Paikalliset ratkaisut edistävät akkukierrätyksen kestävää kehitystä

Ajovoima-akkujen kierrätys on nousemassa keskeiseksi osaksi kestävää liikennettä ja kiertotaloutta. Uutena tulevaisuuden alana se vaatii tuekseen tutkimus- ja kehittämistyötä, jotta kierrättäminen ja uusiokäyttö saadaan toimimaan tehokkaasti. 

EVASIMU (EV-akkujen kierrätyksen ja logistiikan tehostaminen simulaatioilla) on ajovoima-akkujen kierrätykseen erikoistunut hanke, joka on tukenut myös alueellisten kierrätysratkaisujen kehittämistä. Paikalliset ratkaisut vähentävät kuljetustarvetta ja edistävät vihreää siirtymää. Niillä voidaan vastata myös ajovoima-akkujen uusiokäyttöön, kierrätykseen ja logistiikkaan liittyviin haasteisiin. 

Hankkeen keskeisin tehtävä on ollut robotiikan simulaatiomenetelmien kehittäminen. Sen aikana on tutkittu menetelmiä, joiden avulla voidaan luoda 3D-virtuaaliympäristöjä robotiikan simulaatioalustoiksi. Näissä ympäristöissä simuloidaan monipuolisesti akkujen purkamista, korjaamista ja kierrätystä useilla robottimalleilla.  

Tavoitteena on ollut myös vahvistaa alueellisten toimijoiden osaamista ja ymmärrystä XR- ja simulaatioteknologioiden tarjoamista mahdollisuuksista sekä madaltaa kynnystä hyödyntää teknologioita liiketoiminnan kehittämisessä. Teknologioiden käyttöönotto voi edistää yritysten kykyä tunnistaa ja hyödyntää uusia liiketoimintamahdollisuuksia esimerkiksi akkuvarastojen ja muun paikallisen energiainfrastruktuurin ympärillä.  

Jo hankkeen alkumetreillä tunnistettiin mahdollisuus kehittää akun purkamisen 3D-virtuaaliympäristöjä Unity-pelimoottoria hyödyntäen. Kehitystyötä varten hankittiin Realvirtual.io-sovellus, joka toimii kyseisen pelimoottorisovelluksen päällä. Liitännäinen yhdistää todellisessa ympäristössä olevan oikean robotin pelimoottorilla käytettävään virtuaaliseen vastineeseen. 3D-mallintamalla luotuun VR-ympäristöön voidaan tuoda lukuisia eri valmistajien 3D-malleja roboteista, joiden toiminnallisuudet vastaavat täysin todellisten robottien ominaisuuksia, kuten liikeratoja, nopeuksia ja muita teknisiä parametreja. Virtuaalisessa testiympäristössä voidaan suunnitella ja simuloida tehtäviä ja toimintoja roboteille realistiseen käyttöympäristöön.  

– Realvirtual.io-sovellus otettiin käyttöön sen jälkeen, kun Robo3D-laboratorion yhteydessä olevasta akkujen robotisoituun purkuun käytettävästä tilasta ja siellä olevasta robottisolusta oli tuotettu virtuaalinen akunpurkuympäristö yhteistyössä RECIRCULATE-hankkeen kanssa. Sovellusta päästiin hyödyntämään laajemmin myös Robo3D-laboratorion virtuaalisen 3D-mallin toteuttamisen aikana. Malli käsittää useita robotteja. Sovelluksen avulla saadaan useampi robotti toimimaan yhtäaikaisesti, kertoo projektipäällikkö Jari Pihlajamäki robotiikan simulaatiomenetelmien kehittämisestä.  

Akkujen virtuaalimallit, joilla purkutyötä simuloidaan, on luotu skannaamalla oikeita akkuja 3D-skannerilla samalla, kun ne on purettu vaiheittain. Skannauksesta saatujen 3D-pistepilvimallien päälle on sen jälkeen tehty uudelleenmallinnus. 

Kehittämistyöllä on pyritty myös siihen, että pelimoottorilla toimivassa sovelluksessa robottien liikeratoja on mahdollista testata ilman varsinaista ohjelmointi- tai käyttöosaamista. Sovelluksen avulla oikea robotti saadaan toistamaan simuloituja toimintoja ja liikeratoja todellisessa ympäristössä, mikä tukee suunnittelua, testausta ja käyttöönottoa tehokkaasti. 

EVASIMU-hankkeen toiminnoilla on tuettu alueen elinkeinoelämän sopeutumista ja uudistumista tilanteessa, jossa perinteinen turvetuotanto on väistymässä ja uusiutuvan energiantuotannon, kuten aurinko- ja tuulivoiman, kasvu avaa uusia mahdollisuuksia maankäytölle ja yritystoiminnalle. Kantavana ajatuksena on ollut madaltaa yritystoiminnan aloittamista akkuteknologian ja vihreään siirtymään liittyvien liiketoimintamahdollisuuksien parissa. Tämä on toteutettu kokoamalla ajankohtaista tietoa sähköiseen liikenteeseen liittyvistä säädöksistä ja teknisistä edellytyksistä sekä tukemalla uusien liiketoimintojen käynnistämistä. 

EVASIMU on ollut esillä myös erilaisissa tapahtumissa ja tehnyt yhteistyötä muiden organisaatioiden kanssa. Viimeisimpiin tilaisuuksiin lukeutuvat Sähköisen liikenteen päivä Koulutuskuntayhtymä OSAOn Haukiputaan yksikössä sekä Aution Auto Oy:n 70-vuotisjuhlat, joissa hanke tarjosi kurkistuksen ajovoima-akkujen kierrätyksen maailmaan. 

Sähköautojen yleistyminen on Suomessa edennyt verrattain hitaasti, eikä niiden määrä ole vielä kovin suuri. Tämän vuoksi kierrätykseen päätyvän akkuraaka-aineen huippu saavutetaan vasta arviolta 10–15 vuoden kuluttua. Ajovoima-akkujen kiertotaloudessa onkin edelleen merkittävästi kehittämisen varaa. Kierrätys tulisi järjestää mahdollisimman ympäristöystävällisesti ja lähellä akkujen syntypaikkaa, sen sijaan että niitä kuljetetaan pitkiä matkoja jätejalostamoihin. Akkujen tehokas ja taloudellinen kerääminen on haastavaa, mikä korostaa paikallisten ja kestävien ratkaisujen merkitystä entisestään. 

EVASIMU-hanke on ollut osa Centria Robotiikka ja tekoäly -kärkitutkimusryhmässä tapahtuvaa tiimityötä. Rahoituksesta ovat vastanneet Euroopan unioni ja Pohjois-Pohjanmaan liitto. Hankkeen aikana on tehty yhteistyötä RECIRCULATE-hankkeen lisäksi myös Oulun yliopiston AKILIT-hankkeen kanssa. Hankekumppaneiden yhteisenä tavoitteena on ollut kehittää akkuteknologian uudelleenkäytön tutkimus- ja kehitysympäristöjä. Hanke päättyy joulukuussa 2025.