LUT-yliopiston kampuksella Lappeenrannassa rakennetaan parhaillaan koelaitteistoja, joiden avulla tutkitaan tulevaisuuden pienydinvoimaloiden turvallisuutta. Kyseessä on osa kansainvälistä EASI-SMR-hanketta, jonka tavoitteena on edistää eurooppalaisten pienreaktorien turvallisuutta ja kehitystä.
Tutkimusympäristöjen rakentamisessa tärkeässä roolissa on myös Refinec Oy, joka toimittaa hankkeen koelaitteistoihin tarvittavat painelaitteet ja prosessikomponentit. Yhteistyö LUT-yliopiston kanssa ei ole yritykselle uusi asia, sillä kaikki neljä LUTin viimeisintä merkittävää ydinturvallisuuteen liittyvää koelaitteistoa on rakennettu Refinecin valmistamien komponenttien pohjalle.
– Olemme olleet aktiivisesti mukana ydinvoima-alan kehityksessä jo pitkään. Haluamme olla mukana rakentamassa tulevaisuuden markkinaa ja tuomassa suomalaista osaamista osaksi uusia energiaratkaisuja, kertoo Refinec Oy:n toimitusjohtaja Hannu Perälä.
Tutkimusta tulevaisuuden energiaratkaisuille
EASI-SMR on laaja eurooppalainen tutkimushanke, jossa on mukana kymmeniä yliopistoja, tutkimusorganisaatioita ja teollisuuden toimijoita eri puolilta Eurooppaa. Hankkeen EU-rahoitus on yhteensä 15 miljoonaa euroa, josta LUTin osuus on hankkeen suurin, 2,1 miljoonaa. Hanke kestää neljä vuotta, ja se on nyt puolivälissä.
LUT-yliopiston Ydintekniikan laboratorio osallistuu hankkeessa kokeelliseen tutkimukseen, jossa selvitetään pienreaktoreiden passiiviseen turvallisuuteen liittyviä ilmiöitä uusilla koelaitteistoilla. Kyseessä on LUT-yliopiston historian suurin EU-rahoitteinen hanke.
Ensimmäisenä rakennettava FHEASIK-koelaitteisto mallintaa suomalaisen Steady Energyn kehittämän LDR-50-kaukolämpöreaktorin passiivista jälkilämmönpoistojärjestelmää. Kyseessä on turvallisuusjärjestelmä, jonka tehtävänä on poistaa reaktorista lämpöä häiriötilanteessa ilman sähköä, pumppuja tai operaattorien toimenpiteitä. Koelaitteiston on määrä valmistua syksyllä 2026.
– Passiivinen turvallisuus on yksi pienreaktorien tärkeimmistä ominaisuuksista. Järjestelmän pitää toimia automaattisesti kaikissa tilanteissa, minkä vuoksi sen toimintaa on tärkeää tutkia myös kokeellisesti, sanoo LUT-yliopiston projektitutkija Joonas Telkkä.
Millintarkkaa valmistusta tutkimuksen tarpeisiin
Tutkimuslaitteiden valmistaminen poikkeaa tavanomaisista prosessiteollisuuden laitteista.
Koelaitteistoista saatavaa mittausdataa käytetään laskentamallien validointiin ja turvallisuusanalyyseihin. Siksi rakenteiden mittatarkkuus on poikkeuksellisen tärkeää.
– Laskentamallit tarvitsevat tarkat tiedot siitä, millainen laite on todellisuudessa rakennettu. Testilaitteistoissa on vaatimuksena erityisen tarkat toleranssit myös hitsatuille rakenteille. Uusimmassa Fheasik-koelaitteistossa oli lisäksi haasteena läpivienti, joka menee kolmen seinämän läpi. Tämä toteutettiin koneistamalla laitteisto esikasattuna, kertoo LUT-yliopiston suunnitteluinsinööri Juha Karppinen.
Refinecin toimitus käsittää laitteiston kaikki oleelliset komponentit, painelaitteita ja ison altaan. Laitteet valmistetaan haponkestävästä tai ruostumattomasta teräksestä, ja niiden suunnittelussa huomioidaan sekä paineenkesto että tutkimuksen vaatima tarkkuus.
– Meillä on vahvaa osaamista painelaitteiden suunnittelusta, lujuuslaskennasta ja valmistuksesta. Tällaisissa projekteissa korostuvat erityisesti dokumentoinnin hallinta, laatujärjestelmät ja tarkka toteutus, Perälä toteaa.
Paikallinen kumppani kansainvälisessä hankkeessa
LUT-yliopiston ja Refinecin yhteistyö on jatkunut vuosien ajan. Paikallinen yhteistyö on tuonut projekteihin joustavuutta ja tehokkuutta.
– Yhteistyö on toiminut hyvin. Refinec tuntee tutkimuslaitteistojen erityisvaatimukset, ja meille on suuri etu, että valmistaja sijaitsee lähellä. Tarvittaessa voimme käydä yhdessä läpi yksityiskohtia nopeasti ja käytännönläheisesti, sanoo Karppinen.
Yhteistyön merkitys ulottuu yksittäistä projektia laajemmalle.
– Euroopassa on vain vähän tämän mittaluokan ydinvoimalaitosten termohydrauliikan tutkimusympäristöjä, ja suomalainen tutkimusosaaminen on alalla kansainvälisesti arvostettua, toteaa Telkkä.
Osa vihreän siirtymän tulevaisuutta
Pienydinvoiman kehitys on yksi energia-alan merkittävimmistä tulevaisuuden hankkeista. Vaikka kaupallisten pienreaktoreiden käyttöönotto Suomessa on vielä vuosien päässä, tutkimus- ja kehitystyö etenee nopeasti.
Refinecille hankkeet tarjoavat mahdollisuuden olla mukana rakentamassa tulevaisuuden energiajärjestelmää jo tänään.
– Tämä on erinomainen esimerkki siitä, miten paikallinen teollisuus, tutkimus ja kansainväliset hankkeet voivat yhdessä luoda uutta osaamista ja uusia mahdollisuuksia. Olemme ylpeitä saadessamme olla mukana kehittämässä ratkaisuja, joilla voi tulevaisuudessa olla merkittävä rooli puhtaan energian tuotannossa, Perälä toteaa.
