ja USA:n välillä on käynnissä laaja MHDyhteistyö, näiden maiden välisistä tieteellisteknisistä yhteistyökohteista laajin. SEV-maiden kesken on solmittu MHD-yhteistyösopimus, joka perustuu pitkälle menevälle yhteistyölle. Eri maat ovat tässä mukana hyvinkin erilaisilla panoksilla.

Toisilla, kuten Puolalla, on laaja kansallinen MHD-projekti. Toiset, kuten Unkari, ovat keskittyneet kapealle osasektorille.

Tästä riippumatta kaikilla SEV-yhteistyöhön osallistuvilla valtioilla on yhtäläiset oikeudet kaikkiin yhteistyön tuloksiin. Lisäksi on olemassa lukuisia kandenvälisiä yhteistyösopimuksia, joista yksi mielenkiintoisimmista on Neuvostoliiton ja Intian välinen sopimus MHD-voimaloiden kehittämiseksi Intiaa varten.

Suomen osuus

Suomen osuus MHD-yhteistyöstä on toistaiseksi määrällisesti vaatimaton. Tampereen teknillisessä korkeakoulussa toimivalle pienelle MHD-tutkimusryhmille on kuitenkin erittäin merkittävää voida työskennellä yhdessä maailman johtavien MHD-spesialistien kanssa. Nykynäkymien valossa Suomen oloihin sopivia MHDvoimaloita on kaupallisesti saatavissa ehkä 1990-luvulla. Osallistumalla kansainväliseen MHD-tutkimusyhteistyöhön pyrimme luomaan pohjan koti

Suomen oloihin sopivia MILD-voimaloita on kaupallisesti saatavissa ehkä 1990-luvulla. Osallistumalla kansainväliseen MHD-tutkimusyhteistyöhön pyrimme luomaan pohjan kotimaisen asiantuntemuksen kehittymiselle alalla, jotta MHDvoimaloiden tarjoamien erittäin tuntuvien energiataloudellisten etujen hyväksikäyttö olisi tulevaisuudessa mandollista meidänkin maassamme.

Töitä teollisuudelle

Suomen mandollisuudet MHD-alalla eivät kuitenkaan rajoitu pelkästään perustutkimukseen. Myös maamme teollisuudella näyttäisi olevan hyvät mandollisuudet osallistua MHDvoimaloiden eri osien kehittämiseen yhdessä Neuvostoliiton kanssa.

Suomessa vieraili tammikuussa arvovaltainen delegaatio IVTAN:ista instituutin johtajan, akateemikko A. E. Sheindlinin johdolla. Delegaatio osallistui suomalais-neuvostoliittolaiseen MHD-symposiumiin Tampereella. Tämän lisäksi vieraat tutustuivat muutamiin teollisuuslaitoksiin Tampereella, Porissa ja Harjavallassa. Teollisuuskäyntien aikana nousi esille varsin mielenkiintoisia yhteistyömandollisuuksia, jotka liittyivät muun muassa MHD-voimaloiden höyrykattiloiden kehittämiseen, korkeiden lämpötilojen lämmönsiirtimiin, suprajohteen valmistusteknologian kehittämiseen ja erilaisten säätöongelmien ratkaisemiseen. Osallistuminen tällaiseen kehittämistyöhön loisi varmaan hyvät mandollisuudet myös varsinaisille toimituksille siinä vaiheessa kun MHDvoimaloiden kaupallinen sarjatuotanto tulee ajankohtaiseksi. Jos näin kävisi, toteutuisi jälleen yksi esimerkki siitä, miten tieteellis-tekninen yhteistyö myöhemmin voi johtaa kaupallistuotannolliseen yhteistyöhön. On vain toivottava, että maamme teollisuus käyttäisi aktiivisesti hyväkseen nyt avautuneita mahdollisuuksia.

Julkaistu Ylioppilaslehden luvalla 2008 - Onhan tuota päevitelty 2.4.2006

ylös