Tamperelainen startup-yritys Polar Night Energy toteuttaa korkean lämpötilan lämpövarastoja. Yrityksen kehittämä, kaupalliseen käyttöön suunniteltu ja hiekkaan perustuva lämpövarasto oli ensimmäinen laatuaan koko maailmassa. Parhaillaan Polar Night Energy hakee voimakasta kasvua niin Suomesta kuin muualta Euroopasta. Berggrenin avulla uusi, innovatiivinen ratkaisu on patentoimalla voitu suojata riittävän laajasti niin, että tilaa on myös tulevaisuuden tuotekehitykselle.
Polar Night Energy suunnittelee ja projektoi lämpövarastot kokonaan itse. Käytännössä lämpövarasto koostuu isosta massasta hiekkaa tai hiekan kaltaista materiaalia, jonka sisällä on putkisto, jossa kulkee ilmaa. Ilman avulla lämpöä kuljetetaan sisään ja ulos. Hiekan ulkopuolella on laitteisto, jolla ilmaa lämmitetään. Ilma luovuttaa lämmön väliaineeseen, johon lämpö varastoituu. Kun lämmöntarve tulee, puhalletaan lämpövaraston sisälle kylmää ilmaa, jolloin ilma hiekan sisällä olevassa putkistossa lämpenee. Sen jälkeen kuuma ilma voidaan lämmönvaihtimen kautta ohjata esimerkiksi teollisuuden prosesseihin tai kaukolämmöksi.
– Nyt kun tuulivoima ja aurinkovoima ovat kasvaneet merkittävästi, tarvitaan jotain myös tasapainottamaan tätä energian tuotannon ja kulutuksen kohtaamisongelmaa. Tällaiset ison mittakaavan lämpövarastot ovat yksi keino siihen, että voimme tehokkaasti ottaa sisään isoja määriä esimerkiksi tuulivoiman tuottamaa energiaa, kertoo Polar Night Energyn teknologiajohtaja ja toinen perustaja Markku Ylönen.
Polar Night Energyn ensimmäinen kaupallinen laitteisto otettiin käyttöön Kankaanpäässä vuonna 2022. Tällä hetkellä se palvelee kaukolämpöverkon kautta noin sataa kiinteistöä. Seuraavaa kohdetta ollaan parhaillaan rakentamassa Pornaisiin. Kyseessä on iso kaukolämpövarasto, joka tulee tuottamaan yli puolet Pornaisten kaukolämmöstä.
– Pornaisten lämpövarasto tulee olemaan kapasiteetiltaan noin 100 megawattituntia ja vuosittain sen läpi on tarkoitus mennä noin 30 kertaa tuo määrä energiaa. Siitä on tarkoitus mennä skaalassa vielä noin 10 kertaa isompaan, josta on tarkoitus tulla standardikokoluokka. Eli sellainen gigawattitunnin lämpövarasto alkaa olla sopiva meille, Ylönen summaa.
Polar Night Energy sai alkunsa, kun Ylönen ja hänen silloinen opiskelukaverinsa, nykyinen yrityksen toimitusjohtaja ja toinen perustaja Tommi Eronen alkoivat opiskelujensa ohessa miettiä, miten esimerkiksi aurinkovoiman tai tuulivoiman tuottaman energian varastointi onnistuisi. Molemmat opiskelivat ympäristö- ja energiatekniikkaa sekä voimalaitostekniikkaa.
– Silloin opintojen aikana keskustelimme Tommin kanssa moneen otteeseen kahvipöydässä, mitä omavaraisen, ei polttamiseen perustuvan energiayhteisön rakentaminen vaatisi. Energian varastointi aiheena alkoi kiinnostaa meitä ja aloimme keskustella tarkemmin siitä, että mitä sellainen vaatisi, jos vaikka koko talvi otettaisiin kaikki tarvittava lämpöenergia varastosta. Siitä tämä meidän keskustelumme lähtikin vähän enemmän laukalle siinä mielessä, että Tommi teki aiheesta diplomityön. Olin itse silloin tekemässä Ranskassa väikkäriä ja keskustelimme, että kun tulen takaisin, niin perustetaan firma, jos löydämme jonkin hyvän kulman. Keväällä 2018 sitten päätimme perustaa firman ja lähdimme kehittämään tätä ajatusta bisnekseksi asti, Ylönen muistelee.
Ylöselle luonnontieteet ja luonnonsuojelu ovat olleet aina lähellä sydäntä. Hän oli jo ennen yrityksen perustamista ajatellut, että haluaisi tehdä jotakin sen puolesta, että polttamalla tarvitsisi tuottaa nykyistä vähemmän energiaa. Polar Night Energy ja lämpövarastot ovat olleet siihen yksi hyvä keino. Vaikka lämpövarasto itsessään ei ole energian tuotantomenetelmä, mahdollistaa se sen, että aurinkovoimaa ja tuulivoimaa voidaan skaalata ylöspäin merkittävissä määrin.
– Tällä hetkellä Polar Night Energy on siinä vaiheessa, että pyrimme saamaan tuotteitamme voimakkaasti kaupaksi. Pornaisten lisäksi neuvotteluja on käynnissä myös muualle Suomeen ja Eurooppaan, Ylönen kiteyttää.
Keväällä 2024 Polar Night Energy keräsi Seed-rahoituskierroksella yhteensä 7,6 miljoonaa euroa. Rahoituksen avulla toimintaa on voitu kasvattaa ja palkata uusia tekijöitä. Sen turvin on voitu kehittää myös uutta teknologiaa, jolla sähköä voitaisiin konvertoida lämmöksi, varastoida lämpö ja sen jälkeen palauttaa energia takaisin sähköksi.
– Tähän mennessä olemme palauttaneet energian lämpönä. Tätä nykyistä tuotettamme muuttamalla aiomme kuitenkin päästä sellaiseen rakenteeseen, että pystymme tuottamaan lämpöä tällaisille olemassa oleville turbiinikoneille. Silloin lämpövarastomme vastaisi toiminnassa olevan turbiinimaailman vaatimuksia ja saisimme kustannustehokkaita ratkaisuja sekä alustavien laskelmien mukaan myös riittävän hyötysuhteen siihen, että voimme tasapainottaa sähkömarkkinaa. Esimerkiksi tuulivoimalan yhteydessä voisi olla tällainen varasto, joka ottaa sisään osan tuulivoiman sähköstä huonolla sähkön hinnalla ja palauttaa sen takaisin sähkönä sitten, kun sähkön hinta on korkeampi. Tämä palvelee myös tuulivoimalan tasehallintaa, Ylönen kertoo.
Polar Night Energy on tehnyt yhteistyötä Berggrenin kanssa melkein yritystoiminnan alusta saakka. Kun teknologian osalta alettiin olla varmoja siitä, mitä lähdettäisiin tekemään, otettiin myös yhteyttä Berggreniin.
– Saimme suosituksen Berggrenistä yhdeltä perustajaosakkaistamme. Paanasen Mikko suositteli olemaan heihin yhteydessä ja vielä tarkemmin Virpi Noposeen. Virpin kanssa olemme sitten alusta saakka selvittäneet tämän teknologiamme patentoitavuutta. Ensin valmistelimme patenttihakemuksen Suomeen. Myönnetyn Suomi-patentin lisäksi olemme suojanneet teknologiaamme kansainvälisesti. Ulkomaisista hakemuksista USA:n patentti on jo hyväksyttykin, Ylönen iloitsee.
– Ensimmäinen asia, miksi lähdimme hakemaan patenttia, oli se, että startupilla se on aika iso uskottavuustekijä, että on jotain, mitä muut eivät ole kehittäneet ja se on patentoitavissa. Patentti on ihan tällainen uskottavuusasia ja se on varmasti vaikuttanut paljonkin esimerkiksi rahoituskierroksen onnistumiseen. Toinen tärkeä syy oli se, että varmistimme sen, ettei kukaan muu ole patentoinut vastaavaa tuotetta ja voimme patentin avulla suojata itseämme, Ylönen jatkaa.
Patenttihakemusten laatiminen ja koko patentointiprosessi on ollut startupille myös merkittävä rahallinen panostus. Ylöselle on jäänyt hyvin positiivinen kuva siitä, miten Berggren on yhteistyön alusta asti nähnyt heidän asemansa ja miten sen perusteella on osattu rakentaa patentit järkevästi.
– Silloin kun minä ja Tommi lähdimme selvittämään tätä patentoitavuutta Berggrenin kanssa, niin emmehän me ymmärtäneet patenteista juuri mitään. Meillä oli vain se keksintö. Patentit ovat ihan oma maailmansa ja olemme olleet tosi tyytyväisiä siihen, miten Virpi on toiminut – hän on tietysti kirjoittanut meille nämä patenttitekstit, mutta myös tulkinnut meille sitä, mitä missäkin kohtaa haetaan ja millaisia argumentteja sinne laitetaan, jotta saamme sellaisen patentin, jolla on menestymismahdollisuudet, Ylönen kiittelee.
– Virpillä on ollut myös ihan valtavan hyvä kyky omaksua se, mistä tässä on kyse ja millainen keksintömme on. Tällainen tekninen osaaminen ja luonnontieteellinen ymmärrys ovat olleet ihan keskeisessä roolissa siinä, että patentti on saatu onnistuneesti kirjoitettua, haettua ja vielä hyväksyttyäkin, Ylönen jatkaa.
Patentteja haettaessa on Polar Night Energyn kohdalla kiinnitetty erityistä huomiota siihen, millaisella laajuudella mitäkin kokonaisuutta on haluttu lähteä suojaamaan. Esimerkiksi se, mihin väliaineeseen lämpöä varastoidaan, muotoiltiin patenttihakemukseen suoraan niin, että väliaine voi olla mitä tahansa kiinteärakeista materiaalia.
– Hiekka on hyvä aine, mistä aloittaa, mutta on täysin odotettua, että meille tulee myös joitakin vaihtoehtoisia väliaineita. Lämpövarasto on suunniteltu niin, että sinne voi kaataa mitä vaan lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan sopivaa. Tunnistimme patentin osalta sellaisia kokonaisuuksia, missä kannattaa hakea mahdollisimman laajaa suojaa ja missä vähemmän laaja riittää. Varmistimme tällä sen, että kun tuote kehittyy, niin patentti kattaa edelleen myös nämä kehitysversiot. Siinä on onnistuttu mielestäni todella hyvin. Vaikka perusidea lämmönsiirtomenetelmässä on pysynyt samana, mahdollistaa patentti aika laajasti erilaisia sovellutuksia siitä, kuinka loppujen lopuksi toteutamme lämmönsiirron, Ylönen sanoo.
Vaikka patentointiprosessit ovat vaatineet tuntuvia rahallisia panostuksia, kokee Ylönen, että patentointi on ollut Polar Night Energylle ehdottomasti kannattava sijoitus. Hän haluaakin kannustaa myös muita startup-yrityksiä panostamaan suojaukseen, jos patentoitava keksintö on selkeästi tunnistettu ja patentti olisi hyödyllinen omassa toiminnassa.
– Sanoisin, että meille on ollut ehdottomasti kannattavaa lähteä tälle patentoinnin tielle, vaikka emme ihan joka hetki olekaan nähneet sitä, mihin se johtaa tai mitä kaikkea se tuokaan. Vaikka patentointi tuntuu isolta rahalliselta panostukselta, niin jos itsellä ei ole aiheesta mitään kokemusta, saa siihen varmasti menemään tuhatkertaisen ajan asiamieheen verrattuna ja lopputulos voi silti olla huonompi, Ylönen toteaa.
Tärkeimmäksi asiaksi Berggrenin kanssa tehtävässä yhteistyössä Ylönen nostaa asiakaslähtöisyyden, joka näkyy erityisesti juuri siinä, miten hyvin Berggren on nähnyt Polar Night Energyn aseman ja tarpeet. Yhteistyötä aiotaan tulevaisuudessa myös jatkaa paitsi vireillä olevien patenttihakemuksien kanssa, niin myös uuden, lämmön takaisin sähköksi muuttavan teknologian parissa.
– Yhteistyö Berggrenin kanssa on kyllä sujunut ihan moitteetta alusta loppuun. Se, että olemme lähteneet liikkeelle patenteista kauheasti mitään etukäteen ymmärtämättä, on otettu hyvin huomioon. Yhteistyö on ollut sellaista, että olemme saaneet aina sen olennaisen tiedon silloin, kun sitä tarvitsee. Olemme tyytyväisiä myös siihen, että Berggren pitää huolen siitä, että asiat tehdään ajallaan ja niistä muistutetaan hyvissä ajoin ennen kuin deadlinet paukkuvat. Olemme oppineet luottamaan siihen, että heidän kanssaan patentti on hyvissä käsissä, vaikkemme itse laittaisi siihen ajatustakaan useampaan kuukauteen. Meidän ei tarvitse paljoa murehtia sitä.
– Kyllähän tämä menee jo siihen kategoriaan, että jos johonkin luottaa, niin heihin. Jos nyt alkaa syntymään tällaisia uusia patentoitavia keksintöjä, niin varmasti keskustelemme heidän kanssaan, kannattaisiko niitä lähteä viemään eteenpäin. Samalla tavalla luotan myös siihen, että jos jotakin ei kannata patentoida, vaan pitää liikesalaisuutena, niin he sanovat myös sen. Se on tärkeää, että voi luottaa siihen, että patenttitoimisto ei vain yritä maksimoida sitä patenttien määrää, vaan miettii, miten saataisiin kaikista hyödyllisin ja järkevin kokonaisuus, Ylönen kiteyttää.
Tutustu patentoinnin palveluihimme tai kokeile hintalaskuriamme patenteille.
Asiakaskokemustarinamme on tuottanut puolueettomasti Kokemuksia.fi. Kunkin kokemustarinan on hyväksynyt haastateltu asiakas, eikä Berggrenillä ole ollut mahdollisuutta vaikuttaa tarinan sisältöön.