Tamturbon toimitusjohtaja Timo Pulkki tietää, että tuotetun paineilman joukossa olevasta öljystä on käytännössä pelkästään haittaa.

– Jotkut kunnossapitopäälliköt tosin voivat vielä väittää, että paineilmaa tuottavissa kompressoreissa käytettävä öljy voi toimia samalla ikään kuin laitteiden voiteluaineena, mutta kyllä se on aina vain haitta.

Öljyä voi kertyä putkistoihin ja kulkeutua paineilman mukana aerosolina ja päätyä useimmiten lopputuotteisiin. Lisäksi vuotojen kautta öljyä voi siirtyä aerosolina tehdastiloissa työskentelevien työntekijöiden hengitysilmaan ja muodostaa terveysriskin.

– Käytetty öljy ja suodattimet ovat lisäksi ongelmajäte, jonka hävittäminen synnyttää kustannuksia. Öljypitoinen kondenssivesi on myös todella suuri ongelmajäte monilla teollisuuden aloilla, Pulkki sanoo.

Tarve öljyttömyyteen kasvaa

Öljyttömyys on ollut paineilman tuottamisessa tavoitteena jo pitkään. Niin sanotuilla öljyttömillä ruuvikompressoreilla tuotetaan tällä hetkellä noin neljännes teollisuuden paineilmasta.

Pulkin mukaan öljyttömät ruuvikompressorit eivät nimestään huolimatta kuitenkaan ole täysin öljyttömiä, vaikka itse ruuvissa ei öljyä olekaan.

– Laitteissa on kuitenkin esimerkiksi vaihteiden ja laakereiden voiteluun tarkoitettuja suljettuja kymmenien litrojen öljynkiertoja, ja aina on olemassa riski, että öljyä pääsee paineilmaan huohottimen kautta ja päätyy sinne missä sitä ei kuuluisi olla.

– Pahimmillaan öljy voi lopputuotteisiin päästessään pilata suuria tuotantoeriä ja aiheuttaa suuria kustannuksia, Pulkki sanoo.

Yhä useammat tehtaat maailmalla ovat automatisoituja, ja erilaiset koneet ja laitteet toimivat paineilmalla.

– Prosessien ehdoton öljyttömyys on tärkeää esimerkiksi elintarvike-, lääke-, elektroniikka-, kemian- ja paperiteollisuudessa, Pulkki luettelee.

Pitkä tuotekehitys

Tamturbo aloitti täysin öljyttömän turbokompressorin kehitystyön perustamisvuonnaan 2010. Suoravetoisen, magneettilaakeroidun turbokompressorin teknologia oli silloin jo olemassa, mutta sitä ei voitu soveltaa teollisuuden vaatimissa korkeissa paineissa.

– Käyttämämme perusteknologiat eivät sinänsä ole uutta, sillä niitä on käytetty jo 90-luvulta lähtien matalissa paineissa tietyissä sovelluksissa, esimerkiksi jätevesikompressoreissa, joissa öljyttömyys on ehdoton edellytys.

– Matalapainesovellukset aina yhteen baariin asti ovat kuitenkin teknisesti huomattavasti helpompia verrattuna sovelluksiin, joiden pitää toimia teollisuuden vaatimissa korkeissa kahdeksan yhdeksän baarin paineissa.

Tuotekehitysvaihe alkoi Tamturbossa esisuunnittelulla vuonna 2010 ja kesti vuoteen 2017 asti, jolloin ensimmäinen pilottikompressori oli toiminut luotettavasti vuoden.

– Varsinainen suunnittelutyö tehtiin tosi pienellä porukalla noin 10 insinöörin voimin. Tuotesuunnittelun pitkää aikaa selittää osaltaan se, että siihen sisältyi monta teknistä osa-aluetta, kuten turbosuunnittelu, lujuus- ja dynamiikkalaskenta, 3D-mallinnus, sähköautomaatio ja virtausmallinnus, Pulkki sanoo.

Huoltokustannukset alas

Öljystä eroon pääsemisen lisäksi Tamturbon tuote ratkaisee myös muita nykyään yleisiä kompressoreiden ongelmia.

– Nykyisillä ruuvikompressoreilla on erittäin monimutkainen ja kuluva rakenne, joka heikentää hyötysuhdetta hyvinkin nopeasti käyttöönoton jälkeen. Myös huolto- ja kunnossapitokustannukset ovat korkeita.

Tamturbon laitteessa ideana on se, että magneettilaakeroidut liikkuvat osat eivät ole millään tavalla toisiinsa kosketuksissa.

– Pyörivät osat levitoivat magneettikentässä, jolloin pisaraakaan öljyvoitelua ei tarvita. Tekniikka on käytännössä huoltovapaa ja hyötysuhde pysyy sama koko laitteen elinkaaren ajan eli viidestätoista kahteenkymmeneen vuoteen.

Pulkki lupaa, että verrattuna kuivaruuviin energiankulutus vähenee Tamturbon laitteita käytettäessä noin viisitoista prosenttia kompressorin elinkaaren aikana.

– Laitteemme ovat pieniä kooltaan, joten ne mahtuvat käytännössä aina samaan tilaan kuin uusittava laite. Tekninen kynnys käyttöönottoon on pieni. Paineilmaputki, jäähdytys ja sähköjohto vain uuteen laitteeseen ja se on käyttövalmis, Pulkki kuvailee.

Rahallisten säästöjen lisäksi öljytön kompressori säästää myös ympäristöä. Tamturbon laitteisiin on sisäänrakennettu energian talteenotto.

– Jopa 90 prosenttia laitteeseen syötetystä energiasta voidaan ottaa talteen jäähdytysveteen. Esimerkiksi elintarviketeollisuudessa tätä lämmitettyä vettä voidaan käyttää laitteiden pesemiseen, Pulkki kertoo.

Monta myyntikanavaa

Koska Tamturbon laitteilla ei ole juurikaan huoltotarvetta, ei firma pysty tekemään samassa määrin asiakkaiden kanssa jatkuvia tuloja takaavia huoltosopimuksia kuin perinteisellä teknologialla.

– Pidempiä asiakkuuksia syntyy, kun myymme paineilmaa palveluna. Itse asiassa teollisuudessa lisääntyy koko ajan halu ostaa paineilmaa palveluna, jolloin asiakkaan ei tarvitse investoida laitteisiin, Pulkki sanoo.

Tamturbon laitteiden myynti ja toimitukset ovat jo alkaneet useassa maassa. Ensimmäiset myydyt laitteet ovat nyt olleet toiminnassa reilut kaksi vuotta. Tamturbon brändillä kompressoria myydään edustajien kautta.

– Maailmalla on tuhansia eri valmistajien kompressoreja myyviä firmoja, jotka ovat jo pitkään etsineet hyvää öljytöntä vaihtoehtoa. Heidän kauttaan saamme maailmanlaajuista myyntiä omalla brändillämme.

Mahdollista on myös myydä koko kompressoripaketti tai kompressorin ydintekniikka toisille valmistajille, jotka myyvät lopputuotteen omien myynti- ja huoltokanaviensa kautta omalla brändillään.

– Näillä menetelmillä saamme myynnin skaalattua globaaliksi muutaman vuoden aikana. Jo nyt myymme melkein kaikissa maanosissa, Pulkki sanoo.

Kokoonpano Ylöjärvellä

Tamturbon kompressoreihin suunniteltujen osien valmistus tulee säilymään ainakin toistaiseksi ulkoistettuna.

– Meidän vastuullemme jää kokoonpano ja testaus Ylöjärven tehtaalla. Kokoonpanostakin voidaan volyymin kasvaessa mahdollisesti ulkoistaa osa. Tällä hetkellä tehtaallamme on työntekijöitä kaksikymmentäkahdeksan.

Tavoitteena on vuoden 2024 loppuun mennessä sadan miljoonan liikevaihto, mikä tarkoittaa noin 500 – 600 myytyä kompressoria.

– Tällä volyymilla Tamturbolla olisi satakunta työntekijää, joten hyvien ja osaavien työntekijöiden löytäminen tulevaisuudessa on meille tärkeää. Tampereen seutu on onneksi hyvän insinööriosaamisen ydinaluetta ja koulutukseen on panostettu.

Välillisesti alihankinnan kautta työllistäminen tulisi olemaan vielä merkittävämpää.

– Tavoite vaikuttaa realistiselta, kun katsoo jo solmittuja edustajasopimuksia ja muita myynnin yhteistyömuotoja.

– Miellämme tietysti myisimme suurimman osan tuotteistamme oman brändin alla. Mutta volyymin kasvattamiseksi myynti on järkevää hoitaa myös muuten, Pulkki toteaa.

Teksti ja kuva: Arto Kotilainen

– Ihmisen intiimein suhde on ollut ja tulee aina olemaan suhde ruokaan. Ihminen syö, ja ruoka tulee osaksi häntä. Me juhlimme syömällä, me syömme, kun masentaa ja monet voimakkaimmista muistoistamme liittyy yleensä ruokaan. Ja sen takia tuntuu pirun pahalta, kun joku tulee sanomaan, että ruoan on muututtava. Sitä vastaan tahtoisi tapella. Mutta ruuan ja sen tuottamisen on muututtava, mikäli me haluamme syödä vielä muutaman vuosikymmenen kuluttua ja pitää maapallo kunnossa.
– Hyvä uutinen on se, että meillä on jo olemassa kaikki se teknologia, mitä muutos vaatii. Huono uutinen on se, että muutos tulee tuntumaan tosi pahalta.

Ongelmia edessä

– Teollisen maailman paradigma on johtanut siihen, että maapallon kestokyvyn rajat on ylitetty pahasti. Maapallon lajien monimuotoisuus tulee kärsimään. Vuoteen 2050 mennessä elämän biodiversiteetistä tulee häviämään 40 prosenttia.

Reuter kertoo, tämän johtuvan siitä, että maapallon pinta-alasta valtava osa käytetään ruuan tuottamiseen. Tällä hetkellä tuo ala on noin Etelä-Amerikan kokoinen. Lisäksi ilmasto muuttuu ja maatalous tuottaa enemmän kasvihuonepäästöjä, kuin mitä kaikki liikenne yhteensä. Myös maapallon väkiluku kasvaa jatkuvasti.

– Vuoteen 2050 mennessä meidän täytyy tuottaa 60 % enemmän ruokaa kuin nyt. Se on enemmän ruokaa, kuin viimeisen 10 000 vuoden aikana yhteensä.

Kasvihuone missä vaan

Onneksi teknologia tulee kuitenkin tässä avuksi. Ensimmäisenä esimerkkinä Reuter nostaa esiin kasvihuoneet, jotka ovat hänen mukaansa hyvä alku uudelle ruoantuotannolle.

– Kasvihuoneiden teknologia kehittyy koko ajan tosi nopeasti. Nykyiset ledivalot pystyvät tuottaman paljon enemmän valotehoja paljon halvemmalla. Tämä on johtanut jo siihen, että moderneissa kasvihuoneissa auringonvalo on jo häiriötekijä!

Kasvihuoneet ovat nykyään suljettuja systeemejä, jotka käyttävät ravinteita huomattavasti vähemmän ja vain murto-osan vettä siitä, mitä muu viljely käyttää. Moderni kasvihuone ei ole enää paikkaan sidottu, niitä voi olla oikeastaan missä vaan. Esimerkkinä Reuter käyttää Suomessa Pyhäsalmen kaivoksessa 660 metrin syvyydessä olevaa kasvihuonetta.

Solut töihin

Tällä hetkellä Lauri Reuter työskentelee Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n strategia tiimissä. Aikaisemmin hän teki samaisessa yhtiössä kasvibiotekniikan tutkimusta.

VTT:n laboratoriossa Reuter tutustui petrimaljoilla kasvaviin soluviljelmiin, joista kasvatettiin tankeissa erilaisten marjakasvien solumassaa. Pieniltä jalokiviltä näyttäviä kasvisoluviljelmiä kasvatettiin ja tutkittiin lääke- ja kosmetiikkateollisuuden käyttöön.  Jossain vaiheessa tutkimusryhmä alkoi selvittää, mitä solumassat pitävät sisällään ravintomielessä. Reuter kertoo niiden koostuvan 15 prosenttisesti proteiinista ja 20-30 prosenttisesti ravintokuiduista, niissä on hyviä rasvahappoja ja antioksidantteja ja vitamiineja. Lyhyesti sanottuna, laboratorio-olosuhteissa oltiin onnistuttu kasvattaman solumassaa, jossa on kaikkia niitä asioita, joita ihminen tarvitsee kasviperäisestä ravinnosta.

Oma bioreaktori keittiöön?

Reuterin kuvailemat soluviljelmät syntyvät seuraavalla tavalla: terästankkiin laitetaan kasveista otettuja valmiiksi jakautuvia soluja, sokeria, mineraaleja ja ilmaa. Ainekset pulputtavat tankissa noin viikon, jonka jälkeen valmiina on ravinnoksi käytettävää solumassaa.

Laboratoriossa olevia tankit eivät sellaisenaan soveltuisi kuluttajakäyttöön. Sen vuoksi Reuter ja muu tutkimusryhmä laittoivat propellihatut päähän.
– Me suunnittelimme yksinkertaisen kotireaktorin. Se on pieni muovinen rasia, jonka sisään tulee kapseli, tankkiin laitetaan vettä, ja virta päälle. Bioreaktori on siis vähän niin kuin kahvinkeitin. Viikon päästä on syötävät solut valmiina.

– Voidaanko me tulevaisuudessa tuottaa osa ruuastamme itse kotona, irrottaa tuotanto ympäristöstä ja tehdä ruokaa ihan koska vaan, ihan missä vaan? Ehkä, mutta luulen kuitenkin, että todennäköisempi vaihtoehto on se, että meille tulee baareja, vähän niin kuin nykyiset pienpanimot, joissa ruokaa tuotetaan ultrapaikallisesti.

Muna ilman kanaa

Samalla periaatteella kuin kasvien soluja, voidaan kasvattaa myös eläinsoluja. Eläimestä otetaan lihassolu, joka kasvatetaan ja erilaistetaan tankeissa lihassäikeiksi ja saadaan aikaan vaikkapa hampurilaispihvi. Tällaisen teknologian kehittämiseen on Reuterin mukaan viimeisten vuosien aikana tehty todella paljon investointeja, jopa isot perinteiset lihatalot.

VTT:llä kasvatettiin keväällä samalla menetelmällä munanvalkuaisen proteiinia. Jossain vaiheessa ikuinen kysymys ”kana vai muna” on turha, sillä enää munan tekemiseen ei tarvita enää kanaa lainkaan. Munantuotanto bioreaktorissa olisi eettisesti, ympäristöystävällisesti ja taloudellisesti kannattavaa.
– Laskimme prosessin hintaa. Munanvalkuaisen tuottaminen bioreaktorissa maksaa nyyteknologialla suurin piirtein saman hinnan kuin munan tuottaminen perinteisellä tavalla.

Ilmasta ruokaa

Suomalainen Solar Foods -yritys kehittelee parhaillaan laitetta, jonka avulla voidaan tehdä ruokaa ilmasta. Kuulostaa scifiltä, mutta Reuter vakuuttaa sen olevan totisinta totta.
– Ruoka koostuu hiilestä, hapesta, typestä ja vedystä ja energiasta, joka pitää atomit yhdessä. Kaikki samat raaka-aineet ovat ilmassa. Solar Foodsin reaktoriin laitetaan ilmaa ja sopiva mikrobi, joka pystyy käyttämään hiilidioksidia ruuakseen. Pian se pystyy sitomaan myös typpeä. Laite saa toimiakseen aurinkovoimalla tuotettua energiaa, sähköä. Ulos tulee tavaraa, jossa on 50 % energiaa, 25 % hiilihydraatteja. Ravitsemuksellisesti se vastaa soijaa ja maultaan jotakuinkin vehnäjauhoa.

– Jännittävintä tässä on se, että tämä bioreaktori voidaan laittaa minne vaan. Koska se toimii aurinkovoimalla, se voidaan viedä niihin maanosiin, jossa tulevaisuudessa ruuantuotanto tulee muuten äärettömän vaikeaksi. Esimerkiksi kuiville alueille, joilla paistaa paljon aurinko.

Reuter kertoo Solar Foodsin suunnittelevan, että vuonna 2021 ensimmäinen ilmasta ruokaa tuottava tuotantoyksikkö olisi jo käytössä. Arviolta se tuottaisi 3,5 tonnia proteiinia päivässä jokaisena päivänä vuodesta, ihan missä vaan. Tuotantoyksikön tuottaman ruuan hinta tulee jonain päivänä olemaan halvempaa kuin soijan. Jos näin on, Reuterin mukaan koko maailman ruokamarkkinat tulevat muuttumaan.

Teksti: Terhi Viianen, kuva: VTT (Kasvisoluviljelmiä petrimaljoilla).