Osallistuin Bostonissa USA:ssa American Institute of Chemical Engineers (AIChE) Annual Meeting -konferenssiin 2-6.11.2025, joka on Process Systems Engineering (PSE) -tieteenalan merkittävin vuotuinen tapahtuma. Konferenssi on kattava katsaus kemiantekniikan uusiin tutkimusteemoihin, ulottuen materiaaliteknologioista ja biotieteistä aina omiin kiinnostuksen kohteisiini, eli tuotannon automaatioon, suunnitteluun ja optimointiin.

Tämän vuoden konferenssi kokosi noin 6000 osallistujaa jaettuna noin 45 rinnakkaiseen sessioon. Konferenssin trendit noudattelivat viime vuosien kehitystä. Omissa fokuksissani korostuivat erityisesti energia, koneoppiminen (ML) ja grafiikkasuorittimien (GPU) hyödyntäminen optimoinnissa.

Koneoppimisen kielimallit (LLM) olivat vahvasti esillä. Niiden käyttöä on laajennettu esimerkiksi operaattorien lokikirjojen analysointiin ja synkronointiin sensoridatan kanssa. Tavoitteena on mallintaa kokeneiden operaattoreiden toimintaa ja lisätä tehdasjärjestelmien autonomisuutta.

Muita huomionarvoisia uusia kehityssuuntia olivat:

• Optimointitulosten tulkinta ML:n avulla: Yritetään selvittää, miksi optimointialgoritmi päätyi tiettyyn lopputulokseen.

• Virheiden juurisyyanalyysi: Etsitään syytä siihen, miksi ongelmaan ei löydy validia ratkaisua. Tämä vaatii usein paljon asiantuntija-aikaa, sillä syy voi olla matemaattisessa mallissa tai sovelluksen käyttämässä datassa.

• Fysikaalisten (First Principle) mallien ja ML:n yhdistäminen: Tällä hybridimallinnuksella pyritään siihen, ettei kaikkea tietoa tarvitse opettaa pelkästään datan kautta.

Kvanttilaskenta ja GPU-Optimointi

Kvanttitietokoneillekin oli tilaa keskustelussa, ja usein samaa laskenta-arkkitehtuuria voidaan hyödyntää myös GPU:iden kanssa. Esimerkiksi qubo.jl-mallinnusekosysteemi (toteutettu Julia-ohjelmointikielellä) voi automaattisesti muuntaa perinteisen matemaattisen mallin muotoon, joka on ratkaistavissa näiden uusien laskentaparadigmojen avulla. GPU-teknologiaa sovellettiin myös laajojen optimointiongelmien ratkaisuun, joissa rinnakkaisoptimoinnista saavutetaan merkittävä hyöty. Käytännön esimerkkinä oli AC-OPF (AC Optimal Power Flow) -ongelma, eli sähköverkon optimaalinen tasapainottaminen huomioiden sekä pätö- että loisteho.

Energiateemat ja Vihreä Siirtymä

Energiateemoissa oli yhä yllättäen esillä öljyn ja kaasun pitkäaikaiseen porauksen suunnitteluun keskittyviä töitä. Tähän liittyen tutkittiin putkiverkostoja, joita voitaisiin tulevaisuudessa myös käyttää uusiutuvan energian kuljetukseen.

Muita esimerkkejä energiateemoista olivat:

• Terästeollisuus ja vetypelkistys: Tutkimuksissa yhdistettiin biohiiltä ja vedyn tuotantoa.

• Pitkäaikainen energiainfrastruktuurin suunnittelu (vuoteen 2050 asti): Tässä pyrittiin löytämään "kultainen keskitie" huomioimalla erilaiset epävarmuustekijät (esim. akkujärjestelmien mitoitus, sähkömarkkinoiden dynaamisuus, kulutuksen epävarmuus, infrastruktuurin rappeutuminen) ja takaamaan mahdollisimman varma investointiturva.

Tämä kokonaisuus on erittäin laaja ja haastava hahmottaa, tuoden haasteita sekä energiainfrastruktuuriin että prosessiautomaatioon. Vaikka energiateemojen rahoitustilanne onkin paikoin heikentynyt, kehitettävät tekniikat tuntuvat jättävän tulevaisuuden option avoimeksi vihreän siirtymän tukemiseksi.

Akateeminen yhteisö ja muistelu

Minulla oli kunnia järjestää ja toimia puheenjohtajana professori Pedro Castron muistosessiossa, joka menehtyi pian AIChE 2024 -kokouksen jälkeen. Olin tuntenut hänet yli 20 vuotta, ja session koordinointi yhdessä prof. Mariano Martinin (Salamancan yliopistosta) kanssa oli tunteellinen tehtävä. Olisin toki mieluummin pitänyt puheen hänen kanssaan kuin hänen työstään. AIChE kokoaa yhteen tämän akateemisen perheen, jossa juhlistetaan merkkipäiviä (kuten kahdet 70-vuotissessiot), mutta joskus myös surraan ja jätetään jäähyväiset poistuneille kollegoille.

Murheellisesta teemasta huolimatta oli erittäin antoisaa tavata kollegoja ympäri maailmaa. Konferenssi tarjosi erinomaisen tilaisuuden pohjustella tulevia projektimahdollisuuksia ja saada uusia ideoita. Se auttoi myös säästämään aikaa ymmärtämällä, mitkä aiheet eivät ole vielä realisoitumassa, mutta joiden potentiaalia kannattaa seurata paremman kokonaiskuvan ja uusien käsitteiden ymmärtämiseksi.

AIChE Annual Meeting osoitti jälleen roolinsa kansainvälisenä ideoiden sulatusuunina, jossa poikkitieteellisetkin ajatukset nousevat esiin kauan ennen kuin niistä tulee konkreettisia arkipäivän ratkaisuja.