TTY:n jäätymistutkimus starttasi tuulimyllyjen parissa vuonna 2013. Tämänhetkisessä projektissa olemme kehittäneet helposti kiinnitettävän, jäätä hylkivän laminaatin, joka sopii esimerkiksi liikenteeseen, sanoo Heli Koivuluoto.

Jäätymistutkimuksen ydin on TTY:n kampuksella sijaitseva pakkashuone ja sen jäätävä tuulitunneli.

– Siellä jään kertymistä erilaisille pinnoille tutkitaan olosuhteissa, jotka on simuloitu mahdollisimman tarkoin ulkoilmaa vastaaviksi. Lisäksi tutkimuksessa mitataan erilaisten jäätyyppien tarttumista materiaalien pintaan, yliopistotutkija Heli Koivuluoto pinnoitustekniikan tutkimusryhmästä materiaaliopin laitokselta kertoo artikkelissa.

Koivuluodon mukaan kenttätestit projektissa on jo aloitettu, ja kevääseen mennessä on odotettavissa tuloksia juna- ja meriliikenteestä.

Mukana tutkimuksessa on myös TTY:n fysiikan laitos, jonka aerosolifysiikan tutkimusryhmä on keskittynyt projektissa erilaisiin pintakäsittelymenetelmiin. Pintoja on valmistettu rullalta rullalle -menetelmällä sekä TTY:n paperinjalostus- ja pakkaustekniikan laitoksella että yrityksissä.

Jäätymistutkimus jatkuu

Kalvomaisilla SLIPS-pinnoilla on saatu jäätymistutkimuksissa parhaat tulokset, ja ne soveltuvat myös suurille pinnoille. TTY:llä on tutkittu jäätymisen estoon myös muita pintaratkaisuja, kuten teräs- ja alumiinirakenteisiin, soveltuvia ratkaisuja.

– Yksi potentiaalinen vaihtoehto näyttää olevan terminen ruiskutus. Siinä muovimainen pinta tehdään kappaleeseen liekkiruiskutusmenetelmällä jo valmistusvaiheessa, jolloin pinnat ovat paksumpia ja kestävät kulutusta paremmin. Myös superhydrofobisiin eli hyvin vettä hylkiviin pintoihin jää tarttuu huonosti, mutta pitkäaikaisessa käytössä ne eivät ole kovin kestäviä.

– Jos Rollips-projektin nykyisillä kumppaneilla on kiinnostusta jalostaa tutkimustuloksia eteenpäin, olemme mielellämme mukana jatkohankkeessa. Lisäksi toivon, että pääsisimme kokeilemaan myös, miten jäätymättömät kalvot toimivat pohjoisen olosuhteissa erilaisissa rakenteissa mastoissa ja tutkissa, päättää Koivuluoto.

Taustaa projektista:

Jään muodostuminen pinnoille aiheuttaa ongelmia monilla teollisuuden sektoreilla arktisilla alueilla ja kylmissä olosuhteissa. Pintojen jäätyminen kasvattaa huoltokuluja, aiheuttaa häiriöitä ja rikkoo laitteita, heikentää tehokkuutta sekä aiheuttaa vaaraa ihmisille monilla eri aloilla, esimerkiksi ilmailussa, merenkulussa ja logistiikassa, rakennuksissa, tuulivoimaloissa, lämmönvaihtimissa, kylmäsäilytyslaitteistoissa, antenneissa ja tutkissa.

Nykyiset menetelmät jään kertymisen estämiseksi tai kertyneen jään poistamiseksi ovat riittämättömiä, kuluttavat energiaa, vaativat jatkuvaa huoltoa tai uudelleen applikointia. Eräs erittäin potentiaaliseksi osoittautunut lähestymistapa jäätymisongelmaan on täyttää huokoinen pohjamateriaali voitelevalla nesteellä, minkä seurauksena muodostuu erittäin matalakitkainen vettä ja jäätä hylkivä pinta.

ROLLIPS-hanke on käynnistetty voitelevalla nesteellä täytettyjen liimattavien laminaattien suunnittelemiseksi ja valmistamiseksi. Hankkeen päätavoitteita ovat jäätymistä estävien laminaattien kustannustehokkaan rullalta rullalle -tuotannon demonstroiminen ja tuotteiden toimivuuden todentaminen valituissa loppukäyttökohteissa. Jääneston lisäksi, projektissa kehitettäviä laminaatteja voidaan mahdollisesti hyödyntää myös monissa muissa tärkeissä sovelluskohteissa, kuten esimerkiksi likaantumattomissa sekä matalakitkaisissa pinnoissa.

ROLLIPS-hankkeessa koulutetaan tutkijoita, edistetään tiivistä pohjoismaista yhteistyötä jäänestotutkimuksen saralla Tampereen teknillisen yliopiston ja ruotsalaisen tutkimusinstituutin, SP Technical Research Institute of Sweden, kanssa ja tuodaan yhteen akateeminen tutkimus sekä teollinen osaaminen ja näkemykset monilta eri sektoreilta haastavan jäätymisongelman ratkaisemiseksi.

(Lähde: TTY)