Mitä jos terästeollisuuden päästöjä voitaisiin alentaa jopa 90 prosenttia? Oulun yliopiston ja SSAB:n yhteistyö tähtää vaikuttaviin tuloksiin
Professorit Jukka Kömi (vas.) ja Timo Fabritius kehittävät SSAB:n kanssa ratkaisuja, jotka vähentävät terästeollisuuden päästöjä tinkimättä teräksen laadusta.
Terästeollisuus on keskellä globaalia murrosta, jossa tuotanto siirtyy kohti sähköön, kierrätysteräkseen ja vetypohjaisiin prosesseihin perustuvia ratkaisuja. Oulun yliopiston ja SSAB:n yhteistyössä murrosta tarkastellaan koko ketjun näkökulmasta: miten terästä valmistetaan, millaisia ominaisuuksia tulevaisuuden teräksiltä vaaditaan ja miten tutkimustulokset saadaan käyttöön teollisuudessa ja sen asiakasyrityksissä.
"SSAB:n tekee suurta strategista siirtymää kohti kestävän kehityksen erikois- ja premium-teräksiä. Muutos edellyttää tiivistä yhteistyötä tutkimuslaitosten kanssa. Mukana pitää olla koko ketju raaka-aineista tuotantoon, kunnossapitoon, tuote- ja prosessikehitykseen sekä toimituksiin asti”, SSAB:n tuotekehityspäällikkö Pasi Suikkanen toteaa. "Näin pystymme viemään strategisia tavoitteita käytäntöön nopeammin ja hallitummin."
Yhteistyötä vievät eteenpäin esimerkiksi Oulun yliopiston materiaali- ja konetekniikan tutkimusyksikön johtaja, professori Jukka Kömi sekä prosessimetallurgian tutkimusyksikön johtaja, professori Timo Fabritius. Kömin tutkimuksessa painottuvat teräkset, tuotteet ja niiden valmistusketjut, kun taas Fabritius keskittyy työssään teräksenvalmistuksen prosesseihin ja niiden uudistamiseen. Molemmilta osa-alueilta löytyy mahdollisuuksia, jotka saattavat tulevaisuudessa mullistaa koko terästeollisuuden alan.
Yhteistyö kattaa suuria hankkeita, joissa uudistetaan koko arvoketjua
Terästeollisuus aiheuttaa noin 7–9 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä, mikä tekee siitä yhden maailman saastuttavimmista teollisuudenaloista. Yhden suuren terästehtaan siirtymä sähköiseen ja vetypohjaiseen tuotantoon voi leikata jopa seitsemän prosenttia Suomen hiilidioksidipäästöistä. SSAB on yksi maailman edistyneimmistä teräksentuottajista, jonka tavoitteena on mullistaa teräksenvalmistus tutkimukseen perustuvilla innovaatioillaan ja teräksellä, josta ei synny käytännössä lainkaan fossiilisia hiilidioksidipäästöjä. Tutkijat ja SSAB:n asiantuntijat ovat siis uusia ratkaisuja kehittäessään todellisten mahdollisuuksien ja haasteiden äärellä.
”Mielenkiintoisinta yhteistyössämme on se, että saamme olla mukana syvällä SSAB:n toimintaprosesseissa ja näemme tutkijoina, mihin terästeollisuus on maailmanlaajuisesti menossa. Kehitämme yhdessä tulevaisuuden tuotteita ja valmistusratkaisuja, joilla on todella suuri merkitys niin teollisuuden kuin ilmastonkin kannalta”, Kömi sanoo.
“Terästeollisuus aiheuttaa Suomessa yli 4 000 000 tonnia hiilidioksidipäästöjä vuodessa, mikä vastaa koko liikenteen päästöjä. Jos näitä päästöjä voidaan alentaa vaikka 90 %, niin sillä on valtava vaikutus”, Fabritius lisää.
Vaikutukset ulottuvat myös teräksen käyttäjiin: lujemmat teräkset mahdollistavat kevyemmät rakenteet, mikä voi vähentää materiaalien tarvetta ja energiankulutusta. Tämä on tavoitteena esimerkiksi Oulun yliopiston ja SSAB:n yhteisessä RIS4E-hankkeessa, jossa kehitetään erikoislujia, vähähiilisiä teräslaatuja sekä tehdas- ja valmistussimulaatioita. Kolmivuotisen hankkeen budjetti on 23 miljoonaa euroa, ja mukana on teräksen loppukäyttäjiä esimerkiksi meri-, nosturi- ja metsäkonealoilta. Käänteissuunnittelussa tutkimus lähtee lopputuotteen vaatimuksista ja etenee takaisin terästehtaalle: näin teräksen ominaisuudet ja valmistusprosessi voidaan sovittaa tarkemmin yhteen.
RIS4E-projekti on osa Business Finlandin rahoittamaa ja SSAB:n johtamaa Sustainable World through Steels -veturiohjelmaa, joka kasvattaa merkittävästi tutkimus- ja kehitystoimintaa Suomessa: SSAB:n veturihankkeen kustannusarvio on 50 miljoonaa euroa. Ohjelman tavoitteena on rakentaa Suomeen maailmanluokan ekosysteemi erikoislujien, fossiilivapaiden terästen tuotantoon ja käyttöön sekä uudistaa maan terästeollisuutta vähähiiliseksi vuoteen 2035 mennessä. Oulun yliopistolle kumppanuus avaa yhteyden globaaliin terästeollisuuteen.
Osaksi veturiohjelmaa valittiin myös FutSteel-hanke, joka uudistaa Oulun yliopiston ja SSAB:n johdolla koko teräksenvalmistusketjua yhdistämällä sähköön perustuvan valokaariteknologian modernisoituihin kuumavalssausprosesseihin. Kolmivuotisen hankkeen budjetti on 17 miljoonaa euroa. Tavoitteena on löytää ratkaisut siihen, kuinka Raahen tehtaan tuotantojärjestelmä voidaan uudistaa vähähiiliseksi ilman, että teräksen laatu tai toimituskyky heikkenevät.
Molemminpuolinen luottamus tekee kunnianhimoisesta tutkimuksesta mahdollista
Oulun yliopiston ja SSAB:n yhteistyöllä on poikkeuksellisen pitkä historia, joka ulottuu 1960-luvulle asti. Laajemmat yhteiset tutkimushankkeet käynnistyivät 1980-luvulla. Vuosikymmenten aikana kumppanuudesta on kasvanut yksi Oulun yliopiston pitkäaikaisimmista ja tärkeimmistä yritysyhteistyösuhteista.
“Pitkä historia tuo yhteistyöhön syvää molemminpuolista ymmärrystä, mikä taas usein mahdollistaa tutkimuksellista vapautta. Kun osapuolet tuntevat toistensa tavoitteet, toimintatavat ja osaamisen, tutkimuksessa voidaan tarttua myös haastaviin ja pitkäjänteisiin kysymyksiin”, Kömi kertoo.
“Yhteistyön merkityksen on oltava tunnistettu yrityksen ylimmässä johdossa asti, jotta voidaan luoda parhaat edellytykset rakentaa ratkaisuja yhdessä. Sama toimii tietenkin myös toisin päin”, Fabritius sanoo.
Kömi ja Fabritius kannustavat myös nuoria tutkijoita yritysyhteistyöhön, sillä se auttaa muun muassa rahoituksen saamisessa ja ammatillisen verkoston kasvattamisessa. Ennen kaikkea se on erinomainen väylä viedä tutkimusta käytäntöön.
“Tutkimus saa yritysyhteistyön kautta vaikuttavuutta. Vaikka perustutkimusta tekisi kuinka hyvin, niin sen yhteiskunnallinen hyöty jää ilman yritysyhteistyötä aina kysymysmerkiksi”, Kömi toteaa.
Kömi ja Fabritius ovat tyytyväisiä siihen, että Oulun yliopiston ja SSAB:n pitkä yhteistyö tarjoaa mahdollisuuden rakentaa Suomeen osaamista, joka palvelee yrityksiä ja yhteiskuntaa Suomessa ja kansainvälisesti.
“Suomi on teräsmaa. Terästutkimuksemme on maailmalla huipputasoa, ja SSAB on yksi maailman edistyneimmistä teräksentuottajista. Uskon, että yhdessä pystymme luomaan teräteollisuuteen ratkaisuja, joista ei synny käytännössä lainkaan fossiilisia hiilidioksidipäästöjä”, Fabritius summaa.
Kiinnostaako tutkimusyhteistyö Oulun yliopiston kanssa? Ota yhteyttä Innovaatiokeskukseen, niin keskustellaan tarpeistanne ja sopivista yhteistyömuodoista.
Maria Juurikka, yritysasiantuntija
maria.juurikka(at)oulu.fi
+358294487646
Petri Leukkunen, asiakkuuspäällikkö
petri.leukkunen(at)oulu.fi
+358294481162
Kaisa Still, asiakkuuspäällikkö
kaisa.still(at)oulu.fi
+358294488030