Vähähiilinen kuljetusketju tehtaalta laivaan

Tulevaisuudessa sähkörekat ja sähkökäyttöiset työkoneet leikkaavat hiilidioksidipäästöjä tuotteiden kuljetusketjussa. Miten paljon? Mihin hintaan? Milloin? Muun muassa näihin kysymyksiin Steveco aikoo pureutua tutkimuskumppaneineen.

Suuntaus lienee selvä. Asiakkaita kiinnostaa yhä enemmän, miten tuotteet on valmistettu ja mistä niiden raaka-aineet tulevat. Silloin, kun vertaillaan hiilidioksidipäästöjä, huomiota saa myös kuljetusketju.

”Uskomme, että vähähiilinen kuljetusketju on entistä tärkeämpi tekijä tulevaisuudessa, ja haluamme tutkia ja kehittää sitä osaltamme”, sanoo Hietasen sataman yksikönjohtaja Heikki Jääskeläinen Stevecolta.

Stevecon visiossa sähkötrukki siirtää tuotteet tehtaasta tuotevarastoon ja lastaa ne myöhemmin sähkörekkaan tai ‑junaan, joka vie tuotteet satamaan. Satamassa sähkökäyttöiset työkoneet siirtävät tuotteet varastoon tai lastialustoille ja edelleen laivaan.

Koska valmiita ratkaisuja ei ole, Steveco on käynnistämässä monialaista InToPort-tutkimusprojektia Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun eli Xamkin sekä yhteistyökumppaneiden kanssa.

”Sataman vaativa toimintaympäristö tarjoaa hyvän lähtökohdan tutkimus- ja kehitystyölle, jonka tuloksia voivat hyödyntää myös kuljetusketjun muut toimijat.”

trukki

Entistä vahvempi sähkötrukki

Osa satamien laitteista käy sähköllä jo nyt. Sellaisia ovat kiinteät, kiskoilla kulkevat satamanosturit. Kuitenkin Hietasen satamassa Kotkassa kaikki työkoneet liikkuvat pyörillä, koska ne lastaavat roro-laivoja, joihin laivan nimen mukaisesti rullataan, roll on – roll off. Trukit nostelevat palletteja ja rullia varastohallissa sekä laivan ruumassa. Vetomestarit siirtävät lastialustoja siirtovaunuilla, ja mobiilinosturit nostavat kontteja sääkannelle. Nämä kaikki käyvät dieselöljyllä. Onko polttomoottorille edes vaihtoehtoa?

Stevecon kehittämis- ja laatupäällikkö Laura Hasko myöntää, että sähkötrukilla on ollut huono maine satamissa, hyvästä syystä. Sopiihan sillä pyörähdellä tukkukaupan varastossa, jossa tonnin nostokyky riittää mainiosti, mutta Hietasen satamassa pieninkin taakka painaa pari tonnia ja suurimmat peräti kuusi. Osa sataman dieseltrukeista nostaa jopa 28 tonnia.

Nyt satamasta kuuluu jo toisenlaisia arvioita. Hietaseen tuli viime vuonna koeajoon sähkökäyttöinen haarukkatrukki, jonka nostokyky on kahdeksan tonnia. Ahtaaja Jouni Hinkkasen mukaan trukki toimii siinä missä vastaavan painoiset dieseltrukitkin.

”Hyvä konehan tämä on ajella. Hiljaisempi ja tasaisempi. Akun vuoksi se on kooltaan vähän isompi”, hän summaa.

Pikalatausta kohti

Sivustakatsojan on helppo liputtaa sähkötrukin puolesta, kun se aloittaa sulavan tanssinsa ärhentelevän dieseltrukin vieressä. Viimeistään kuuden tunnin kuluttua mieli voi muuttua. Sähkötrukki uupuu, lähtee lataukseen ja palaa töihin vasta seuraavana aamuna.

”Dieseltrukilla voi ajaa yhdellä tankillisella kaksi työvuoroa eli 16 tuntia”, Jääskeläinen toteaa. Hänen mukaansa sähkötrukki sopii tositoimiin vasta, kun se selviää tavalla tai toisella kokonaisesta työpäivästä. Yleinen akkukehitys ei viittaa siihen, että kannattaisi jäädä odottamaan koko päivän kestävän akun syntymistä. Jääskeläinen pitääkin todennäköisempänä ratkaisuna pikalatausta taukojen aikana. Lukkien kehitystä seuranneena hän tietää, että niissä kokeillaan jo viiden minuutin latausta kerran tunnissa, mutta kehitettävää riittää edelleen.

”Haluamme tarjota työkoneiden valmistajille testiympäristön, jossa koneet joutuvat tekemään juuri niitä töitä, joita niiden pitäisikin tehdä”, Jääskeläinen sanoo. Hänen mukaansa tutkimusprojektissa käyttökokemuksia voidaan analysoida nykyistä tarkemmin.

Tehopiikki tarkasteluun

Jos vähähiilinen kuljetusketju edellyttäisi pelkästään pikaladattavia työkoneita, Stevecon väki tuskin käynnistelisi tutkimusprojektia.

”Meidän on myös selvitettävä, miten lataus sopisi työkiertoomme, missä latauspisteet olisivat ja onko laivoilla jokin rooli lataamisessa”, Hasko luettelee. Suurin haaste on kuitenkin teho, jonka lataus vaatii. Stevecolla on pelkästään Kotkan satamissa yli 300 työkonetta, joista suurinta osaa käytetään päivittäin. Mitä tapahtuu, kun ahtaajat lähtevät tauoilleen ja jättävät työkoneensa lataukseen? Vaadittavaa tehopiikkiä saa tuskin kuitattua sammuttamalla valoja toimistossa – tai edes koko Kotkassa.

”Olisi myös hyvä ladata rekkojen akut lastin purun aikana”, Hasko lisää.

Tässä vaiheessa lataustehon tarvetta on mahdotonta arvioida, koska sähkökäyttöisiä työkoneitakaan ei ole olemassa, mutta Hasko toivoo vastauksia tutkimusprojektista.

”Haluamme selvittää samalla mahdollisuuksia sähkön tuotantoon.” Muun muassa tämän vuoksi tutkimuskumppaniksi projektiin tulee paikallinen energiayhtiö.

Omaa aurinkoenergiaa

Yksi ratkaisu sähköntuotantoon näyttäytyy Hietasen terminaalirakennuksen ikkunasta. Kevätaurinko paistaa siniseltä taivaalta varastohallien katoille. Tasaista kattoa on yhteensä 130 000 neliömetriä.

”Jos katoille asennettaisiin aurinkopaneeleja, töitä voisi tehdä ainakin silloin, kun aurinko paistaa”, Hasko toteaa nauraen. Vaikka Kotkaa pidetään yhtenä Suomen aurinkoisimmista kaupungeista, hän myöntää, että aurinkoenergian rinnalla on tutkittava sähkön varastointia sekä muita vaihtoehtoja sähköntuotantoon.

Jääskeläinen ja Hasko odottavat projektin tarjoavan arvioita muun muassa hankintojen ja energian kustannuksista sekä hiilidioksidipäästöjen vähennyksestä, jonka vähähiilinen kuljetusketju voisi saada aikaan.

”Luultavasti koneiden hankintakulut hiukan nousevat alkuvaiheessa, mutta käyttökulut laskevat”, Jääskeläinen kertoo.

Kaikki päästöt alas

Jo nyt on selvää, että siirtyminen sähkökäyttöisiin työkoneisiin vähentäisi hiilidioksidipäästöjen ohella hiukkaspäästöjä. Niihin on kiinnitetty Stevecossa huomiota jo vuosia. Esimerkiksi osa sataman trukeista, lukeista ja vetomestareista on varustettu katalysaattoreilla, jotka pelkistävät typen oksideja urea-vesiliuoksen avulla.

”Aiomme vertailla tutkimusprojektissa tavallisten dieseltrukkien, ureatrukkien ja sähkötrukkien toimintaa ja päästöjä”, Jääskeläinen kertoo.

Silloin, kun dieseltrukit ajavat noin viisi metriä korkeassa lastiruumassa, niiden pakokaasuja imee laivan tehokas ilmastointijärjestelmä. Tutkimuksen edetessä selvinnee, miten paljon pakokaasujen väheneminen leikkaa laivoissa ilmastoinnin tarvetta ja siten laivojen sähköntuottotarvetta.

”Selvitämme myös, pystytäänkö laivan tuottamaa sähköä hyödyntämään latauksessa”, Jääskeläinen sanoo.

Työympäristön kannalta hiljaisten ja päästöttömien työkoneiden käyttöönotto vaikuttaa yksinomaan myönteiseltä muutokselta, mutta edes sitä ei pidetä Stevecon projektissa itsestään selvänä. Hasko huomauttaa, että lähes äänettömästi liikkuvaa sähkötrukkia on vaikea huomata.

”Aiomme miettiä projektissa, onko mahdollista parantaa työturvallisuutta esimerkiksi siten, että työntekijän vaate hälyttäisi lähestyvästä koneesta tai kone tunnistaisi liian lähellä olevan ihmisen.”

InToPort
on Stevecon ja Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun eli Xamkin käynnisteillä oleva projekti. Siinä luodaan tutkimus- ja kehitysalusta, jossa voidaan tutkia ja kehittää muun muassa vähähiilistä kuljetusketjua tehtaasta laivaan. Tutkimuksen painopisteenä on ketjun vaativin toimintaympäristö, satama. Projektiin osallistuu myös laitevalmistaja, satamayhtiö, energiayhtiö sekä paikallinen kehitysyhtiö.

Satama_1_17_infografiikka web

Teksti: Marianna Salin
Artikkeli on julkaistu Satama 1/2017 -asiakaslehdessä toukokuussa 2017. Printtilehden voi tilata Stevecon www-sivuilta tai lukea verkossa.