Strateginen yrityskumppani Neste
Aalto-yliopisto ja Neste pyrkivät yhteistyössä etsimään ratkaisuja suuriin globaaleihin haasteisiin yhdistämällä korkean tason tutkimuksen johtavaan teolliseen osaamiseen.
Aalto-alumni ratkoo fossiilisten polttoaineiden korvaamista datan avulla
Energia-alan tutkija Yuri Kroyan mallintaa tilastollisesti, miten maailma voi korvata fossiiliset polttoaineet maalla, merellä ja ilmassa.
Tutkija Yuri Kroyania kiinnostaa etenkin yksi iso kysymys: Miten liikenteen fossiiliset polttoaineet voisi vaihtaa uusiutuviin? Kysymys on hyvin mutkikas eikä koske pelkästään autojen polttoaineenkulutusta, vaan myös paikallista ilmastoa, sosiaalisia tekijöitä, taloudellisia trendejä ja infrastruktuuria, kuten teitä ja tankkausasemia.
Energiayhtiö Nesteellä työskentelevä Kroyan etsii vastausta tilastollisen mallinnuksen avulla.
Kroyan siirtyi Nestelle valmistuttuaan Aalto-yliopistosta energiatekniikan tohtoriksi loppuvuonna 2022. Nyt hän rakentaa matemaattisia malleja, jotka tuottavat ennusteita siitä, miten hiilipohjaiset polttoaineet voidaan parhaiten korvata uusiutuvilla energialähteillä. Tulokset herättävät kiinnostusta niin Euroopan komission päätöksentekijöissä kuin energia-alan johtajissa.
Mutta aina ei ole mennyt näin lujaa. Kun Kroyan oli Aallon tohtoriopiskelijana mukana aloittamassa ADVANCEfuels-projektia, hänellä ei ollut aavistustakaan, mistä lähteä liikkeelle.
”Meidän piti mallintaa kehittyneiden polttoaineiden ominaisuuksien vaikutuksia loppukäyttöön, kuten kulutukseen ja päästöihin. Mutta miten tehdä se niin, että malli kuvaa sekä yksittäistä autoa että koko maan tasoa?”
Tässä kohtaa on hyvä selventää, että ”kehittyneet” biopolttoaineet tehdään esimerkiksi
elintarviketuotantoon kelpaamattomasta biomassasta kuten maataloustuotannon jätteistä. Biopolttoaineita voidaan sekoittaa nestemäisiin fossiilisiin polttoaineisiin tai käyttää sellaisenaan niiden korvikkeena, mikä vähentää päästöjä.
Kroyan ja koko tutkimusryhmä oli kovan haasteen edessä. Aiheesta ei ollut entuudestaan saatavilla juuri lainkaan dataa, mutta lukemattomien tuntien jälkeen tiimi sai palapelin ratkaistua.
”Aloimme tarkastella vaihtoehtoisten polttoaineiden suorituskykyä suhteessa fossiilisiin vertailukohtiin, kuten bensiiniin ja dieseliin. Tunsimme molempien ominaisuudet, kuten tiheyden, oktaani- ja setaaniluvut, höyrynpaineet ja tislausarvot. Seurasimme, miten nämä ominaisuudet muuttuivat polttainekulutuksen muuttuessa.”
Tämä suhteellinen analyysi ratkaisi ongelman. Kroyan loi matemaattisen mallin, joka pystyi käytössä olevan datan perusteella kuvaamaan bensiinikäyttöisten autojen ja lentokoneiden kulutusta. Kollega Michał Wojcieszyk kirjoitti vastaavan mallin dieselkäyttöisille kulkuneuvoille.
Tulokset tarkistettiin, tutkimuspaperit kirjoitettiin – ja seuraava askel oli selkeä.
”Teimme loppukäyttäjälle, tässä tapauksessa Euroopan komissiolle ja eurooppalaisille yrityksille, tarkoitetun arviointityökalun, jota voi käyttää tukemaan päätöksentekoa.”
Siinä tiivistyy tilastollisen mallinnuksen ydin: tehdään luotettavia ennusteita niukasta datasta.
”Yleisesti ottaen mallinnuksessa on kyse havaintojen jatkuvuuden löytämisestä. Havaitaan tiettyjä ilmiöitä tai ehkä käytössä on vain muutama datapiste. Sitten halutaan ymmärtää, mitä näiden pisteiden välillä on, ja mitä niiden takana on.”
Tilastollinen mallintaminen on korvaamaton työkalu, kun aiheet ovat isoja kuten liikenteen muuttaminen kohti fossiilittomuutta, ja uusien teknologioiden nopea kehittyminen. Parhaimmillaan se ohjaa sekä julkista päätöksentekoa että yritysten strategioita.
Kroyanille tilastollinen mallintaminen on paras tapa saada muutosta aikaan.
Fysiikkaa Puolassa, energiaopintoja Pohjoismaissa
Kroyan tiesi jo lapsena haluavansa parantaa maailmaa tieteen avulla. Puolassa syntynyt Kroyan hakeutui ensin Jagellon yliopistoon Krakovassa opiskelemaan materiaalitiedettä ja nanoteknologiaa.
”Opin paljon molemmista ja olisin voinut jäädä Krakovaan, mutta tuolloin tuntui siltä, että materiaalitieteen vaikutukset yhteiskuntaan olivat vielä liian kaukana tulevaisuudessa.”
Sitten hän sai oivalluksen.
”Yksi ajatus nousi yli muiden: energiasektori, joka on valtava ilmastonmuutoksen aiheuttaja. Aloin perehtyä siihen, ja pian kiinnostuin erityisesti liikenteestä. Se on alana haastava ja vaikeasti ymmärrettävä, mutta yhteiskuntamme ja taloutemme nojaavat siihen.”
Krakovasta Kroyan siirtyi Pohjoismaihin.
”Tein kaksoistutkinnon yhteispohjoismaisessa maisteriohjelmassa, ensin Ruotsissa Kuninkaallisessa teknillisessä korkeakoulussa ja sitten Aallossa.”
Otaniemessä hän löysi samanhenkisiä ihmisiä – porukan, joka halusi hyödyntää tiedettä maailman parantamiseen. Yksi heistä oli Martti Larmi, nykyinen tekniikan alan emeritusprofessori.
”Hän on mahtava ja innostava johtaja. Olin onnekas, kun minulla oli hänen kaltaisensa mentori ja tiimi, josta kehittyi nopeasti ystäväporukka.”
Valmistumisen jälkeen siirtyminen akateemisesta maailmasta yksityiselle sektorille vaikutti luontevalta, olihan Kroyan jo tehnyt yhteistyötä Nesteen kanssa tutkimusprojekteissa. Hän tiesi, että Neste tekee uraauurtavaa tutkimusta uusiutuvien polttoaineiden parissa, ja että hänen mallinnusosaamisensa voisi vauhdittaa sitä entisestään.
”Koulutustaustassani yhdistyvät fysiikka, kemia ja matematiikka. Ehkä se auttaa minua katsomaan asioita eri kulmista ja ymmärtämään, miksi tietyt ilmiöt tapahtuvat vaikkapa koetilanteessa.”
Kilpailu aikaa vastaan
Nesteellä Kroyan rakentaa laskennallisia malleja, jotka auttavat yhtiön päätöksentekijöitä selvittämään, miten liikenteen fossiiliset polttoaineet voi korvata uusiutuvilla tehokkaasti ja taloudellisesti.
Kroyanin mukaan käynnissä on energia-alan kilpailu, jolle ilmastonmuutos asettaa puitteet – ja nyt on jo kiire.
”Pidämme fossiilisia polttoaineita itsestäänselvyytenä, koska niitä on nyt paljon saatavilla. Mutta jonain päivänä ne loppuvat. Power-to-X-teknologiat, kuten vety ja hiilidioksidin talteenotto, ovat kalliita ja vielä alkuvaiheessa, mutta ne kasvavat ja muuttavat toimialaa tulevina vuosikymmeninä. Vaihtoehdot, kuten uusiutuvista jäte- ja tähderaaka-aineista tehty diesel ja uusiutuva lentopolttoaine, eivät ole yhtä mullistavia, mutta niiden käyttö ei vaadi uutta infrastruktuuria. Se leikkaa päästöjä nopeammin.”
Liikenteet päästöt ovat monimutkainen ongelma, joka kytkeytyy kaikkialle teollisuuteen.
”Esimerkiksi sähköautoista helposti ajatellaan, että ne ovat päästöttömiä. Todellisuudessa raaka-aineiden louhiminen ja prosessointi sekä akkujen valmistaminen tuottavat valtavasti päästöjä. Ja sitten on vielä kysymys, mistä niiden käyttämä sähkö oikein tulee.”
Kroyan sanoo, että ratkaisun tulee olla yhtä kokonaisvaltainen kuin ongelma.
”Kaikki teknologiat täytyy ottaa huomioon; aina sähköistämisestä biopolttoaineisiin ja vetyyn. Niiden pitää täydentää toisiaan, koska päästöjen nollaaminen on niin valtava haaste, ettei meillä ole varaa valikoida keinoja. Lisäksi tieteessä voi tapahtua yllättäviä, nopeasti skaalautuvia keksintöjä, joten on tärkeää, ettei takerruta yksittäisiin valintoihin liian aikaisin.”
Moni voisi lannistua näin mittavasta haasteesta, mutta juuri se viehättää Kroyania. Osittain jo siksi, että hänen mukaansa uusiutuvat polttoaineet voivat olla parempia kuin fossiiliset. Meidän täytyy vain löytää parhaat teknologiat ja tehdä oikeat poliittiset päätökset. Siihen taas tarvitaan tilastollista mallintamista.
Yuri Kroyan
- Materiaalitieteen ja nanoteknologian kandidaatti Jagellon yliopistosta, Puolasta vuonna 2014, maisterintutkinto pohjoismaisesta Nordic Master in Innovative Sustainable Energy Engineering (ISEE) -ohjelmasta vuonna 2018.
- Väitöskirjatutkijana professori Martti Larmin Thermodynamics and Combustion Technology -ryhmässä. Väitteli tekniikan tohtoriksi energiateknologiasta Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta vuonna 2022.
- Insinööritieteiden korkeakoulun julkaisupalkinto 2022 tutkimuksesta Modeling the effects of fuel properties on end-use performance in light-duty road transport and aviation.
- Tutkijana Nesteellä vuodesta 2022. Voitti Neste CEO’s Innovation Award -palkinnon samana vuonna.
Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 37 helmikuussa 2026.
Aalto-yliopisto ja Neste tekevät yhteistyötä muun muassa kemiantekniikan, bio- ja kiertotalouden sekä digitalisaation aloilla.
Lue lisää uutisia
Elämämme kallion sisällä: Otaniemen ”katakombeissa” opetetaan ja tutkitaan kalliorakentamista
Maan alle rakentaminen vaatii monen tieteenalan tutkimusta ja osaamista. Laskeuduimme tunneliin Aalto-yliopiston kampukselta.
Viisi asiaa, jotka jokaisen tulisi tietää luovuudesta
Luovuus ei ole vain taiteilijoiden etuoikeus tai synnynnäinen lahja, vaan kaikille kuuluva taito, jota voi myös mitata, kehittää ja johtaa. Luova loikka -hankkeessa tutkittiin kahden vuoden ajan, miten luovuus näkyy ihmisten arjessa, työpaikoilla ja yritysten taloudellisessa menestyksessä. Tässä muutama esimerkki.
Arjen valintoja: Frank Martela, onko onnellisuus vakava asia?
Apulaisprofessori ja filosofi tutkii ihmisen hyvinvointia ja motivaatiota.