Moventas Gears Oy:n Jyväskylän tehtaalla testiajoista tullut tuulivoimalan vaihteen prototyyppi on purettu osiin. Työntekijä on kiivennyt sen rungon sisälle tutkimaan hammastuksia.

Maallikolle alkavat hahmottua nykyisten tuulivoimaloiden mittasuhteet. Tutkimusinsinööri Jussi Saastamoinen kertoo, että vaihteen halkaisija on pari metriä ja se painaa noin 40 000 kiloa.

– Tuulivoimalan konehuone saattaa kohota reilusti yli sadan metrin korkeuteen. Siivillä voi olla pituutta kahdeksankymmentä metriä, hän lisää.

Suuntana on, että tuulivoimalat kasvavat entisestään. Niiden vaihteiden fyysistä kokoa on kuitenkin pystytty suhteessa pienentämään. Suorituskyky on pysynyt samana tai parantunut.

– Vaihteen koolla on paljon merkitystä, sillä sen nostaminen korkeuksiin on työlästä. Kevyt ja tehokkaasti toimiva vaihde laskee osaltaan tuulivoiman tuotantokustannuksia. Mitä painavampi vaihde on, sitä järeämmän on oltava myös esimerkiksi tuulivoimalan perustuksen ja tornin.

Vaihteen tehtävänä on muuttaa roottorin pyörimisnopeus ja -momentti generaattorille sopivaksi.

– Kun roottori pyörii tyypillisesti kymmenen kierrosta minuutista, niin vaihde muuttaa pyörimisnopeudeksi vaikkapa 1500 kierrosta minuutissa.

Ala on hyvässä myötätuulessa

Moventas Gears valmistaa vaihteita ympäri maailmaa sijaitseviin tuulivoimaloihin. Sen asiakkaita ovat turbiinivalmistajat, joista osalla saattaa olla myös omia tuulipuistoja.

Fossiilisesta energiasta pyritään eroon, joten tuulivoimaloita rakennetaan kiihtyvää vauhtia. Tuulisähkö pärjää nykyään jo hyvin omillaan eikä sen tuotantoon tarvita enää ylimääräisiä tukia.

– Myönteinen kehitys näkyy myös meillä. Tehdastamme esimerkiksi laajennettiin pari vuotta sitten.

Saastamoinen kuvailee, että reilut 400 henkilöä työllistävä Moventas Gears ei ole alan suurimpia toimijoita, mutta sillä on omat valttinsa.

– Kaikki tuotteemme on räätälöity tiettyjä asiakkaita varten. Olemme panostaneet myös voimakkaasti alan tutkimukseen sekä tuotekehitykseen.

Yrityksen juuret johtavat Valmetiin, kuten monen muunkin keskisuomalaisen teollisuusyrityksen. Nykyään sen omistaa skottilainen teollisuussijoitusyhtiö.

– Meillä on myös vaihteiden huoltoa. Huollot tapahtuvat joko paikan päällä tai täällä tehtaassa.

Hyötysuhde paremmaksi

Moventas Gearsin tavoitteena on kasvattaa vaihteiden momenttitiheyttä entisestään, eli saada välitettyä painoon suhteutettuna mahdollisimman paljon energiaa.

Juuri tähän liittyy myös tutkimusinsinööri Saastamoisen ja hänen uusien teknologioiden tiiminsä tämänhetkinen erityinen mielenkiinnon kohde: vaihteiden integroidut liukulaakerit.

Jos tuulivoimalat ovat isoja, niin liukulaakerien kohdalla päästään sukeltamaan mikrometrien maailmaan.

– Liukulaakerien toleransseissa puhutaan millimetrien sadas- tai tuhannesosista.

Moventas Gearsilla on tutkittu myös esimerkiksi erilaisia uusia teräksiä sekä materiaaleja, joilla kestävää, mutta valitettavan painavaa terästä voitaisiin korvata.

– Alalla ovat olleet esillä erityisesti komposiittimateriaalit. Ne ovat kuitenkin varsin hintavia.

Saastamoinen on osallistunut myös villeihin ideointipalavereihin. Onpa alalla pohdittu sitäkin, onko korkea torni heiluvine propelleineen se ainoa oikea tuulivoimalan muoto.

– Vaihtoehdoiksi on väläytelty jopa erilaisia tuulessa heiluvia korkeita sauvoja, joiden värähtelyenergia otettaisiin talteen. Niiden teollisuuskäyttöön taitaa kuitenkin olla vielä varsin pitkä matka.

Tuulivoimaa tarvitaan

Monet suhtautuvat tuulivoimaan periaatteessa hyvin myönteisesti. Ihan naapuriin tuulivoimalaa ei kuitenkaan haluta.

Massiivisen kokoiset voimalat erottuvat tietenkin ympäristöstään. Kritiikkiä on herättänyt myös tuulivoimaloiden ääni, humina.

– Tuulivoimalat eivät tuota yhtään enempää ääntä, mitä on esimerkiksi tavallisessa kaupunkiympäristössä, Saastamoinen huomauttaa.

Syntyvää ääntä ja tuulivoiman aiheuttamaan värähtelyä pyritään myös jatkuvasti pienentämään.

– Vaihteen ulkopintakin on tarkoituksella muodoltaan epäsymmetrinen. Mitä monimutkaisempi muoto on, niin sitä vähemmän syntyy ääntä ja värähtelyä.

Saastamoinen uskoo vakaasti tuulivoiman tulevaisuuteen.

– Tuulivoimaa tullaan rakentamaan yhä enemmän, todennäköisesti myös erilaiset henkilökohtaiset tuulivoimalat yleistyvät. Tarvitsemme kaikkia uusiutuvien energiamuotoja yhdessä, jotta saamme hiilidioksidipäästöt kuriin.