Tulen keksimisestä lähtien ihminen on kiivennyt kohti yhä korkeampia lämpötiloja. Laboratoriossa on päästy jo kahteen miljardiin asteeseen. Lämpötilan nostaminen energiantuotannossa pakottaa koko ajan kehittämään uusia materiaaleja, jotka kestävät kuumuutta, painetta, kemiallista syöpymistä, radioaktiivista säteilyä ja muita rasituksia. Voi kuulostaa hullun hommalta, mutta kannattaa.

 

Lämpötilan nostaminen energiantuotannossa pakottaa koko ajan kehittämään uusia materiaaleja, jotka kestävät kuumuutta, painetta, kemiallista syöpymistä, radioaktiivista säteilyä ja muita rasituksia. Voi kuulostaa hullun hommalta, mutta kannattaa.

Tehdään pieni ajatuskoe. Vuonna 1882 Thomas Edisonin sähköyhtiö avasi New Yorkissa maailman ensimmäisen lämpösähkövoimalan. Se edusti tekniikan huippua. Generaattoria pyöritti höyrykone, johon tuli kattilasta 185-asteista höyryä. Laitoksen hyötysuhde oli kerrassaan kaksi ja puoli prosenttia. Kuka enää olisi voinut enempää toivoa?

Kuvitellaan, että olisi jääty 1800-luvun tasoon. Silloin harvalla teollisenkaan maailman asukkaalla olisi varaa sähköön ja lämpimään veteen - puhumattakaan kaikista tavaroista ja palveluista, jotka nyt ovat ulottuvillamme.
Onneksi insinöörit ajattelivat toisin. He alkoivat kärsivällisesti hinata lämpötilaa ja hyötysuhdetta ylös. He kehittivät yhä parempia teräksiä, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja paineita.

Nykyaikaista tekniikkaa edustaa hyvin suomalainen Meri-Porin hiilivoimala, jossa höyry on 560-asteista ja polttoaineen energiasta muutetaan sähköksi yli 43 prosenttia. Edisonin päivistä hyötysuhde on siis kasvanut yli 17-kertaiseksi.

Sadan viime vuoden aikana höyryn lämpötila on noussut vuosittain keskimäärin muutaman asteen ja voimalaitoksen hyötysuhde vajaan puoli prosenttiyksikköä. Saavutus on kunnioitettava, mutta se ei riitä.
Viime vuosisadan jälkipuoliskolla ihmiskunta alkoi kuvitella, että hiili ja öljy ovat halpoja. Halvalta energia tuntuikin, kun polton ympäristö- ja terveysvaikutukset jätettiin huomiotta. Nyt, kun päästöille on alettu laskea hintaa, hyötysuhteesta, lämpötiloista ja materiaaleista on taas tullut tärkeitä.

Ydinvoima vauhdittaa

Lähitulevaisuudessa etenkin neljännen sukupolven ydinreaktoreiden kehitystyö vie eteenpäin tietämystä korkeiden lämpötilojen materiaaleista.

- Viime vuosisadan loppupuolella kehitys meni eteenpäin, kun rakennettiin entistä tehokkaampia kaasuturbiineja ja suihkumoottoreita, kertoo professori Hannu Hänninen Teknillisestä korkeakoulusta. Hän on tutkinut korkeita lämpötiloja kestäviä materiaaleja 1970-luvulta alkaen. - Nyt kehityksen moottorina toimivat neljännen sukupolven ydinvoimalat.

Neljännen eli GenIV-sukupolven laitoksilla tarkoitetaan fissiovoimaloita, jotka ovat vielä luotettavampia kuin nykyiset voimalat ja tuottavat vähemmän jätteitä. Kun voimaloiden on myös oltava entistä taloudellisempia, lämpötiloja on pakko nostaa.

Kansainvälisen GenIV-hankkeen osanottajat valitsivat 2002 kehityskohteiksi kuusi reaktorityyppiä, jotka voivat tulla kaupalliseen käyttöön vuoden 2030 jälkeen. Kaikissa niissä veden tai muun jäähdytteen lämpötila on huomattavasti korkeampi kuin nykyisissä ydinvoimaloissa.

Loviisa ykkösessä, joka kuuluu reaktorien toiseen sukupolveen, vesi lähtee reaktorista 299 asteen lämpötilassa. Sähköntuotannon terminen hyötysuhde on 33 prosenttia. Nyt rakennettava Olkiluodon reaktori edustaa "kolme plus" -polvea. Lähtevän veden lämpötila on 328 astetta ja hyötysuhde 37 prosenttia.

Tulevaisuuden kuumissa reaktoreissa pyritään yli tuhannen asteen lämpötilaan ja yli 50 prosentin hyötysuhteeseen.

Vesikin tuottaa ongelmia

Pelkän lämmön kanssa olisi vielä suhteellisen helppo elää, mutta materiaalien pitää sietää paljon muutakin. Tavallinen vesikin aiheuttaa suuria ongelmia, kun mennään tietyn lämpötila- ja painerajan yli.

Kun lämpötilaa on voimaloissa nostettu, on samalla nostettu myös painetta. Edisonin voimalassa höyryn paine oli vähän yli yhden megapascalin, Meriporin voimalassa se on noin 24 MPa. Paineen yksiköt ovat hankalia, mutta arkisäännöksi riittää, kun muistaa, että megapascal on karkeasti kymmenen ilmakehää.

Kun veden lämpötila saavuttaa 374 astetta ja paine 22 megapascalia, ero neste- ja kaasufaasin välillä häviää. Puhutaan ylikriittisestä vedestä tai höyrystä.

Tavallisissa lämpövoimaloissa ylikriittistä höyryä on käytetty jo vuosikymmeniä. Tekniikka osataan. Höyryarvojen korottamista rajoittaa ennen kaikkea metallin hinta. Aina 600 asteeseen saakka käytetään ferriittisiä teräksiä, mutta sitten on siirryttävä kalliimpiin austeniittisiin teräksiin. Ferriittinen ja austeniittinen tarkoittavat rauta-atomien erilaisia kiderakenteita.
Noin 670 asteen yläpuolella teräkset eivät enää toimi, vaan on käytettävä niin sanottuja superseoksia. Niissä  perusaineena on raudan sijasta nikkeli tai molybdeeni.

Helium jäähdyttää tehokkaasti

Myös ylikriittinen ydinvoimala kiinnostaa. Kriittisyys ei silloin viittaa ydinreaktoriin, vaan veden ominaisuuksiin.
Yksi kuudesta neljännen sukupolven voimalatyypistä on laitos, jossa höyryn lämpötila on yli 500 astetta ja paine 25 megapascalia. Suomalaiset ovat mukana laitosta kehittämässä ja ovat muun muassa mallintaneet ylikriittisen veden käyttäytymistä. Esimerkiksi epäorgaaniset epäpuhtaudet eivät liukene ylikriittiseen veteen, vaan kerrostuvat helposti reaktoriin ja voimalan muihin osiin.

Professori Hänninen sanoo, että pahimmassa tapauksessa korroosio-ongelmat pudottavat ylikriittisen ydinvoimalan kilpailusta. Silloin on jäähdytteenä käytettävä veden sijasta reagoimatonta jalokaasua, kuten heliumia, tai sulaa natriumia tai lyijyä.

Lyijyjäähdytteisessä hyötöreaktorissa lyijyn lämpötila on heti reaktorin jälkeen 500-600 astetta. Kaikkein kuumin on VHTR (very high temperature reactor) eli erittäin korkean lämpötilan reaktori, jossa jäähdyttävä heliumkaasu voi olla yli tuhatasteista. Tätä huimimpiin hyötysuhteisiin tähtäävää reaktorityyppiä kehitetään etenkin Yhdysvalloissa ja Japanissa.

Kuumassa kestää  superseos

Kuumuudessa tulee vastaan uusia materiaaliongelmia, joista kenties suurin on viruminen. Se tarkoittaa kuormitetun tai jännitetyn aineen muodonmuutosta lämmön vaikutuksesta. Niinpä teräs, joka huoneenlämmössä toimii luotettavasti vuosikymmeniä, venyy, vääntyy tai romahtaa korkeassa lämpötilassa. Metallurgit ovat taistelleet virumista vastaan kehittämällä kuumuutta kestäviä seoksia ja raerakenteita, ja ydinreaktoreja varten niitä vielä parannellaan.

Yhdysvaltalainen Oak Ridgen laboratorio on pohtinut, mistä materiaaleista VHTR kannattaa tehdä. Reaktorin paineastiaan tutkijat ehdottavat kromilla ja molybdeenilla seostettua terästä. Polttoainepaketeissa käytetään grafiittia, ja reaktorin sisus tehdään nikkelipohjaisista superseoksista.

Superseokset kestävät yli 1 100 asteen kuumuuden. Nikkelin lisäksi ne sisältävät kromia, rautaa ja kobolttia sekä pieninä määrinä monia muita aineita, kuten alumiinia ja titaania. Alun perin superseokset on kehitetty lentokoneiden suihkumoottoreita varten.

Säätösauvoissa ja eräissä muissa osissa aiotaan käyttää grafiitista ja hiilikuitulujitteesta koostuvaa yhdistelmämateriaalia. Nämä komposiitit kestävät yli 2 000 asteen lämpötiloja ja säilyttävät tällöinkin mekaaniset ominaisuutensa.

Ydinreaktoreiden erityisongelma on radioaktiivinen säteily. Se siirtää metallin atomeja paikoiltaan, jolloin monet fysikaaliset ominaisuudet voivat muuttua. Uusia voimalatekniikoita suunniteltaessa materiaalit pitää hienosäätää ja testata säteilyn varalta.

Volframi sopii fuusiokammioon

Fuusiovoimala tulee olemaan kovin koetus. Osa laitoksesta on perinnäistä lämpö- ja sähkötekniikkaa, osa täysin uutta. Uusia tehtäviä tuo ennen kaikkea fuusioreaktori, jossa deuterium ja tritium "palavat" noin sadan miljoonan asteen lämmössä. Energia siirretään seinän läpi kaasuun tai veteen. Fuusioplasmaa koskettavan seinän lämpötila on noin 2 000 astetta.

Kansainväliseen Iter-koereaktoriin tutkijat aikovat rakentaa ensiseinän berylliumista. Berylliumin alle tulee metalliseinä, jota jäähdytetään vedellä. Reaktorin "lattia", jota kutsutaan diverttoriksi ja joka ottaa vastaan sähköisiä hiukkasia, on aikomus tehdä volframista.

Iter on koereaktori, jossa fuusiokokeiden pitäisi alkaa 2018. Sen jälkeen rakennetaan demoreaktori. Siihen on ajateltu metalliseinää, joka mahdollisesti tehdään volframista.

Volframi on tuttu hehkulampun hehkulangasta. Se kestää korkeita lämpötiloja, ja sen uskotaan kestävän myös kulumista. Seinästä ei saa irrota plasmaan atomeja, jotka sammuttaisivat fuusiopalon.

Kun demolaitoksesta joskus siirrytään tuotantoreaktoriin, vastaan tulee uusia materiaaliongelmia. Ensiseinän ympärillä on noin puolen metrin paksuinen vaippa, joka pysäyttää neutronit. Koelaitosta käytetään lyhyinä jaksoina, mutta tuotantolaitoksessa vaipan on kestettävä pitkäaikaista säteilyä.

2 000 000 000 astetta hetkeksi

Uusien materiaalien kehittäminen ja testaaminen vie paljon aikaa. Nyt teollisuudessa enimmäkseen parannellaan materiaaleja, jotka on kehitetty viime vuosisadalla. Esimerkiksi ensimmäiset superseokset kehitettiin jo 1930-luvulla ja otettiin käyttöön 1950-luvulla ilmailussa ja avaruustekniikassa. 

Laboratorioissa tutkitaan materiaaleja, jotka tulevat käyttöön vasta vuosikymmenien kuluttua. Sandian laboratorio Yhdysvalloissa tutkii uusien superseosten valmistamista radiolyysillä. Tutkijat rikkovat metallin molekyylirakennetta säteilyllä ja synnyttävät nanohiukkasia, joista he rakentavat uudenlaisia superseoksia. Haitta, radioaktiivinen säteily, on tässä käännetty hyödyksi.

Vuonna 2006 Sandia saavutti silmänräpäyksen ajaksi kuumuusennätyksen niin sanotulla Z-koneella. Se on röntgensädegeneraattori, joka tuottaa sähkönpurkauksessa kuumaa plasmaa. Laite on alun perin tarkoitettu ydinräjähteiden käyttäytymisen mallintamiseen.

Kokeessa plasma kuumeni kahteen miljardiin asteeseen, eli fuusioreaktorin lämpötila ylitettiin noin 20-kertaisesti. Vain tieteiskirjailijat pystyvät arvailemaan, millaisia tulevat olemaan laitteet, joka kestävät ja hyödyntävät miljardin asteen kuumuutta.

Varmaa on vain, että superkuumakin tekniikka joskus syntyy. Yhtä varmasti kuin on kehitetty nykyinen lämpötekniikka, jota ensimmäisen nuotion sytyttäjän oli mahdoton kuvitella.

Tulta päin!

Tekniikan päivät käyvät tulta päin Espoon Otaniemessä Dipolissa 14.-15.1.2010. Päivillä on luentoja, paneeleita, näyttelyitä ja tulisia esityksiä.
Tulta käsitellään laajasti. Mukana ovat palamisen fysiikka ja kemia sekä tekniset sovellukset energian tuotannossa, liikenteeessä ja metallurgiassa. Polttotekniikan vaikutus ilmastoon on myös esillä, samoin tuli ihmisten arjessa.
Tekniikan päivien järjestämisestä vastaa Tekniikan Akatemia -säätiö.
Päiville on vapaa pääsy. Tarkka ohjelma www.tekniikanpaivat.fi

 

Materiaalit  Esimerkkejä käyttökohteista
Ferriittiset teräkset  Metallirakenteet alle 600 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat
Austeniittiset teräkset Metallirakenteet 600-670 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat
Superseokset Metallirakenteet yli 670 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat Kaasuturbiinit ja rakettimoottorit
Karbidit (SiC, ZrC), Nitridit (ZrN, TiN), Oksidit (MgO, ZrYO2) Ydinreaktorin sisäosat 500-1 600 asteessa Fuusioreaktorin plasmaa koskettavat seinät
Grafiitti ja keraamit  Avaruussukkulan lämpöeristys
Rauta- ja terästeollisuuden uunit Korkean lämpötilan polttokennot

Hitsisauman pitää kestää

Lukemattomissa teollisuuden työstötekniikoissa syntyy korkeita lämpötiloja. Esimerkiksi metallia lastuttaessa terä kuumenee jopa yli 900 asteen.

Tärkeä korkean lämpötilan sovellus on hitsaus, jossa käytetään monia eri menetelmiä. Kova kuumuus on usein haitta, ja siksi hitsaukseen etsitään "viileitä" tekniikoita, joissa materiaalit liitetään yhteen kuumina mutta sulattamatta niitä. 

Professori Hannu Hänninen mainitsee esimerkkinä uuden kitkatappihitsausmenetelmän. Siinä pyörivä tappi kulkee hitsausliitosta pitkin, jolloin kitkan synnyttämä lämpö pehmentää metallin. Hitsattavien materiaalien atomit liikkuvat, diffundoituvat, toistensa lomaan, ja liitoskohdasta tulee tiivis ja kestävä. Tapin kärki kuumenee noin 80 prosenttiin hitsattavan materiaalin sulamispisteestä. Esimerkiksi kuparilla hitsauslämpötila on noin 800 astetta.
Menetelmää on käytetty paljon alumiinin hitsauksessa, mutta äskettäin on löytynyt uusi, vaativa käyttökohde. Ruotsissa ja Suomessa ydinjäte suljetaan kuparikapseleihin. Viisi senttimetriä paksu kapseli ja sen kansi on kiinnitettävä toisiinsa niin, että hitsausliitos kestää yli satatuhatta vuotta.

Ruotsalaiset ovat päätyneet kitkatappihitsaukseen, mutta Suomessa harkitaan vielä, käytetäänkö sitä vai elektronisuihkuhitsausta.

Menetelmällä haluttaisiin hitsata myös teräksiä, mutta silloin kitkatapin täytyy kestää paljon korkeampia lämpötiloja. Nyt tutkijat hakevat sopivaa materiaalia.

Kuka kesytti tulen?

Vanhimmat merkit tulenpidosta on löydetty Keniasta Afrikan itäosista. Nämä muinaisen nuotion jäännökset on ajoitettu noin 1,6 miljoonan vuoden ikäisiksi.

- Löydöt eivät kuitenkaan kerro sitä, oliko tuli sytytetty itse vai pidettiinkö sitä vain yllä sen saatua alkunsa esimerkiksi salamasta, tutkija Mikko Moilanen Turun yliopistosta sanoo.

Nykyisen Israelin alueelta on arkeologisissa kaivauksissa noussut esiin noin 790 000 vuotta vanhoja hiiltyneitä puita ja kasvinosia.

- Tulta on pidetty yllä vuorokausia kerrallaan, ja puun ja kasvien osien seasta on tunnistettu palanutta piitä. Yksi tapa sytyttää tuli on iskeä piitä jotakin rautaa sisältävää mineraalia vasten. Tämän valossa on ajateltu, että nämä muinaiset tulet olivat tarkoituksella sytytettyjä.

Moilasen mukaan asia on kuitenkin kiistanalainen. Yleisempi käsitys onkin, että vasta neandertalinihminen osasi tehdä tulen.

- Neandertalinihmisten asumuksista on löydetty tulisijoja, joihin tuli on pitänyt itse sytyttää.

Kirsi Heikkinen

Milloin tuli tuli Suomeen?

Suomi sai ensimmäiset asukkaansa jääkauden jälkeen noin 8 800 vuotta ennen ajanlaskun alkua. Silloin nykyisen Viron alueelta muutti väestöä nykyisen Lahden ja Orimattilan seuduille.

- Tulokkaat osasivat sytyttää tulen ja käyttää sitä erilaisiin tarkoituksiin, Mikko Moilanen toteaa.
Tuli oli lämmön- ja valonlähde, ja sen avulla voitiin pitää villieläimet loitolla yöaikaan. Tulta käytettiin myös ruoan valmistukseen sekä säilömiseen savustamalla.

Myös puutöissä tulesta oli apua. Esimerkiksi ruuhi saatiin kohtuullisen helposti aikaan polttamalla suuri puunrunko ontoksi. Puusta valmistettujen keihäiden ja nuolien kärjet taas voitiin kovettaa hiillostamalla niitä tulessa.

Moilasen mukaan Lahden alueelle muuttanut väestö osasi hyödyntää tulta myös piiesineiden valmistuksessa.

- Osa niistä on lohkottu tulella käsitellystä piimöykystä. Tämän lämpökäsittelyn ansiosta saatiin ohuempia iskoksia ja terävämpiä nuolenkärkiä ja kirveitä.

Kirsi Heikkinen

Tutkija Mikko Moilanen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Sepäntaito Suomessa - arkeometallurginen näkökulma. Torstaina 14.1. klo 11.00.

Kuinka pitkä savupiipun pitää olla?

Savupiipun minimimitan määrää tulisijan paikka, eli onko se alakerrassa vai yläkerrassa, talon keskellä vai reunalla.

- Jos vesikatetta ei ole paloluokiteltu, piipun yläreunan pitää kurkottaa vähintään 1,5 metriä katteen yläpuolelle. Sen sijaan paloluokitelluille materiaaleille voi riittää lähes puolet lyhyempikin etäisyys, Liisa Rautiainen VTT:stä selittää.

Mikäli talossa on harjakatto ja savupiippu sijaitsee harjan lähettyvillä, piipun ulkoisen osan pitää joka tapauksessa nousta 0,8 metrin korkeuteen. Jos taas piippu sijaitsee alempana katon lappeella, sitä joudutaan korottamaan 10 senttiä jokaista harjalta laskettua lapemetriä kohti.

- Muuten piippu ei vedä, Rautiainen huomauttaa.

Korkeuksiin piippua ei kuitenkaan voi venyttää. - Valmistaja ilmoittaa aina tuotteelleen maksimikorkeuden, johon vaikuttavat piipun lujuus, asennustapa sekä kuljetettavuus.

Kirsi Heikkinen

Palvelupäällikkö Liisa Rautiainen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Savupiippujen ja tulisijojen mitoitus. Perjantaina 15.1. klo 15.00.

Miksi helvetissä on kuuma?

- Monissa kulttuureissa ja uskonnoissa on jonkinlainen helvetti, mutta rangaistukseksi se mielletään selvimmin kristillisessä perinteessä, sanoo pääsihteeri, dosentti Tuomas M.S. Lehtonen Suomalaisen Kirjallisuuden Seurasta.

Ikuiselle rangaistuslaitokselle ei kuitenkaan Lehtosen mukaan löydy Raamatusta suoraa perustetta.
- Ilmeisesti tämä tulkinta kumpuaa Ilmestyskirjan maailmanlopun kuvauksesta, jossa on samoja aineksia, Lehtonen pohtii.

Tuli lienee kaapattu helvettiin todellisuudesta: liekkien tuhoisuus ja palamisen aiheuttama tuska ovat olleet tuttuja jo ammoisista ajoista.

Mielikuvia helvetistä ruokki voimakkaasti myös Jumalainen näytelmä, jonka Dante Alighieri kirjoitti 1300-luvun alkupuolella. Danten yksityiskohtainen helvetti innoitti taiteilijoita ja tuli ikuistetuksi lukuisiin taideteoksiin.

Lehtonen huomauttaa, että Danten helvetti oli moniin osastoihin jaettu paikka, jossa oli erilaisia rangaistuksia eri syntejä varten.

- Helvetissä voi siis olla myös helvetin kylmä.

Kirsi Heikkinen

Julkaistu Tiede- lehdessä 1/2010

Tekniikka vaatii tuhansia asteita                                                    

                                                                         LÄMPÖTILA, °C

Suurin lämpötila laboratoriossa          2 000 000 000

Plasma fuusioreaktorissa                     100 000 000

Plasma plasmahitsauksessa               15 000-25 000

Asetyleeniliekki polttoleikkauksessa ja kaasuhitsauksessa 3 100-3 200

Hehkulampun hehkulanka                   2 000

Veden hajotus vedyksi ja hapeksi sinkkioksidikierrossa 1 800-2 000

Raudan ja teräksen valmistus            1 500-1 700

Ongelmajätteiden polttouuni               1 300-1 400

Erittäin korkean lämpötilan ydinreaktori (VHTR) 900-1 600

Leikkaava työstö kovametalliterällä     900-1 200

Veden hajotus vedyksi ja hapeksi rikin ja jodin kierrossa 900

Ultrakriittinen höyry                             yli 700

Ylikriittinen vesihöyry                          yli 374

                                                          Keraamit sietävät kuuminta

 

Dosentti Tuomas M.S. Lehtonen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Helvetin tuli - kylmää vai kuumaa? Torstaina 14.1 klo 17.00.

Kalevi Rantanen on diplomiinsinööri, vapaa tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.
Professori Hannu Hänninen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Materiaalit korkeissa lämpötiloissa. Perjantaina 15.1. klo 13.30.

Tulevaisuuden työelämässä menestyy ihminen, joka on opetellut oppimaan uutta nopeasti. Kuva: iStock

Kannattaa ryhtyä oman elämänsäi futurologiksi, sillä työ menee uusiksi muutaman vuoden välein.

Maailma muuttuu, vakuuttaa tulevaisuudentutkija, Fast Future Research -ajatushautomon johtaja Rohit Talwar. Elinikä pitenee, työvuodet lisääntyvät. Tiede ja teknologia muuttavat teollisuutta ja työtehtäviä. Ammatteja katoaa ja uusia syntyy.

– Kun nämä tekijät yhdistetään, on järjellistä väittää, että tulevaisuudessa työ tai ura voi kestää 7–10 vuotta, ennen kuin pitää vaihtaa uuteen. 50–70 vuoden aikana ihmisellä siis ehtii olla 6–7 ammattia, Talwar laskee.

Ole valpas

Millaisia taitoja parikymppisen sitten kannattaisi opetella, jotta hän olisi kuumaa kamaa tulevaisuuden työmarkkinoilla?

– Sellaisia, joiden avulla hän kykenee hankkimaan jatkuvasti uutta tietoa ja omaksumaan erilaisia rooleja ja uria, Talwar painottaa.

– Esimerkiksi jonkin tietyn ohjelmointikielen, kuten Javan tai C++:n, taitaminen voi olla nyt tärkeää, mutta ne korvautuvat moneen kertaan vuoteen 2030 mennessä. Samalla tavoin uusimpien biokemiallisten tutkimusmenetelmien osaaminen on nyt hottia, mutta nekin muuttuvat moneen kertaan 20 vuodessa, Talwar selittää.

Siksi onkin olennaista opetella oppimista, nopeita sisäistämistekniikoita ja luovaa ongelmanratkaisua. – Pitää myös opetella sietämään tai "hallitsemaan" mutkikkaita tilanteita ja tekemään epävarmojakin päätöksiä. Myös tiimityö ja oman terveyden hallinta ovat tärkeitä, Talwar listaa.

– Näiden taitojen opettelua pitäisi painottaa niin koululaisille kuin viisikymppisille, hän huomauttaa. Elinikäinen oppiminen on olennaista, jos aikoo elää pitkään.

Jokaisen olisikin syytä ryhtyä oman elämänsä futurologiksi.

– Ehkä tärkeintä on, että jokaista ihmistä opetetaan tarkkailemaan horisonttia, puntaroimaan orastavia ilmiöitä, ideoita ja merkkejä siitä, mikä on muuttumassa, ja käyttämään tätä näkemystä oman tulevaisuutensa suunnitteluun ja ohjaamiseen, Talwar pohtii.

Oppiminenkin muuttuu

Rohit Talwar muistuttaa, että ihmisen tapa ja kyky oppia kehittyy. Samoin tekee ymmärryksemme aivoista ja tekijöistä, jotka vauhdittavat tai jarruttavat oppimista.

– Joillekin sosiaalinen media voi olla väkevä väline uuden tiedon sisäistämiseen, toisille taas kokemukseen nojaava tapa voi olla tehokkaampi, Talwar sanoo. Ihmisellä on monenlaista älyä, mikä mahdollistaa yksilölliset oppimispolut. Uskon, että oikealla tavalla käytetyt simulaatiot ja oppimistekniikat voivat nopeuttaa olennaisten tietojen ja taitojen omaksumista.

– Toisaalta olen huolissani siitä, että ihmisten kyky keskittyä yhteen asiaan heikkenee ja jokaisella tuntuu olevan kiire. Nopeampi ei aina tarkoita parempaa.

Talwarin mukaan nyt täytyykin olla tarkkana, että uusilla menetelmillä päästään yhtä syvään ja laadukkaaseen oppimiseen kuin aiemmin.

– Kukaan ei halua, että lentokoneinsinöörit hoitaisivat koko koulutuksensa Twitterin välityksellä, Talwar sanoo. – Ja ainakin minä haluan olla varma, että sydänkirurgini on paitsi käyttänyt paljon aikaa opiskeluun myös harjoitellut leikkaamista oikeilla kudoksilla, ennen kuin hän avaa minun rintalastani!

Elinikä venymässä yli sataan

Väkevimpiä tulevaisuutta muovaavia seikkoja on se, että ihmiset elävät entistä pidempään.

– Kehittyneissä maissa keskimääräinen eliniän odote kasvaa 40–50 päivää vuodessa. Useimmissa teollisuusmaissa nopeimmin kasvaa yli kahdeksankymppisten joukko, Rohit Talwar toteaa.

– Joidenkin väestöennusteiden mukaan alle viisikymppiset elävät 90 prosentin todennäköisyydellä satavuotiaiksi tai yli. Ja lapsemme elävät 90 prosentin todennäköisyydellä 120-vuotiaiksi, hän jatkaa.

Tämä tarkoittaa Talwarin mukaan sitä, että ihmisten pitää työskennellä 70-, 80- tai jopa 90-vuotiaiksi, mikäli aikovat elättää itsensä. – Puhumme siis 50–70 vuoden pituisesta työurasta, hän kiteyttää.

– Tiedämme, että nykyeläkkeet eivät tule kestämään – nehän on yleensä suunniteltu niin, että ihmiset eläköityvät 65-vuotiaina ja elävät sen jälkeen ehkä 5–10 vuotta. Nykyisillä järjestelmillä ei yksinkertaisesti ole varaa maksaa eläkettä, joka jatkuu 20–40 vuotta työnteon lopettamisen jälkeen.

 

10 globaalia muutosvoimaa

  • väestömuutokset
  • talouden epävakaus
  • politiikan mutkistuminen
  • markkinoiden globaalistuminen
  • tieteen ja teknologian vaikutuksen lisääntyminen
  • osaamisen ja koulutuksen uudistuminen
  • sähköisen median voittokulku
  • yhteiskunnallinen muutos
  • luonnonvarojen ehtyminen

10 orastavaa ammattia

  • kehonosien valmistaja
  • lisämuistikirurgi
  • seniori-iän wellnessasiantuntija
  • uusien tieteiden eetikko
  • nanohoitaja
  • avaruuslentoemäntä
  • vertikaaliviljelijä
  • ilmastonkääntäjä
  • virtuaalilakimies
  • digisiivooja

Lähde: Rohit Talwar, The shape of jobs to come, Fast Future 2010.
Futurologi Talwarin Fast Future Research laati tutkimuksen tulevaisuuden ammateista Britannian hallituksen tilauksesta.

Ikihitti: sairaanhoitaja

2010-luvun nopeimmin kasvavista ammateista kolmasosa kytkeytyy terveydenhoitoon, mikä heijastaa väestön ikääntymistä, arvioi Yhdysvaltain työministeriö 2012.

Eurostatin väestöskenaarion mukaan vuonna 2030 EU:n väestöstä neljännes on yli 65-vuotiaita. Suomen väestöllinen huoltosuhde, työllisten määrä verrattuna työvoiman ulkopuolisiin, on samassa laskelmassa tuolloin EU-maiden epäedullisin.

Kirsi Heikkinen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2012

getalife.fi 

Maailman ensimmäisellä tulevaisuuden työelämän simulaatiolla voit kokeilla opiskelu- ja elämänvalintojen mahdollisia seurauksia parinkymmenen vuoden aikajänteellä. Toteuttaja: Tulevaisuuden tutkimuskeskus Turun yliopistossa yhteistyökumppaneineen. 

Avoimet työpaikat 2032

Tämänkaltaisia töitä visioi brittiläinen tulevaisuudentutkija Rohit Talwar.

 

Wanted:

Virtuaalimarkkinoja!

Myy itsesi meille, heti.
U know what 2 do. Shop&Sell Inc.

 

3D-velhot

Me Wizarsissa teemme tajunnanräjäyttävää viihdettä koko pallomme tallaajille. Kehitämme nyt uutta reality-virtuaalipeliä, ja joukostamme puuttuu kaltaisemme hullu ja hauska hologrammisti sekä hauska ja hullu avatar-stylisti Jos tunnistat itsesi ja haluat meille hommiin, osallistu hakuroolipeliin ww3.wizars.com
Jos kysyttävää, @kuikka

 

Sinä sähköinen seniori, tule

digisiivoojaksi

Muistatko vielä Windowsin, Androidin tai iOSin? Jos, niin tarvitsemme sinua!
Tarjoamme yrityksille ja yksityisille retrodatan seulomis- ja päivityspalvelua, ja kysyntä on ylittänyt huikemmatkin odotuksemme. Haemme siis tiedostosekamelskaa pelkäämättömiä datakaivajia ja retrokoodareita Asiakkaidemme muinaisten kuva- ja tekstitiedostojen läpikäymiseen.
ww3.datadiggers.com

 

Impi Space Tours
vie vuosittain tuhansia turisteja avaruuteen.
Retkiohjelmaamme kuuluvat painottomuuslennot, kuukamarakävelyt sekä avaruusasemavierailut.
Jos olet sosiaalinen, monikielinen, energinen, palveluhenkinen ja tahtoisit taivaallisen työn, tule meille

avaruusmatkaoppaaksi!

Matkaan pääset heti seuraavalla lennollamme, joka laukaistaan Lapista 13.4.2032.
Ota siis kiireesti meihin yhteyttä:
@impispacetours.ella tai ww3.impispacetoursrekry.com

 

Jatkuva pula pätevistä
robottimekaanikoista.
ww3.fixarobo.com

 

Global Climate Crisis Management GCCM Inc
ratkoo ilmastonmuutoksen aiheuttamia paikallisia kriisejä Maan joka kolkalla.
Toimeksiantojen lisääntyessä tarvitsemme palvelukseemme

mikroilmastonkääntäjiä

Edellytämme ilmastonmuokkauksen ja hiilidioksidivarastoinnin uusimpien menetelmien erinomaista hallintaa. Tarjoamme ison talon edut ja vakituisen työn.
Hae: ww3.GCCMrekry.com

 

Pohjois-Euroopan sairaanhoitopiiri
North European Hospital District NEHD pitää huolta 80-miljoonaisen väestönsä terveydestä. Etsimme nyt osaavia

Sairaanhoitajia
Avoimia virkoja 156. Gerontologiaan erikoistuneet etusijalla.

Kyborgiaan erikoistuneita kirurgeja
Avoimia virkoja 31, joista 20 muisti-implanttien istuttajille.

Etälääketieteen erikoislääkäreitä
Avoimia virkoja 42.

Elinkorjaajia
Avoimia paikkoja 51. Edellytyksenä kantasoluteknikon ja/tai biosiirrelaborantin tutkinto.

Virtuaaliterapeutteja
Avoimia virkoja 28.

Lisätietoja ja haastattelurobotti ww3.nehdrekry.com

 

Etsimme vapaaehtoisia

likaajia

Euroopan terveydenedistämisorganisaation ja BeWell Pharmaceutics -yhtiön hankkeeseen, joka testaa julkisille paikoille levitettyjen hyötymikrobien tehokkuutta sairauksien ehkäisyssä.
ww3.likaonterveydeksi.org

 

Meissä on itua!™
Urbaanifarmarit tuottavat lähiruokaa puistoissa ja kerrostaloissa.
Viljelemme kattoja, parvekkeita ja seiniä. Vapaasti seisovia pystyporraspalstojamme voi asentaa mihin tahansa ulkotilaan.

Etsimme uusia

vertikaaliviljelijöitä

vihreään joukkoomme. Toimimme sovelletulla franchising-periaatteella: saat meiltä lisenssiä vastaan hyvän maineen, brändinmukaiset vesiviljelyalustat ja seiniin/katoille kiinnitettävät pystypeltopalstarakenteet pystytys- ja viljelyohjeineen. Viljelykasvit voit valita makusi mukaan. Sadon – ja sen myynnistä koituvan rahan – korjaat sinä!
Lue lisää ja ilmoittaudu ww3.urbaanifarmarit.org, someyhteisö: @urbaanifarmarinet

Uutuus
Laajennamme valikoimaamme ravintokasveista hiilidioksidinieluihin, joista peritään asiakkailta hiilidioksidijalanjäljen pienennysvastiketta. Jos haluat erikoistua mikroilmastotekoihin, osallistu online-infotilaisuuteemme ww3.urbaanifarmarit.org

 

Finnaerotropolis BusinessWorld
Businessmaailmamme sisältää Helsingin Metropolin lentokentän lisäksi 15 hotellia, neljä elokuvateatteria, kolme lääkäriasemaa, viisi hyperostoskeskusta, 160 toimistoa, kolme toimistohotellia, kylpylän, uimahallin, hiihtoputken, hevostallin ja sisägolfkentän.
Palkkaamme kunnossapitoyksikköömme tehokkaita

pandemianehkäisyyn

perehtyneitä siivoojia (vuorotyö)

sekä liikennevirtahallintaan järjestelmällisiä

logistikkoja

Klikkaa: ww3.finnaerotropolis.fi

 

Bioverstas
Valmistamme eksoluurankoja, vaihtoelimiä ja kehonosia. Hittituotteitamme ovat kantasoluista kasvatetut maksat sekä orgaaniset polvinivelet ja -kierukat.
Haemme nyt raajapajallemme

uusiokäden kasvatukseen erikoistunutta molekyylibiologia

Osaat erilaistaa ja kasvattaa kantasoluista koko yläraajan olkavarresta sormenpäihin. Viljelemäsi luut ja lihakset ovat lujia ja vahvoja mutta valmistamasi ihokudos kimmoisaa ja joustavaa. Tule ja näytä taitosi laboratoriossamme.
Näyttökokeet 10.3.2032 klo 12, osoitetiedot ja tulo-ohjeet sovelluksella gps.bioverstas

Kevään ihme pilkottaa pienissä sanoissa.

Talven jäljiltä väritön maisema herää eloon, kun iloista vihreää pilkistelee esiin joka puolelta.

Tätä kasvun ihmettä on aina odotettu hartaasti, ja monille ensimmäisille kevään merkeille on annettu oma erityinen nimityksensä, joka ei viittaa mihinkään tiettyyn kasvilajiin vaan nimenomaan siihen, että kysymys on uuden kasvun alusta.

Kasvin, lehden tai kukan aihetta merkitsevä silmu on johdos ikivanhaan perintösanastoon kuuluvasta silmä-sanasta. Myös kantasanaa silmä tai tämän johdosta silmikko on aiemmin käytetty silmun merkityksessä.

Norkko on ilmeisesti samaa juurta kuin karjalan vuotamista tai tippumista merkitsevä verbi ńorkkuo. Myös suomen valumista tarkoittava norua kuulunee samaan yhteyteen. Rennosti roikkuvat norkot näyttävät valuvan oksilta alas.

Lehtipuun norkkoa tai silmua merkitsevällä urpa-sanalla on laajalti vastineita itämerensuomalaisissa sukukielissä, eikä sille tunneta mitään uskottavaa lainaselitystä. Näin ollen sen täytyy katsoa kuuluvan vanhaan perintösanastoon.

Nykysuomalaisille tutumpi urpu on urpa-sanan johdos, ja samaa juurta on myös urpuja syövän linnun nimitys urpiainen.

Urpa-sanan tapaan myös vesa on kantasuomalaista perua, koskapa sana tunnetaan kaikissa lähisukukielissä.

Taimi-sanaa on joskus arveltu balttilaiseksi lainaksi, mutta todennäköisempää on, että se on kielen omista aineksista muodostettu johdos. Samaa juurta ovat myös taipua- ja taittaa-verbit.

Itu on johdos itää-verbistä, joka on ikivanha indoeurooppalainen laina. Oras puolestaan on johdos piikkiä tai piikkimäistä työkalua merkitsevästä indoiranilaisesta lainasanasta ora. Verso on myös selitetty hyvin vanhaksi indoiranilaiseksi lainaksi.

On mahdollista, että maanviljelytaitojen oppiminen indoeurooppalaisilta naapureilta on innoittanut lainaamaan myös viljakasvien alkuihin viittaavia sanoja.

Kevään kukkiva airut on leskenlehti. Vertauskuvallinen nimi johtuu siitä, että kasvi kukkii suojattomana ilman lehdistöä, joka nousee esiin vasta kukkimisen jälkeen. Vaatimattomasta ulkonäöstä huolimatta leskenlehden ilmestyminen on pantu visusti merkille, ja sille on kansankielessä kymmeniä eri nimityksiä. Yksi tunnetuimmista on yskäruoho, joka kertoo, että vanha kansa on valmistanut kasvista rohtoja etenkin hengitysteiden tauteihin.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2018