Meri-Porin hiilidioksidipesuri kaatui, mutta suomalaista happipolttoa kokeillaan Espanjassa.

Teksti: Kalevi Rantanen

Meri-Porin hiilidioksidipesuri kaatui, mutta suomalaista happipolttoa kokeillaan Espanjassa.

Julkaistu Tiede -lehdessä 1/2011.

Hiilenpoisto ei ole vielä käytössä yhdessäkään suomalaisessa voimalaitoksessa. Meri-Porin hiilivoimalan perään kaavailtiin hiilidioksidipesuria, mutta suunnitelma kaatui, kun Fortum lokakuussa luopui hankkeesta. Suomalaista hiilenpoistotekniikkaa rakennetaan nyt ensimmäiseksi Espanjaan, jonne kattilanvalmistaja Foster Wheeler toimittaa 30 megawatin koelaitoksen. Laitos toimii happipoltolla.Tähän asti tulipesään on ollut halpaa syöttää ilmaa, mutta vaatimus hiilen poistmisesta muuttaa tilanteen. Polton jälkeen on kallista erottaa hiilidioksidi laihasta kaasuseoksesta, jossa on enimmäkseen typpeä.Kun kattilaan syötetään happea, hiilen palamisesta syntyy lähes puhdasta hiilidioksidia. Se vain puristetaan ja jäähdytetään varastoimista varten. Siksi hapen syöttäminen kattilaan kannattaa, vaikka hapen tuotanto maksaa.

Leijuen palaa tehokkaastiToinen puoli ratkaisua on leijupetitekniikka, joka kehitettiin kauan sitten kemian teollisuudessa ja omittiin sieltä energiakattiloihin. Puhaltamalla alhaalta ilmaa ja hiekkaa polttoaineen sekaan synnytetään leijuva kerros, jossa palava aine ja happi kohtaavat hyvin. Hiekka myös tehostaa lämmönsiirtoa polttoaineeseen ja vesiputkiin.1970-luvulla keksittiin erityisen tehokas versio: kiertoleijupeti. Palamatta jäänyt aines kierrätetään kattilan perästä takaisin petiin, jolloin hankalimmatkin polttoaineet palavat varmasti. Leijupetipoltto on suomalaisten leipälaji. Kattilanvalmistajat Foster Wheeler ja Metso Power toimittavat yli puolet korkealaatuisista leijupetikattiloista maailmassa.

Yhdistetään happi ja leijuntaLuonteva kehitystie on happipoltto leijupedissä. Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Foster Wheeler ovatkin vuodesta 2004 kehittäneet tällaista polttoa kiertopetikattilaa varten. Vuonna 2005 nämä tekniikat yhdistettiin tiettävästi ensimmäisenä maailmassa VTT:n laboratoriolaitteessa Jyväskylässä.Fortumkaan ei ole vetäytynyt kokonaan syrjään hiilenpoistosta vaan testaa niin ikään happipolttoa yhdessä Metso Powerin kanssa.Nyt Foster Wheeler on toimittamassa happipolttoa kiertopedillä testaavan 30 megawatin koelaitoksen Luoteis-Espanjaan, Compostillan voimalan viereen. Laitos kuuluu Euroopan Unionin Flexi burn cfb -kehityshankkeeseen, jota koordinoi VTT. Suomalaisyhtiöllä on hyvä sauma päästä rakentamaan myös seuraavaa vaihetta, 300 megawatin laitosta. Sillä on 2020-luvulla mahdollista aloittaa kaupallinen hiilenpoisto.

Happi kiertävästä metallistaHappitehdas kattilan kyljessä on alussa välttämätöntä mutta kömpelöä ja kallista tekniikkaa. Laboratorioissa on jo vuosia haettu yksinkertaisempia ja halvempia ratkaisuja.Polttamiseen ei onneksi tarvita puhdasta happea. Siihen voi käyttää myös happipitoisia yhdisteitä, kuten nikkelin tai raudan oksideja. Metallioksidi luovuttaa ensin happiatomeja tulipesässä eli polttoreaktorissa. Samalla se pelkistyy puhtaaksi metalliksi. Se jatkaa ilmareaktoriin, missä se reagoi ilman hapen kanssa ja muuttuu uudelleen oksidiksi. Sitten kierros alkaa alusta. Hapenkantaja siis kiertää kehää. Menetelmän englanninkielinen nimi onkin chemical looping combustion eli clc. Käsitteen voi suomentaa hapenkantajapoltoksi.

Kantajia etsitään SuomessakinHapenkantajapoltto on toisen sukupolven tekniikkaa, jota Suomessakin kehitetään.– VTT on tutkinut monissa yksiköissään erilaisia hapenkantajamateriaaleja, kertoo VTT:n asiakaspäällikkö Matti Nieminen, joka seuraa kehitystä aitiopaikalta. Parhaat sekä sitovat että luovuttavat happea hyvin ja ovat lisäksi mekaanisesti kestäviä. – Clc-tutkimuksella haetaan suuria kustannussäästöjä. Nykytekniikalla happipolttoon perustuva hiilenpoisto saattaa alentaa voimalaitoksen hyötysuhdetta jopa lähes kymmenen prosenttiyksikköä, mikä valtaosin johtuu hapenvalmistuksesta. Hapenkantajapoltossa häviön uskotaan olevan paljon pienempi.Hapenkantajapoltossa sekä kattila että hapetin ovat leijupetireaktoreita. Osin juuri leijupetiosaamisensa ansiosta suomalaiset ovat vahvoilla uusissa polttotekniikoissa, jotka avaavat tietä hiilineutraaliin energiaan.

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

Miksi happipoltto

– Hiiltä poltetaan vielä paljon ja pitkään, ja biomassan ja jätteiden poltto lisääntyy. Siksi kaivataan tehokkaita ja halpoja tapoja hiilidioksidin keräämiseen savukaasuista.– Jos tulipesään syötetään ilmaa (78 prosenttia typpeä, 21 prosenttia happea), vapautuvasta kaasusta vain 5–15 prosenttia on hiilidioksidia ja sen erottaminen typen seasta tulee kalliiksi. – Käyttämällä ilman sijasta happea saadaan 85–95-prosenttista hiilidioksidia.

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 
Viestejä25798
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 
Viestejä1189
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.