FADEFUEL - Väsymistä kestävät rakenteet vihreän polttoaineen käyttöympäristöissä​

FADEFUEL (Väsymistä kestävät rakenteet vihreän polttoaineen käyttöympäristöissä​) pyrkii ymmärtämään, miten vihreän polttoaineen ympäristöt vaikuttavat koneenosien tribologiseen ja väsymiskäyttäytymiseen kuivissa ja voidelluissa kosketuksissa – aihealue, josta on rajallisesti ymmärrystä.

Tribologinen ja väsymiskäyttäytyminen voivat merkittävästi vaikuttaa moottorin osien suorituskykyyn ja käyttöikään, ja siten koko moottorin toimintaan. Kolmivuotinen Co-Innovation-hanke toteutetaan vuosina 2025–2028, ja siihen osallistuu kolme akateemista kumppania sekä viisi yritystä, jotka yhdessä ratkovat vihreisiin polttoaineisiin liittyviä haasteita.

Vihreät polttoaineet, kuten vety, ammoniakki ja metanoli, mullistavat merimoottoreiden tulevaisuutta, mutta niiden käyttöönotto tuo uusia haasteita polttomoottoreille. Nämä haasteet näkyvät erityisesti komponenttien kestävyyden, väsymiskäyttäytymisen ja tribologisen suorituskyvyn osalta. Tribologinen ja väsymiskäyttäytyminen ovat kriittisiä moottorin osien ja koko moottorin suorituskyvyn sekä käyttöiän kannalta. Vihreiden polttoaineiden vaikutus tribologiaan ja väsymiseen on kuitenkin edelleen epäselvä. Esimerkiksi tribologisia ilmiöitä sekä taso- ja kitkaväsymismekanismeja vihreän polttoaineen ympäristöissä, kuten korkeapaineisissa vetyolosuhteissa (satoja baareja), ei vielä tunneta riittävän hyvin, jotta tribosysteemien turvallinen ja luotettava käyttö olisi mahdollista.

Hankkeen tavoitteena on tutkia, miten vihreän polttoaineen ympäristöt vaikuttavat kuivien ja voideltujen koneenosien sekä niiden kosketusten suorituskykyyn ja kestävyyteen. Tutkimuksessa tarkastellaan väsymistä, kitkaväsymistä ja yleisesti tribosysteemejä. Hanke vaikuttaa useisiin arvoketjuihin, ja sen tavoitteena on parantaa materiaalivalintoja, mekaanista suunnittelua ja voitelustrategioita, jotka on optimoitu vihreän polttoaineen ympäristöihin. Tämä huippututkimus, joka hyödyntää uusia kokeellisia testausmenetelmiä sekä innovaatioita väsymisen ja tribologian alalla, on ratkaisevan tärkeää nollapäästöisten merimoottoreiden turvallisen, luotettavan ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi. Se tukee siirtymää kohti nollapäästöisiä merikuljetuksia ja tarjoaa samalla taloudellisia ja kilpailullisia etuja. Hanke edistää Suomen meriteollisuuden uudistumista ja vahvistaa osallistuvien yritysten globaalia kilpailukykyä.

Tutkimus ei ainoastaan tuota uutta tietoa, vaan mahdollistaa myös luotettavampien ja kestävämpien koneensuunnitteluratkaisujen kehittämisen. Hanke sisältää tapaustutkimuksia esimerkiksi liukulaakereista, kitkaliitoksista ja tiivisteratkaisuista, ja hyödyntää kehittyneitä kokeellisia tutkimusinfrastruktuureja erilaisten konstruktioiden, materiaalien ja pinnoitteiden käyttäytymisen arvioimiseksi. Tieteellisten julkaisujen lisäksi hankkeessa on syntyy useita yliopiston opinnäytteitä.

Business Finland

Tampereen yliopisto