Sadulta kuulostavaa tekniikkaa käytetään jo Amerikassa ja Venäjällä.

Tekniikka-palsta

Teksti: Kalevi Rantanen

Sadulta kuulostavaa tekniikkaa käytetään jo Amerikassa ja Venäjällä.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2012

Voisiko lumen ja jään selättää uudella tavalla? Jos vaikka taivaalta tulisi tulta syöksevä lohikäärme, joka hävittäisi liian lumen sekä kuivattaisi pihat ja kadut?

Yhdysvaltalainen sulatuslaiteyritys Snow Dragon on ominut sadusta nimen ja kuvan, mutta lieskat on vangittu vesikattilan tulipesään. Kattila ja sulatustila on rakennettu kuljetuskonttia muistuttavaan perävaunuun. Vesi kuumennetaan öljypolttimella. Lumi kipataan sammioon ja sulatetaan lämpimillä vesisuihkuilla. Sulamisvesi menee suodattimen läpi viemäriin.

Sulatin on suuri uudistus alalla, jota lapiot ja kauhakuormaajat ovat hallinneet vuosikymmeniä.

Suomalainen maahantuoja Machine Tool Oy esitteli lumilohikäärmettä Talvitiepäivillä vuonna 2008. Laite sai Tuoteuutuus-diplomin. Sen jälkeen on kuitenkin eletty miettimisvaihetta.

Mietitään lähinnä kustannuksia, joka vaihtelevat suuresti eri maissa. Sulatuslaitteita käytetään nykyään Pohjois-Amerikassa ja Venäjällä mutta ei Suomessa.

Miksei lohikäärmeitä meille?

– Esimerkiksi Helsingissä on vielä lumenkaatopaikkoja kantakaupungissa lyhyen ajomatkan päässä, kertoo tuoteryhmäpäällikkö Kim Bergström Machine Toolista. – Tilanne muuttuu, kun maata tarvitaan muihin tarkoituksiin, ja etenkin, jos lumen kaataminen mereen kielletään.

Yhdysvalloissa polttoöljy, jota sulatin käyttää, on halvempaa. Bergströmin mukaan lumen kuljettaminen saattaa olla toisaalta kalliimpaa, vaikka tarkkaa tietoa ei ole. Suomessa talvella on tarjolla paljon kuorma-autokapasiteettia, mikä ehkä alentaa hintoja.

Toinen vertailukohta on Moskova, jossa on vähän tilaa lumenkaatopaikoille. Kun vielä etäisyydet ovat pitkät ja liikenne ruuhkaista, lumen kuljettaminen vie paljon aikaa. Sulattamisesta tulee kilpailukykyinen vaihtoehto.

Bergström muistuttaa, että lumenpoistotekniikan valintaan vaikuttavat vielä monet tekijät, kuten melu ja päästöt, joille on vaikea laskea yksiselitteistä hintaa.

Sulatusvaihtoehdossa urakoitsijan riskejä ovat lumettomat talvet, jolloin kallis kone seisoisi, ja polttoöljyn hintakehityksen arvaamattomuus.

Suomessakin vesiputkisulatusta

Myös kilpailua on. Sulattaa voi monella tavalla. Yksi tapa on rakentaa kiinteät sulatuslaitteet kulkuväylille.

Uusinta tekniikkaa edustaa Uponorin lumensulatusjärjestelmä, jossa maan alla kiertää nestettä muoviputkissa. Voidaan käyttää monia lämmönlähteitä, kuten kaukolämmön paluuvettä ja teollisten prosessien jätelämpöä. Lämpöpumppu sopii energianlähteeksi ulkona yhtä hyvin kuin sisällä.

Projekti-insinööri Petri Ilomäki Uponorista kertoo, että yhtiö on viime aikoina toimittanut suuria sulatusjärjestelmiä muutamiin kauppakeskuksiin, Eduskuntatalon B-rakennukseen, joihinkin Vuosaaren sataman osiin ja Olkiluodon voimalan vuosihuoltorakennukseen. Suurissa kohteissa pidetään sulina tavallisesti parkkialueita, ajoluiskia ja kävelyteitä. Energia on yleensä kaukolämpöä, tehtaissa joskus prosessien lauhdutuslämpöä.

Veden sijasta käy sähkö

Vaihtoehdoista sähkösulatus houkuttelee helppoudellaan. Japanin Sapporossa on lämmitetty sähköllä katuja jo 50 vuotta.

Sähkösulatusmattoja ja -kaapeleita valmistavat monet yritykset, esimerkiksi tanskalainen Danfoss ja ruotsalainen Ebeco. Ebeco myy lumensulatusmattoja, jotka asennetaan asfaltin, kiveyksen tai betonin alle. Maton sisällä kulkee lämpökaapeli. Kaapeleilla sulatetaan tarvittaessa myös kattoja.

Älyllä vältetään tuhlausta

Valmistajat ponnistelevat rajoittaakseen energiankulutuksen välttämättömään. Ebeco sanoo, että heidän lämpökaapelinsa seuraa ympäristön lämpötilaa ja säätää tehonsa sen mukaan. Paikoissa, jossa lumi on jo sulanut, teho laskee puoleen.

Tärkeää on myös välttää tarpeetonta lumenpoistoa. Jos lunta on katolla vaaraton määrä, on helpointa odottaa kesää. Rautaruukki kertoi viime elokuussa tuovansa markkinoille älykaton, joka seuraa lumikuormaa. Anturit havaitsevat kuormitusmuutokset ja lähettävät tiedot langattomasti internetiin.

Tehokuormaajiakin tarvitaan

Lumitöissä tarvitaan monenlaista tekniikkaa, sillä sulatuksen rinnalla säilyy mekaaninen lumenluonti. Lumenpoistorobottien ideoita on esitellyt moni, mutta ratkaisut ovat yleensä jääneet kuviksi internetiin.

Vakavaa ja pitkäjänteistä tutkimustyötä on tehty Aalto-yliopistossa ja Tampereen teknillisessä yliopistossa. Aallossa diplomi-insinööri Eric Halbach kehittää simulaation avulla graafista käyttöliittymää lumitöiden suunnitteluun. Hän kertoo, että jos kaikki menee hyvin, itsenäistä lumenkuormaajaa testataan jo tänä talvena, todennäköisesti Tampereella.

Robotteja odoteltaessa edistyy ihmisen ohjaama lumitekniikka.

Suomalaisen Arctic Machinen lumenkuormaaja toimii yhdessä kuorma-auton kanssa. Kuormaaja kerää lumen ja puhaltaa sen putkea myöten auton lavalle. Pois jää siis kerätyn lumen nostelu kauhakuormaajalla. Lumi myös tiivistyy paremmin kuin perinteisessä työtavassa. Valmistaja sanoo, että puhallustekniikalla kyetään kuljettamaan viisi kertaa enemmän lunta kuin kauhamenetelmällä.

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

Atomimiilustako sulatuslämpöä?

Sulattamisen puolesta puhuvat monet seikat. Liukastelu tulee yhä kalliimmiksi. Kymmenettuhannet kaatumisonnettomuudet teillä ja pihoilla aiheuttavat laskemattoman määrän kärsimystä ja rahassa satojen miljoonien eurojen menot.

Hiekoitus, jolla liukastumisia torjutaan, maksaa sekin. Keväällä maksaa hiekan poisto.

Myös mukavuutta vaaditaan lisää. Jäällä tai loskassa ei haluta kävellä eikä hiekkaa niellä.

Suurin pullonkaula on energian hinta. Kiinnostavaksi tulee silloin uusvanha energianlähde: ydinvoima.

Äskettäin Fortum esitti uudelleen ajatuksen sähkön ja lämmön yhteistuotannosta ydinvoimalassa. Voidaan käyttää myös pelkästään lämpöä tuottavaa reaktoria eli "atomikattilaa". Tällainen reaktori muistuttaa ilmeeltään tutkimusreaktoreita, joita toimii yliopistojen kampuksilla, kuten Otaniemessä.

Erilaiset ydinlämmitystekniikat osataan. Niitä on testattu kasvihuoneissa ja kala-altaissa sekä ainakin yhdellä krokotiilifarmilla. Pierrelatten krokotiilipuiston asukit Rhonen Alpeilla Ranskassa polskivat viereisten ydinlaitosten lämmittämässä vedessä.

Jos Ranskan krokotiilit saavat nauttia hyvästä mikroilmastosta, niin eikö silloin Pohjolan ihmisillä ole oikeus kuiviin ja lumettomiin jalkakäytäviin?