Talvella tuskailemme lunta ja pakkasta, kesähelteillä kuumuutta. Eikö talveakin voisi säilöä?

Tekniikka-palsta

Talvella tuskailemme lunta ja pakkasta, kesähelteillä kuumuutta. Eikö talveakin voisi säilöä?

Teksti: Kalevi Rantanen

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2012

Jään säilömisen tekniikan tunsivat jo antiikin kreikkalaiset, ja se oli yleinen tapa vielä viime vuosisadalla Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Jääkellareissa ruoka säilyi vaikka läpi kesän. Sitten jäähdytyskoneet korvasivat jääkasat.

Energian kallistuessa ja ympäristövaatimusten kiristyessä moni vanhakin konsti on tarpeen. Kesällä kuumottavia toimistotaloja viilennetään isoissa kaupungeissa jo meriveden viileydestä saadulla kaukokylmällä, mutta myös lumen ja jään hyötykäyttö on tulossa takaisin.

Lumi viilentää sairaalan

Monet kylmyydenvarastointihankkeet ovat vasta ideoiden ja teoreettisen laskelmien asteella, mutta hyviä esimerkkejä toimivista ratkaisuista on olemassa.

Esimerkiksi Ruotsissa Sundsvallin aluesairaala on jäähdytetty lumen avulla vuodesta 1999 lähtien. Talvella talteen otettua lunta hyödyntävä laitos tuottaa 80–90 prosenttia sairaalan tarvitsemasta jäähdytysenergiasta.

Lumivarastoon kerätään sekä tykkilunta että katulunta. Lumi varastoidaan matalaan altaaseen suureksi kummuksi, joka peitetään puuhakkeella.

Sairaalarakennuksen jäähdytykseen tarvittava vesi otetaan sulavasta lumesta kasan alta, ja jäähdytysputkistoissa noin kahdeksanasteiseksi lämminnyt paluuvesi johdetaan kummun alle. Lumikasa jäähdyttää veden uudelleen noin kaksiasteiseksi. Potilaat ja ilmasto kiittävät.

Jääkylmä hellii hotellivierasta

Saksalaiset puolestaan ovat panneet toimeksi jäällä kylmentämisen saralla. Friedrichshafenissa toimiva yritys Isocal on kehittänyt jäähdytysratkaisun jäävarastosta ja lämpöpumpusta.

Talvella lämpöpumpulla tehdään lämmön ohella jäätä, jota kesällä käytetään jäähdytykseen. Energiaa säästyy, kun pumppua ei tarvitse käyttää kylmän tuottamiseen.

Jäävarastoja on rakennettu jo hotelleihin ja muihin liikerakennuksiin. Wilstorfin kaupunginosaan Hampuriin rakennetaan jäävarastoa peräti 483 huoneiston asuntoalueelle.

Keinojäätikkö avuksi

Samankaltainen idea otetaan käyttöön hieman eksoottisemmassa paikassa, Mongolian pääkaupungissa Ulan Batorissa. Siellä jäähankkeen isänä toimii brittiläinen geologi Robin Grayson, joka kiinnostui jäästä kestettyään Mongo­lian talven 1990-luvulla.

Paikka on hyvä, sillä Ulan Batoria sanotaan maailman kylmimmäksi pääkaupungiksi. Talvella lämpötila laskee 20 ja 30 pakkasasteen välille, mutta kesällä on yhtä lämmintä kuin Helsingissä, noin 20 astetta. Joskus mittari voi ampaista 40 asteeseenkin.

Graysonin idea on ruiskuttaa vettä pakkasella ilmaan. Kerros kerrokselta alas satava sade synnyttää keinojäätikköä. Ensi talvena englantilais-mongo­lial­ainen yritys Ecos & Emi aikoo säilöä talvea kesäksi pumppaamalla Tool-joesta jään läpi vettä, jota ruiskutetaan sopivaan paikkaan.

Laskelmien mukaan talven aikana saadaan kerättyä 7–8 metrin paksuinen jääkerros. Graysonin mukaan jäätikön rakentaminen on järkevää, jos lämpötila on miinus viisi astetta tai vähemmän ainakin parin kuukauden ajan.

Latua lumivarastosta

Jos lumen ja jään hyötykäyttö keskellä kesää on liian monimutkaista, voi lumen myös säilöä odottamaan seuraavaa syksyä. Alkutalvesta lunta on harvemmin liikaa – ja ladulle pitäisi jo päästä.

Taivalkoskella Pohjois-Pohjanmaalla lunta on varastoitu jo kahtena talvena hiihtolatuja ja hyppyrien alamäkiä varten.

– Varastoitava lumi tuotetaan lumitykillä, sillä tavallinen lumi on liian kevyttä, kertoo kunnan maanrakennusmestari Kari Siikaluoma. – Koska tykkilumi on painavaa ja tiivistä, se säilyy hyvin. Tykitetty lumi peitetään 30–40 sentin kerroksella sahanpurua.

Purueriste toimii niin hyvin, että suurin osa lumesta säilyy syksyyn. Esimerkiksi viime vuoden tammi–maaliskuussa Taivalkoskella tykitettiin hiihtokeskuksen alueelle varastoon 10 000 kuutiometriä lunta, josta saatiin lokakuussa lunta hyppyrimäkeen ja ensilumen laduille yhteensä noin 7 000 kuutiota. Kesän aikana lumesta oli huvennut siis noin 3 000 kuutiota.

Varastolumen avulla hyppyrimäki ja ensilumenlatu saatiin avatuksi lokakuun puolivälissä. Latuvarasto on osa alueellista kehityshanketta, jonka tavoitteena on tehdä Taivalkosken Taivalvaarasta "maailman lumivarmin mäkikeskus".

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