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.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5208
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti