Jopa Suomessa talo voi saada kaiken käyttämänsä energian auringosta, mutta hinta on vielä kova. Kalliita kennoja tarvitaan vähemmän, kun auringonvalo keskitetään niihin. Kohta tätä sovelletaan pientaloissakin.




Vuonna 1993 Pietarsaaren asuntomessuille rakennettiin 166 neliön aurinkotalo IEA5.

Rakennusajan tekniikalla talo tuotti aurinkosähköä noin 11 kilowattituntia neliömetriä kohti. Valtion teknillinen tutkimuskeskus on laskenut, että uudella, vuoden 2008 tekniikalla talossa pystyttäisiin keräämään sähköä huomattavasti enemmän, 45 kilowattituntia neliötä kohti.

- Taloa rakennettaessa aurinkokennojen hyötysuhde oli neljä prosenttia, nyt se 16-17 prosenttia, asiakaspäällikkö Jyri Nieminen VTT:stä kuvailee kehitystä.

Koska sähkön kulutus pystytään nykytekniikalla puristamaan 25 kilowattituntiin neliöltä, kennojen tuottamasta 45:stä jäisi vielä 20 kilowattituntia muuhun käyttöön.

Lämmitykseen menee nykytekniikalla 55 kilowattituntia per neliö. Auringosta on saatavissa lämpönä 12 kilowattituntia, ja lämpöpumpusta tulee loput 43 kilowattituntia.

Lämpöpumpun pyörittämiseen menee sähköä 15 kilowattituntia. Kun kennot siis tuottavat 20 kilowattituntia ylijäämää, viimeiselle riville jää jopa voittoa viisi kilowattituntia. Vaikuttaa hyvältä.


Kennot yhä kalliita

Suomessakin on teknisesti mahdollista rakentaa talo, joka saa auringosta jopa hiukan enemmän energiaa kuin kuluttaa. Edessä on vain yksi mutta sitäkin kovempi este. Puolijohdekennot ovat yhä niin kalliita, että aurinkosähkö maksaa kymmenen kertaa enemmän kuin verkosta ostettu.

Tutkijat lupailevat kilpailukykyisiä kennoja joskus viiden, kymmenen tai pahimmillaan kolmenkymmenen vuoden kuluttua (ks. Uudet kennot kirivät, Tiede 2/2007, s. 16-20). On tylsää odottaa niin kauan. Siksi on etsitty kiertoteitä. Yksi ratkaisu on keskittävä aurinkokennovoima, jota on jo kokeiltu suurissa voimaloissa (ks. Sähköä autiomaasta, Tiede 2/2009, s. 22-23).

Jos varsinkin tehokkaat kennot ovat kalliita, niin olkoot sitten. Keskitetään valo peileillä ja linsseillä, jolloin kennon pinta-alaa voidaan pienentää.


Pyramideja pintaan

Arkkitehti Anna Dysonin tutkimusryhmä Rensselaerin teknisestä yliopistosta New Yorkista ehdottaa keskittävää tekniikkaa asuntoihin ja muihin rakennuksiin.

Pyramidimäisen linssin sivun pituus on 25 senttiä. Jokaisen pyramidin kärjessä on postimerkin kokoinen, monikerroksinen galliumarsenidikenno, jonka hyötysuhde on 30 prosenttia. Auringonvalo tulee kennoon viisisataakertaisesti vahvistettuna.

Pyramidilinssit on sijoitettu kahden lasilevyn väliin. Näistä elementeistä voidaan koostaa ikkunamaisia pintoja, joista myös lämpö kerätään talteen.

Tietokoneohjauksiset sähkömoottorit suuntaavat linsseja päivän mittaan niin, että auringonvalo hyödynnetään maksimaalisesti. Hienostunut ohjauslaitteisto on samalla ongelma, sillä suuren linssijoukon kääntelemiseksi tarvitaan paljon mekaniikkaa ja elektroniikkaa.


Eroon liikkuvista osista

Onneksi jo 1970-luvulla ideoitiin luminesenssipaneeli, joka keskittää säteilyn kennoihin ilman yhtään liikkuvaa osaa.

Luminesenssipaneelin pinta imee auringonsäteet ja säteilee ne taas eteenpäin mutta eri aallonpituudella. Säteet ohjataan pinnan suuntaisesti paneelin reunoihin, joihin aurinkokennot sijoitetaan.


 
Luminesenssitekniikkaa tutkittiin Suomessakin noin 25 vuotta sitten. Ongelmana oli, että paneeli kuljetti energiaa kennoihin tehottomasti. Osa valosta uuvahti matkalla. "Eri puolilla maailmaa tullaan lähiaikoina tekemään vilkasta tutkimustyötä, jotta luminesenssikeräinten valonkokoamiskyky saataisiin paremmaksi", ennakoi Turun yliopiston tutkija Jukka Kohtala tässä lehdessä vuonna 1983 (Uuden keräimen valonkääntötemppu, Tiede 2000 3/1983, s. 16-17).


Kestoa puuttuu vielä

Tutkimusta on todella tehty. Orgaanisen elektroniikan tutkija, professori Marc E. Baldo ja hänen työtoverinsa Massachusettsin teknisestä yliopistosta MIT:stä kertoivat viime kesänä tiedelehti Sciencessä kehittäneensä luminesenssikeräimen, jossa noin 80 prosenttia valosta etenee kennoihin asti.

Baldon tiimi hyödynsi lasertekniikassa kehitettyjä ratkaisuja. Nyt on vielä saatava paneeli kestämään tarpeeksi pitkään. Tämänkin ongelman tutkijat aikovat ratkaista lainaamalla ideoita toiselta alalta, tällä kertaa orgaanisten ledien tekniikasta.

Tutkijoiden perustama yritys lupaa kaupallisen tuotteen markkinoille kolmen vuoden päästä. Osittain valoa läpäisevä keräin voi toimia samalla ikkunana.


Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Aurinkotalojen kymmenottelu


Yhdysvaltojen energiaministeriö järjestää korkeakoulujen opiskelijajoukkueille joka toinen vuosi kansainvälisen Solar Decathlon -kilpailun. Joukkueen on kahdessa vuodessa suunniteltava ja rakennettava 800 neliöjalan eli noin 75 neliömetrin aurinkotalo ja sitten asuttava siinä noin viikon verran.

Eurooppalaiset korkeakoulut ovat äskettäin aloittaneet oman vastaavan kilpailunsa. Suomesta siihen osallistuu Aalto-yliopiston joukkue.

Edellisen kansainvälisen kilpailun voitti 2007 Darmstadtin tekninen korkeakoulu Saksasta. Nyt käynnissä olevan kilpailun voittaja ratkeaa syksyllä 2009. Mukana on 20 joukkuetta Yhdysvalloista, Puerto Ricosta, Kanadasta, Saksasta ja Espanjasta.

Pisteitä jaetaan kymmenessä lajissa:

- arkkitehtuuri
- tekniikka
- kilpailukyky markkinoilla
- talon esittely eli markkinointiviestintä
- asumismukavuus
- kodintekniikan toimivuus
- lämminvesiratkaisut
- valaistus
- energiatase
- liikkuminen: käyttämällä talon tuottamaa aurinkosähköä on ajettava mahdollisimman pitkä matka liikenteeseen hyväksytyllä sähkökulkuneuvolla.
Lisätietoja kilpailusta: www.solardecathlon.org


Keräin katolla auttaa lämmittäjää


Aurinkosähkötekniikan syvää läpimurtoa saamme vielä vähän aikaa odottaa, mutta lämmityksessä aurinkoenergia kannattaa jo.

Aurinko päästää pälkähästä etenkin niitä öljylämmittäjiä, joilla on hyväkuntoinen kattila mutta joita polttoaineen hinta rasittaa.

Vuonna 2004 Heinolan asuntomessuille rakennettiin 250-neliöinen "aurinkoöljytalo", jonka katolla on kahdentoista neliömetrin aurinkokeräin. Jo ensimmäisenä vuonna keräin säästi öljyä 20 prosenttia tilojen ja 30 prosenttia käyttöveden lämmityksessä.

Öljykattiloiden määrä vähenee pikku hiljaa ja tilalle tulee muita lämmitysratkaisuja, joita niin ikään täydennetään aurinkolämmöllä. Porin loma-asuntomessujen alueelle asennettiin 2008 aurinkokeräin sähkölämmitteiseen Villa Luvataan.

Laitteen kehittivät kuparivalmisteiden tuottaja Luvata ja aurinkokeräintekniikan valmistaja Aurinkotori Oy. Keräin toimii samalla kattoelementtinä. Materiaalina käytetty kupari siirtää lämpöä hyvin.

Valmistajat lupaavat, että kymmenen neliön keräin tuottaa vuodessa noin 4 000 kilo-wattituntia aurinkoenergiaa lämmitystä varten; tyypillisen pientalon lämmönkulutus on noin 20 000 kilowattituntia vuodessa. Siirryttäessä matalaenergia- ja passiivitaloihin kulutus pienenee ja aurinkolämmön prosenttiosuus kasvaa.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25758
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1187
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.