Työkoneet sähköistyvät

Ympäristöystävällisyyden ja vihreiden arvojen merkitys yleistyy ympäri maailmaa kovalla vauhdilla. Tästä syystä eri instanssit asettavat enenevissä määrin vaatimuksia myös työkoneille.

Valtioilla ja kaupungeilla on erilaisia omia ilmastotoimenpiteitään, joita toteutetaan ja seurataan eri tahojen toimesta. Tyypillisesti määräyksiä esimerkiksi hiilidioksidipäästöjen ja melun suhteen asetetaan suuriin kaupunkeihin, tai vaikkapa niiden ydinkeskustaan. Määräys voi esimerkiksi sallia myöhään illalla, öisin tai aamuvarhaisella tehtävät työt vain, jos työkone kulkee ilman polttomoottoria. Myös satamissa ja lentokentillä on omia määräyksiä, jotka voivat kieltää polttomoottorit kokonaan. Useimmissa tapauksissa koneen on pystyttävä työskentelemään pääsääntöisesti sähköakkujen voimalla.

Eri teollisuudenalat mukana murroksessa

Monista pienistä työkoneista on ollut pitkään saatavilla erilaisia täyssähkö- ja hybridiversioita. Ne alkavatkin olla kuluttajamarkkinoiden valikoimissa jo lähes itsestäänselvyyksiä. Sähköistämistrendi ei kuitenkaan jää vain kuluttajapuolelle, vaan sama ilmiö toistuu jo eri teollisuudenaloilla.

”Työssäni Huldilla erilaisissa sähköistysprojekteissa olen päässyt seuraamaan eri teollisuudenalojen sähköistymisen kehittymistä. Pystymme auttamaan riippumattomana toimijana koneenvalmistajia löytämään sopivat komponentit. Konevalmistaja tekee lopulliset päätökset omien tarpeidensa mukaan. Yhteistyö on voimaa uusien sähköistyshaasteiden edessä.”, voimalinjaspesialisti Pasi Hangasmäki Huldilta toteaa.

Muun muassa laivaliikenteen sähköistämiseksi on tehty töitä jo yli 10 vuotta. Aluksi sähköistys aloitettiin pienemmistä laivoista, kuten vaikka lyhyen matkan losseista. Tänä päivänä monet matkustajalaivat kulkevat akkuvoimalla ja jopa suurimmatkin rahtilaivat ovat tulleet osittain sähköistyksen piiriin.

Myös metsäkoneista löytyy superkondensaattoritekniikkaan perustuva tehokas versio. Niissä koneissa ei ole akkua, vaan energiaa ladataan ja puretaan nopein syklein tasaamaan kuormituksen vaihteluita. Lisäksi traktorin peräkärryjä on sähköistetty, jonka ansiosta voiman ulosotto pyörittää itse generaattoria, joten perinteistä kardaaniakselia ei enää tarvita.

Autoteollisuudessa sähköistys on ollut menestyvä trendi viime vuosina. Harvempi kuitenkaan tietää, että myös kuorma-autoista löytyy hybridimalleja ja täyssähköisiä versioita, joissa ei ole ollenkaan dieselmoottoria. On siis erittäin positiivinen ilmiö, että akkuteknologiat ovat kehittyneet ja raskaimmatkin kohteet saavat kustannussäästöjä sähköakuista.

Mitä tulevaisuus tuo tullessaan?

Akku ja sähkömoottori ovat kalliita komponentteja. Tulevaisuudessa koneiden hyötysuhteita tullaan varmasti optimoimaan entistä tarkemmin. Paremmalla hyötysuhteella saadaan akkujen kokoa pienennettyä ja näin säästetään kokonaispainossa. Kevyempi akku ja parannettu hyötysuhde voi mahdollistaa pienemmän sähkömoottorikoon ja näin saadaan pidettyä kustannukset kurissa.

Erityisesti tietokoneella mallinnetut järjestelmät ja simuloinnit ovat erittäin tehokkaita työkaluja tukemassa työkoneiden sähköistykseen liittyvää tuotekehitystä. Hydrauliikan virtaukset voidaan optimoida uusien tekniikoiden ja valmistusmenetelmien avulla. Metallien 3D-tulostus on kehittynyt laadultaan niin korkealle tasolle, että tulosteita voidaan hyödyntää entistä enemmän kriittisissä kohteissa. Lämpötilat ovat oleellinen osa kokonaishyötysuhteen parantamisessa ja akkujen eliniän hallinnassa. Digihydrauliikka ja hydraulisylinterien suorakäytöt tekevät tuloaan. On varmaa, että tulemme näkemään merkittävän muutoksen uusien tekniikoiden myötä seuraavien vuosien aikana.