Energian varastoiminen aika pitkäänkin lämpönä on periaatteessa helppoa. Tarvitaan vain suuri ja hyvin eristetty lämpövaraaja. Aalto-vetoinen tiimi on kehittänyt aineen olomuodon muutokseen perustuvan HeatStock-materiaalin, joka näyttää pystyvän varastoimaan lämpöenergiaa vaikka ikuisesti.

Aalto-yliopiston johtama tiimi HeatStock on saanut jaetun ensimmäisen palkinnon tiedepohjaisessa Helsinki Challenge -ideakilpailussa. Tiimi jakoi voiton Helsingin yliopiston johtaman tiimi iCombinen kanssa. Kilpailun tavoitteena on löytää uusia tiedepohjaisia ratkaisuja maailman kiperimpiin ongelmiin. Voittosumma 375 000 euroa on tarkoitettu ratkaisun toteuttamiseen ja se jaetaan kahden tiimin kesken.

HeatStock-tiimiä johtaa Aalto-yliopiston konetekniikan laitoksen tutkija Ari Seppälä. Tutkijaryhmä on kehittänyt materiaalin, jonka avulla voi varastoida lämpöenergiaa pitkiksi ajoiksi ja vapauttaa sitä hallitusti. Ratkaisu tukee uusiutuvien energiamuotojen käyttöä, lisää teollisuusprosessien energiatehokkuutta ja säästää luonnonvaroja.

Lämpöä otetaan talteen esimerkiksi kesäaikana rakennuskohtaisilla aurinkokerääjillä tai teollisuuden ja voimaloiden hukkalämmöstä. Lämpö voidaan käyttää talvella asuintalojen ja muiden rakennusten lämmittämiseen, teollisuusprosesseihin tai pienimuotoisemmin esimerkiksi auton moottorin esilämmitykseen. Uusi materiaali tarjoaa valtavia mahdollisuuksia ja materiaaliin voi tallettaa lämpöä periaatteessa ikuisesti.

Konsta Turunen (vas.) ja Salla Puupponen tarkkailevat materiaalin käyttäytymistä eri lämpötiloissa. Kuva Aalto-yliopisto.

Tiimiin kuuluvat sen vetäjän Ari Seppälän lisäksi Salla Puupponen, Konsta Turunen, Olli Vartia ja Kari Saari Aalto-yliopistosta, Leena Hupa ja Daniel Lindberg Åbo Akademista, Kirsi Jouppila Helsingin yliopistosta sekä Ilkka Hippinen ja Kati Laakso Motivasta.

”Tämä jaettu voitto on aivan upea juttu, suurkiitos koko tiimille ja Helsinki Challengen järjestäjille”, Ari Seppälä iloitsee.

”Kehittämämme materiaali vaatii vielä jatkotutkimusta, se toimii täydellisesti nyt pienessä koossa, vesipisaran kokoluokassa. Käytännön sovelluksiin materiaali olisi hyvä skaalata toimimaan vaikkapa sadan gramman suuruisina yksiköinä. Tällöin useasta pienestä materiaaliyksiköstä voitaisiin helposti muodostaa suuriakin varastokokoja. Määrän kasvattamiseen kytkeytyy vielä heikosti tunnettuja fysikaalisia ilmiöitä. Palkintoraha auttaa meitä viemään tätä tärkeää kehitystyötä eteenpäin ja pääsemään pilotointivaiheeseen”, Seppälä toteaa.

”HeatStockin monitieteinen tiimi on tehnyt hienoa työtä. Heidän kehittämänsä materiaali on erinomainen osoitus tieteen mahdollisuuksista: yliopistot tuottavat punnittua tietoa ja tutkimukseen perustuvia ratkaisuja monimutkaisiin ongelmiin”, sanoo Aalto-yliopiston vararehtori Tuija Pulkkinen.

Helsinki Challenge -kilpailuun jätettiin 110 kilpailuhakemusta, joista esikarsintavaiheen tuomaristo valitsi 20 semifinalistia kiihdyttämöohjelmaan. Kesäkuussa 2017 valittiin finaaliin seitsemän tiimiä. Aalto-yliopisto oli mukana järjestämässä kilpailua, ja yliopiston tutkijoita on HeatStockin lisäksi mukana muissakin tiimeissä.

Jouko Lampila | Lähde: Aalto-yliopisto | Otsikkokuva: Uuden materiaalin perusraaka-aineena on ksylitolin tapainen sokerialkoholi, jonka lämpöfysikaalista käyttäytymistä muutetaan polymeerin avulla. Kuva: Konsta Turunen.