Tutkimus

Biopohjainen lämmityselementti tuo lempeää lämpöä Pyörre-messutaloon

Liukuoveen integroitu lämpöelementti.
Liune-lämpöovi voisi hyvin olla avainlipputuote, sillä se valmistetaan täysin kotimaassa: kevyt, lakkapinnalla viimeistelty lämmityselementti Tampereen yliopistolla ja oven muut osat Lundellin tehtaalla Urjalassa ja Lohjalla. Kuva: Sanna Siljander
Tamperelainen biopohjainen, älykäs lämmityselementti on asennettu Lohjan asuntomessuille valmistuneen Pyörre-omakotitalon liukuoveen. Mukavuuslämpöä tarjoava innovaatio on valmistettu selluloosapohjaisesta komposiittimateriaalista.

Tampereen yliopiston koordinoimassa BioÄly-hankkeessa kehitetty lämpöelementti on diplomi-insinööri ja väitöskirjatutkija Sanna Siljanderin käsialaa. Hankkeessa viisi tutkimusryhmää kehittää yhdessä monenlaisia biopohjaisia älykkäitä ratkaisuja yritysten käyttöön. Siljander viimeistelee parhaillaan väitöstutkimustaan nanoselluloosa-hiilinanoputki nanokomposiiteista. 

– Mikrofibrilloidusta selluloosta, hiilinanoputkista, vedestä ja saippuasta tehdyllä liuoksella ja siitä valmistetulla nanokomposiitilla on yhä maailman paras biopohjaisen materiaalin sähkönjohtavuus. Käsittelemällä elementtien pohjana käytetyt selluloosa-arkit tällä dispersiolla saadaan valmistettua muokattava rakenne, niin lämpiävyyden kuin designin näkökulmasta., Siljander kertoo.

Siljanderin aikoinaan kehittämä lämpöelementti Salmiakki ja asuntomessuilla nähtävä lämpöelementti pohjautuvat samaan innovaatioon.

Biopohjaisen lämpöelementin idea on innovatiivisessa mukavuuslämmön tuotannossa, se ei korvaa kuitenkaan kodin muita lämmönlähteitä. Elementit lämpiävät katkaisinta kääntämällä nopeasti koko tilavuudeltaan. Siljanderin mukaan elementti tuo lämmön lähelle ja toimii osana sisustusta.

Lämpöelementti on paloturvallinen ja eristää ääntä

Räätälöitävän ulkomuodon lisäksi lämpöelementin vahvuuksiin kuuluu myös ääneneristävyys sekä paloturvallisuus. Elementissä käytettävät selluloosamateriaalit toimivat äänieristeenä ja hiilinanoputket palonestoaineena, joten mitään lisäkemikaaleja ei tarvita. Lämpöelementtiovi sopiikin hyvin mm. työhuoneisiin.

Villimpiäkin ideoita Sanna Siljander on pyöritellyt.

– Teimme BioÄly-projektissa arvontuottolaskelmia siitä, jos materiaalia käytettäisiin integroituna Teslan sisätilojen verhoiluihin, kuten oviin, kojelautaan, kattoon ja istuimiin. Vielä en ole tohtinut lähestyä Elon Muskia ideallani, hän nauraa.

Lämpöelementti on myös täysin kierrätettävä.

– Se voidaan kierrättää uudeksi lämmityselementiksi tai hyödyntää se polttamalla energiaksi. Suljetussa kierrossa se voidaan myös jauhaa uuden lämmityselementin raaka-aineeksi, mutta hiilinanoputkien takia se ei sovellu kartonkikeräykseen, Siljander selvittää.

Suomessa tehty tuote ponnistaa maailmalle asuntomessuilta

Asuntomessuille nousseen pyöreän, teräsrakenteisen kodin valmistajan Aulis Lundell Oy:n toimitusjohtaja Leena Lundell innostui keksinnöstä kuultuaan Siljanderin esityksen BioÄly-seminaarissa. Lämpöelementti aloittaa nyt maailmanvalloituksensa integroituna yrityksen lippulaivatuotteeseen Liune-liukuoveen vähähiilisessä kiertotalouden mallitalossa.

Siljanderin mukaan lämpöelementin valmistaminen on vielä täysin käsityötä ja siksi kallista. Teollinen valmistaminen vaatisi pääomaa, mutta hän uskoo investoinnin maksavan itsensä nopeasti takaisin.

– Tämä innovaatio ei olisi nähnyt päivänvaloa ilman loistavaa tiimiä ja auttavia käsiä. Erityisesti haluan kiittää Tomas Björkqvistiä, Markus Kakkosta ja Pasi Keinästä, sekä BioÄly-hankkeen muita tutkijoita, Siljander lisää.

BioÄly-projektissa tutkijat toteuttavat, testaavat ja pilotoivat yhdessä yritysten kanssa tuote- ja palvelukonsepteja, jotka hyödyntävät bio- ja kiertotalouden materiaaleja ja menetelmiä.

Mukana Salmiakin kehitystyössä on ollut tutkijoita myös VTT:sta sekä Aalto-yliopistosta. Lisätietoja löytyy Cellulose from Finland-sivustolta.

Ota yhteyttä

Sanna Siljander
050 3555 777

sanna.siljander [at] tuni.fi

Teksti: Anna Aatinen

Näin valmistetaan biopohjainen lämpöelementti

Lämpöelementin älykäs, biopohjainen materiaali näyttää tavalliselta pahvilta, joskin on väriltään mustaa. Sen valmistukseen voi käyttää mitä tahansa selluloosapohjaista materiaalia, jopa kierrätettyä. Varsinainen temppu tehdään pitkälle optimoidulla dispersiolla eli liemellä, jossa on hiilinanoputkia ja vettä, saippuaa ja nanoselluloosaa. Tuotteen pintaa voidaan koristella kohokuvioilla persoonalliseksi ja se viimeistellään lakalla, jotta toiminnalliset hiilinanoputket ei pääse karkuun. Lopputuote on turvallinen käyttää ja kierrättää.

Aiheeseen liittyviä uutisia

Uusimmat uutiset kategoriassa Tutkimus

Uusimmat uutiset