Tehoultraääni puhdistaa teollisuuden putkia kuin suuhygienisti. Suomalaisen professorin keksintö auttaa vähentämään tehtaiden päästöjä. - HS Visio | HS.fi

Tehoultraääni puhdistaa teollisuuden putkia kuin suuhygienisti

Materiaalifysiikan professorin osaamiseen perustuva keksintö auttaa teollisuutta. Altum Technologies sai miljoonasijoituksen ja asiakkaaksi teräsjätin Japanista.

Ultraääniaallon osuminen nesteessä oleviin ilmakupliin saa aikaan niiden luhistumisen. Tämä sonokemian ilmiö tuottaa valtavasti lämpöenergiaa ja painekentän mikroskooppisella alueella.

12.1. 8:00

Ultraääniaalto osuu yli 20 000 kertaa sekunnissa nesteessä olevaan mikroskooppiseen ilmakuplaan. Ääniaalto saa aikaan ilmakuplan luhistumisen.

Se aiheuttaa mikrojettejä, joissa lämpötila ja painekenttä muodostuvat satakertaiseksi. Tämä nanoskooppisen pieni reaktio tapahtuu yhtä aikaa tuhansissa ilmakuplissa, ja kirjaimellisesti räjäyttää lian pois.

Tuttu käyttökohde ultraäänelle on hammaskiven poistaminen. Siinä puhdistukseen käytettävä ultraääni on kuitenkin varsin heikkotehoista, vain noin yhden watin tehoista värähtelyä.

Tehoultraääni, jota Altum Technologies käyttää teollisuuden putkistoissa, on tuhat kertaa tehokkaampaa, yhden kilowatin luokkaa.

”Kukaan muu ei ollut aiemmin pystynyt kontrolloimaan tehoultraääntä. Eikä kykene edelleenkään. Tällaista ratkaisua ei oltu kehitetty”, Altum Technologiesin toimitusjohtaja Matias Tainela kertoo.

Suomalaisen startup-yrityksen keksintö on merkittävä, sillä se tuo teollisuudelle merkittäviä säästöjä.

Erityisen arvokkaaksi Altumin teknologian tekee se, että ultraääntä voi käyttää puhdistamiseen ilman, että koko tehtaan prosessi pysäytetään. Seisokit ovat teollisuudessa kalliita. Samalla se tekee teollisuuden prosesseista ympäristöystävällisempiä.

Teknologia on ollut käytössä jo useiden vuosien ajan muun muassa Metsä Fibren sellutehtaissa ja entisen Vapon, nykyisen Nevelin kaukolämpövoimaloissa esimerkiksi Forssassa.

Nyt Altum Technologies on saanut viiden miljoonan euron pääomasijoituksen vauhdittamaan kansainvälistä kasvuaan erityisesti Yhdysvalloissa. Sijoittajina olivat Lähitapiola, valtion pääomasijoitusyhtiö Tesi sekä Maki Ventures. Yhtiö on saanut myös lainaa ja muuta rahoitusta lisäksi viiden miljoonan euron edestä.

Samalla yhtiö kertoo saaneensa jakelukumppaniksi ja asiakkaakseen Nippon Steelin, joka on maailman kolmanneksi suurin teräsyhtiö. Altumin teknologia tulee osaksi Nippon Steel Engineeringin omille teollisuusasiakkailleen myymää puhdistuspalvelua.

Altum Technologiesin ultraäänianturit teollisuusputkeen kiinnitettynä. Kuva on otettu yhdysvaltalaisen asiakkaan laitokselta.

Altum Technologies

  • Mitä: Ohjelmisto-ohjattuja ultraääniratkaisuita tehostamaan teollisia prosesseja

  • Perustettu: 2016

  • Liikevaihto 2020: 0,6 milj. euroa

  • Liiketulos 2020: -1,1 milj. euroa

  • Henkilöstö: 19

  • Omistajat: Edward Haeggstrom, Bo Malmberg, Petro Moilanen, Timo Rauhala, Matias Tainela, Lifeline Ventures ja Maki Ventures

Itse laite on putkea vasten kiinnitettävä anturi, josta ultraääniaalto siirtyy putken sisällä virtaavaan nesteeseen. Mukana tulee ison jääkaapin kokoinen elektroniikkaa sisältävä laitteisto, josta lähtevät ultraääniantureiden ohjauskaapelit. Altum Technologies vuokraa laitteet asiakkailleen.

Ultraääntä puolestaan ohjataan kulkemaan esimerkiksi putken sisäpintaa pitkin ohjelmistolla, johon Altum myy kuukausimaksullista lisenssiä.

Likaantuminen on teollisuudessa universaali ongelma riippumatta siitä, onko kyse energiantuotannosta, sellu-, teräs- tai kaivosteollisuudesta.

Yksi esimerkeistä on metsäteollisuudesta. Siellä Tainela kertoo asiakkaasta, jonka tehtaassa tietyn pumpun paineet nousivat kuukauden välein niin koviksi, että laitteet piti pysäyttää ja puhdistaa. Huoltokatko kesti viikon – ja nyt sitä ei tarvita.

Paukkupakkasilla kaukolämpövoimalan lämmönvaihtimet puolestaan tukkeutuvat helposti. Putkiverkostossa kulkeutuva ruoste tukkii pinnat. Sen puhdistamiseksi pitää yleensä irrottaa lämmönvaihdin irti.

”Meidän teknologiallamme lämmönvaihtimen pinta voidaan pitää puhtaana. Puhdas pinta tarkoittaa myös, että tarvitaan vähemmän polttoainetta lämmittämään, ja se pienentää laitoksen päästöjä ja kustannuksia”, Tainela kertoo.

Kun aiemmin puhdistaminen tapahtui kemikaaleilla, tärkeä ympäristöhyöty syntyy puhdistuskemikaalien käytön vähenemisestä.

Ultraäänen tuottamat painekentät putken sisällä näkyvät havainnekuvassa punaisina ja sinisinä alueina.

Tainela ja yrityksen toinen perustaja Bo Malmberg törmäsivät ideaan ultraäänen käyttämisestä, kun he myivät erilaisia ympäristöteknologian ratkaisuita teollisuusasiakkaille 2010-luvun alussa. Eräät suomalaisasiakkaat kysyivät, löytyisikö markkinoilta ultraääniratkaisu putkien puhdistamiseen niin, että tehdas voitaisiin pitää käynnissä puhdistuksen aikana.

Sellaista ei löytynyt, joten Tainela alkoi soitella tutkijoille. Kaikki osoittivat kohti Helsingin yliopistoa, ja materiaalifysiikan professori Edward Hæggströmin tutkimuslaboratoriota.

Hæggströmin tutkimustiimin ympärille on syntynyt vuosien aikana useita muitakin lupaavia suomalaisia startup-yrityksiä, joista pisimmälle on ennättänyt Helsingin pörssin First North -kasvuyrityslistalla oleva Nanoform.

”Soitin Edwardille ja hän kiinnostui heti. Hän ei ollut ajatellut, että ultraääntä voitaisiin käyttää tällä tavoin teollisuudessa. Ja jotta sitä pystytään kontrolloimaan, tarvitaan huipputason osaamista sekä tehoultraäänestä, koneoppimisesta ja ohjelmistoista sekä tehoelektroniikasta. Sellaista löytyy vain Hæggströmin tiimin kaltaisista laboratorioista”, Tainela kertoo.

Alkuperäisen keksinnön tehnyt Haegström osoitti tutkimustiimistään oikeat osaajat, eli Timo Rauhalan ja Petro Moilasen, kehittämään teknologiaa eteenpäin.

Vuonna 2016 perustetulla Altum Technologiesilla on nyt 10 tähän innovaatioon pohjautuvaa patenttia, ja saman verran patenttihakemuksia.

Tähän mennessä yhtiö on toteuttanut asiakkaille parisenkymmentä pilottiprojektia, joista noin puolet on siirtynyt jatkuviksi asiakkaiksi. Yhtiön liikevaihto polki muutaman vuoden paikoillaan, mutta viime vuonna se kolminkertaistui 0,6 miljoonasta eurosta noin kahteen miljoonaan euroon.

Osa isoista teollisuusasiakkaista on testannut ratkaisua yhdessä tehtaassaan, ja suunnittelee nyt teknologian laajempaa käyttöön ottamista.

Hitaan kasvun taustalla on ollut Tainelan mukaan teollisuusasiakkaiden konservatiivisuus ja koronankin aiheuttama hitaus.

”Isoissa konserneissa myyntisopimuksen pykälistä voidaan neuvotella puoli vuotta. Tämä vaatii kärsivällisyyttä.”

Testikäytössä näkyvät säästöt puhuvat lopulta puolestaan. Tainelan mukaan esimerkiksi iso kansainvälinen asiakas paljasti, että teknologia toi pilottitehtaassa vuodessa kahdeksan miljoonan euron säästön.

Uusi japanilainen kumppani Nippon Steel Engineering tuo kuitenkin mukanaan paljon aiempaa suurempia kasvunäkymiä, Tainela uskoo. Rojaltituloja on luvassa jo tänä vuonna.

”He pyrkivät miljardiluokan myyntiin tällä palvelulla, joka perustuu suurelta osin meidän teknologiaamme. Se on strateginen sopimus, joka tuo meille lyhyelläkin aikavälillä kymmeniä miljoonia euroja.”

Artikkeliin liittyviä aiheita