Tallinna ettevõtlusauhinna Tulevikulahendus 2023 võitja GScani lahendused – müüonskannerid

Leidub palju betoonehitisi, mille varisemisohtlikkust on raske hinnata. Eesti firma on aga loonud ainulaadsed müüonskannerid, mille abil saab materjali lausa kosmiliste kiirtega läbi valgustada. “Kui hakatakse renoveerima vanu raudbetoonhooneid ja muid ehitisi, avaldub kõige suurem nõudmine meie tehnoloogia järele,” sõnab tulevikutööstuse GScan üks kaasasutajatest Andi Hektor.

GScan võitis septembri lõpus Tallinna ettevõtlusauhinna Tulevikulahendus 2023. Selle ettevõtte arendatav tehnoloogia suudab avastada sügavates betoonkihtides kahjustusi.
Teine suund, mille kallal töötatakse, on tolliskannerid: täisautomaatsed ja ohutud, mis vahetaks välja praegused ohtlikud, radioaktiivseid elemente kasutavad röntgenseadmed.

“Me võime teile leida ka foto koos presidendiga,” muigab GScani projektijuht Andres Nurme, kui pildistame ettevõtte kontori laual asuvat salapärast klaasseintega kasti. Tõepoolest, tähtsate isikute huvi on suur. Tegemist on Eesti ühe eredama tulevikutehnoloogiaga.

Laual klaaskastis asuva mudeli nimi on müüontomograaf. See näeb välja nagu uue aja tööstuse või tehnoloogia altar.

Uut ehitiste läbivalgustustehnoloogiat katsetatakse ja arendatakse praegu välioludes, reaalses töökeskkonnas. Päeval, mil seadme mudelit vaatame, on GScani analüütikud ettevõtte vaikses ja mitte millegi poolest silma paistvas kontoris tegusalt ametis. Analüüsitakse Paldiski tuumaobjektilt müüonskanneriga kogutud andmeid. See on andnud seniajani betoonehitiste puhul täiesti enneolematu 3D pildi objekti sisemusest.

Paldiskis tehtud skaneerimistöö taustal on suur vastutus. Tegemist on Eesti kõige ebatavalisema ja ohtlikuma betoonehitisega, mis on rajatud ümber radioaktiivsete jäätmete ja mida haldab riigi äriühing AS A.L.A.R.A.

Edaspidi tuleb jäätmed matta lõppladustuspaika, kuid enne peab täpselt teadma, kust ja kuidas võib hakata midagi betoonsarkofaagis lahti lõikama. Selleks uuritigi betoonsarkofaag skanneriga üksipulgi läbi.

Maailm on täis raudbetooni

1960ndatel Paldiskisse rajatud tuumaallveelaevnike õppekeskuses asusid allveelaeva kuni 1989. aastani töötanud reaktorid, mille tuumakütuse evakueerisid Vene spetsialistid 1995. a erirongiga Venemaale. Kuid nii-öelda kiirgavad reaktorid ehk jäätmed jäid alles. Need valati betoonsarkofaagi, millest riik otsustas teha ühtlasi radioaktiivsete jäätmete kogumiskoha. Sinna korjati igasuguseid oma aja ära elanud radioaktiivse sisuga meditsiini- ja teadusseadmeid ning tööstusaparaate. 2040. aastaks tuleks need sealt ära viia lõppladustuspaika, mida alles hakatakse rajama.

Paldiskis on muidugi väga pretensioonikas objekt. Kuid maailm ja Eesti on täis tavalisi vanu raudbetoonehitisi, mille tehnilist seisukorda on väga raske hinnata, sest ei näe, mis seisus on raud betooni sees – kas ehk on niiskus ligi pääsenud ja raud roostetab. Praegu võid armatuurini puurida augu, aga mis tõde sealt ikka selgub, sest kogu ehitust järjest ei saa Šveitsi juustuks augustada.

“Kõige levinum materjal ehituses ongi raudbetoon,” räägib GScani juht Marek Helm, kes varem on palju aastaid juhtinud maksu- ja tolliametit ja hiljem mööblikombinaati, kuid sai hiljem erilise pakkumise töötada väga erilises tulevikuettevõttes.

Tema kolleeg Andres Nurme lisab, et palju tööd on teistestki materjalidest ehituste juures, kui tuleb neid läbi valgustades vastupidavust hinnata. “Inglismaal otsustati sulgeda 136 koolimaja, sest need leiti olevat varisemisohtlikud,” ütleb ta. Need koolid olid omal ajal rajatud tuhaplokkidest.

Marek Helm ja Andres Nurme püüavad skannerite saladust selgitada võimalikult lihtsalt. Ära kasutatakse looduslikku kiirgust. Meid kõiki läbib minutis loodusliku kiirgusena 600 müüonit. Seistes nüüd seal müüontomograafi mudeli kõrval ma peaaegu tunnen, kuidas need mind läbivad. Tegelikult inimene looduslikku kiirgust muidugi ei taju – ehkki tegemist on ülivõimsa nähtusega.

Vana uus tehnoloogia

Ettevõtte kaasasutaja, tuntud füüsik Andi Hektor on tavapäraselt ratastel, sõitmas ettevõtte Tartu harusse. Tal on üks suur ja teadlaste puhul harva esinev oskus: rääkida lihtsalt keerulistest asjadest.

“Looduslikku kiirgust on mitut sorti,” selgitab ta pingelisest päevakavast aega napsates. “Seda, mida meie kasutame, nimetatakse ajalooliselt kosmiliseks kiirguseks. Kui täpne olla, siis see kiirgus ei tule otse kosmosest, vaid atmosfäärist. Aga algpõhjus on ikka kosmiline kiirgus. See kosmiline kiirgus pommitab atmosfääri ja jõuab selle ülakihtidesse 20 km kõrgusel. Seal tekivad teisesed, sekundaarsed osakesed, ja need jõuavad maapinnani. Ja meie jaoks põhiline selles ongi taoline osake nagu müüon.”

Hektori sõnul on tehnoloogia selles mõttes uudne, et kasutatakse ära ka teisi osakesi, mis tekivad, näiteks elektrone ja positrone, et pilti veelgi paremaks saada. Aga just looduslik müüonkiirgus on see, mis annab selle tehnoloogia puhul kõige rohkem. Juba 1940ndatel teati, et on olemas looduslik, kosmosega seotud kiirgusfoon, mis läbistab ka sadu meetreid kivimeid. 

Seni, enne müüonitel põhinevat tehnoloogiat võis taoliseks läbi seinte või seinte sisse nägevaks võlusilmaks pidada röntgenkiirgust. Kuid erinevalt looduslikust müüonist on tegemist siin radioaktiivsusega, mis lisaks jääb hätta betooni läbivalgustamisel.

Uute tehnoloogiate maailmas käib üldiselt armutu konkurentsivõitlus. Nii ka loodusliku kiirguse inimeste teenima panemise osas.

Andi Hektor sõnab, et esimene taoline ettevõte hakkas selles valdkonnas Ühendriikides tegutsema 2008. a. Aga tol ajal ei olnud alustehnoloogia ehk sensorelemendid veel nii kaugele arenenud. Ja ka tarkvara pool polnud veel kuigi kaugel. Selles mõttes, et looduslik kiirgus on küll tore asi, aga samas ülinõrk, ja me ei saa seda kuidagi tugevamaks teha.

Seega peab nendest andmetest, mida kogutakse, kõik-kõik – kogu kasuliku info – välja väänama. Ja seda saab hästi teha kui on olemas nüüdsed tehisintellekti laadsed lahendused.

Kui selle tehnoloogiaga 2008. aastal Ühendriikides alustati, polnud veel tehisintellekti või masinõpet, nagu seda mõnikord nimetatakse. Ja ei olnud ka sensortehnoloogiaid.

“Meie hinnangul on konkurendid meist ikkagi aasta-kaks maas,” ütleb Hektor. “Me peame nüüd oskama hoida edumaad ning investoreid ja kliente veenma, et oleme teistest paremad.”

Röntgenaparaadid liiguvad ajalukku

Iduettevõte alustas õigupoolest mõni aasta tagasi uue aja tolliskännerite väljatöötamisest. Kuid nähes, kui suur nõudlus valitseb betoonehitiste läbivalgustamise osas, hargnes arendamine kahte suunda.

Praegu on näiteks sõidukite tollis skaneerimisel tarvitusel radioaktiivsetel materjalidel põhinevad skannerid. Looduslikku kiirgust kasutavad skannerid ei kujuta endast ei keskkonna- ega terviseriske. Seetõttu saab neid ilma piiranguteta tarvitada. Tehnoloogia rajaneb mõlema haru osas, nii ehitiste kui tolliskannerite puhul muidugi ikka sellel samal looduslikul kiirgusel.

Andi Hektor sõnab, et esimesed päris äriprojektid tulevadki tolli poolelt: “Praegu asume päris äri ja testimise vahepeal. Selles maailmas kutsustakse neid pilootprojektideks.”
 

Iduettevõttel on muidugi raske kahte suunda paralleelselt ajada. Hektori kinnitusel pannakse põhirõhk ehitusinseneeria projektidele. Hakatakse otsima investoreid, et tootmise ja turustamise pool käima panna. Aga paralleelselt jooksevad arendusprojektid, mida on rahastanud EL jt asutused. Näiteks järgmise aasta lõpus saab teist saavutust ehituste skanneri kõrval, turva- ja tolliskannerit, juba suuremale hulgale rahvale näidata. Esimene prototüüp on valmis, seda praegu testitakse, aga väga laialt ei reklaamita, sest osta veel ei saa.

“Kõige suurem nõudmine meie tehnoloogia järele avaldub seal, kus hakatakse renoveerima vanu hooneid ja muid ehitisi,” selgitab Hektor, miks otsustati idufirmas tegevuse osas kaheks hargneda ja tolliskanner pisut tahaplaanile jätta.

Raudbetoon on selline ühest küljest Hektori sõnul väga hea materjal – ega asjata ei ehitata raudbetoonist pea kõik suured majad.

Kui kaua maja veel kestab?

Teisalt on ta ka väga raske materjal, sest muutub ajas ja vananeb. Nüüd tulebki hakata hindama, kui palju on jäänud betoonehitistele head eluiga. Vaadata saab raudbetooni sisse, et kui roostetanud need elemendid seal on. Kas tasub remontida, ja kui remontida, siis kus asuvad kriitilised kohad.

“Kui on näiteks raudbetoonsild ja see paistab väljast vaadates halvas olukorras olevat, siis mõeldakse, et ah, ehitame uue,” räägib Andi Hektor. “Aga see on ühiskonna jaoks väga kallis otsus, sest kogu liiklus tuleb mitmeks aastaks ümber suunata. Kõik suured veosed peavad teistmoodi sõitma, mis tähendab suuremat saastamist. Lisandub vana silla lammutamise ja uue ehitamise kulu. Aga kui saab vaadata sinna silla sisse, võib selguda, et tegelikult on ta heas korras. Piisab, kui – piltlikult öeldes – üle krohvida ja kestab veel 20-30 aastat.”

Kas võib tuua paralleeli mobiiltelefoniga? Kunagisest kobakast telliskivist sai mõne aastakümnega õhuke tahvel. Praegune müüonskanner, millega Paldiski radioaktiivsete jäätmete vaheladu uuritakse, kaalub umbes 90 kilo. Kas varsti mahub see väiksesse kohvrisse? Väga võimalik.

Esimesed müüontomograafid, mis loodi umbes 15 aastat tagasi, olid muide toasuurused. Ja väga kallid.

ABILINNAPEA: Kriisid on muutnud ettevõtjad innovaatilisemaks

“Meil on selja taga mitu aastat keerulisi olusid ja ehk just see ühest kriisist teise liikumine on muutnud ettevõtjad kohanemisvõimelisemaks ja innovaatilisemaks,” põhjendas abilinnapea Joosep Vimm, miks just tänavu oli ettevõtluskonkurss läbi aegade üks edukamaid.
Ettevõtluse ja innovatsiooni valdkonna abilinnapea sõnul laekus seekord Tallinna ettevõtluskonkursile rekordarv kandidaate: koos teadustööde kategooriatega 123. Kõik kandidaadid, aga eriti valitud nominendid väärivad Vimma hinnangul esiletõstmist. Nõrku nende hulgas ei olnudki ja valik tuli teha vaid tugevate seast. “Auhinna viisid koju need ettevõtted, kes on silma paistnud innovaatilise lähenemise poolest või avaldanud olulist mõju Tallinna linna või linna ettevõtluskeskkonna arengule,” ütles ta. “Nominente valida oli seekord erakordselt keeruline, sest tegemist oli ühtlaselt tugeva tasemega. Hoolimata viimastel aastatel ette tulevatest aina uutest keerukustest on paljudel ettevõtjatel jagunud indu ja võimekust edasi püüelda. Meil on selja taga mitu aastat keerulisi olusid, aga ehk just see ühest kriisist teise liikumine on muutnud ettevõtjad kohanemisvõimelisemaks ja innovaatilisemaks.”

Allikas: Pealinn