Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys - Tutkimusraportti

Globaali ilmaston lämpeneminen ja tunnettujen energiavarojen ehtyminen ovat lisääntyvässä määrin maailmanlaajuisia huolenaiheita. Tietoisuus kulutuksen kasvun ja fossiilisten polttoaineiden käytön aiheuttamasta ympäristönmuutoksesta on merkittävästi kasvanut, ja osana kestävää kehitystä Euroopan Unionin vuoden 2020 välitavoitteena on vähentää kasvihuonepäästöjä 20 prosentilla vuoden 1990 tasosta, parantaa energiatehokkuutta 20 prosentilla, ja lisätä uusiutuvien energialähteiden osuus 20 prosenttiin. Suomen sitovaksi tavoitteeksi EU on määritellyt uusiutuvan energian osuudeksi 38 % kokonaisenergian kulutuksesta vuoteen 2020 mennessä. Suomen tavoitetta voi pitää varsin haasteellisena ja näin ollen tavoitteiden saavuttaminen edellyttää myös, että Suomessa käyttöönotetaan monipuolisia energiatehokkuutta parantavia ja erilaista tuotantoteknologiaa hyödyntäviä ratkaisuja. Biopolttoaineita käyttävä pienen kokoluokan yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto (CHP) voi osaltaan tarjota yhden ratkaisun varmistaa kestävä kehitys. Hajautetusti toimivat kiinteää biopolttoainetta, kuten metsätähdehaketta esimerkiksi maatiloilla, kasvihuoneilla ja pkteollisuudessa käyttävät pien-CHP laitokset lisäävät energiaomavaraisuutta, työllisyyttä ja maaseudun elinvoimaa. Sähkön ja lämmön yhteistuotanto – hankekokonaisuus sisälsi kolme erillistä projektia; (1) Bio-CHP tutkimus- ja opetuslaboratorion kehittäminen, (2) Biovoima Innoverkko, ja (3) Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys. Näissä projekteissa on (1) tutkittu, koekäytetty, testattu ja mallinnettu pienen kokoluokan (laitoksen polttoaineteho alle 3 MW) CHP-laitteistoa laboratorio-olosuhteissa, (2) koulutettu ja konsultoitu potentiaalisia asiakkaita, laitevalmistajia ja energiayrityksiä sekä (3) kartoitettu markkinapotentiaalia, potentiaalisia asiakkaita ja alan toimijoita sekä tehty esiselvityksiä käyttökohteiden kannattavuudesta. Hankekokonaisuuden yhteydessä Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa laboratoriossa koekäytössä oleva CHPratkaisu perustuu Stirling-moottorin tai vaihtoehtoisesti mikroturbiinin käyttöön hakelämmityskattilalaitoksen yhteydessä. Kaupalliseen vaiheeseen edetessään pienen kokoluokan CHP-tuotanto voidaan arvioida kannattavaksi, koska sen avulla voidaan muun muassa saavuttaa kustannussäästöjä, vähentää päästöjä, ja lisätä sähköntuotannon omavaraisuutta sekä tukea alueellista työllisyyttä. Tässä hankkeessa (3) tutkittiin pienen kokoluokan hajautetun CHP-teknologian markkinapotentiaalia yleisesti Suomessa ja Kaakkois-Suomessa, tarkasteltiin alueellisia primäärienergialähteitä, ja tutkittiin laitetoimittajia, energiayrityksiä sekä niiden liiketoimintaverkostoja. Alueellisen selvityksen tueksi tutkittavia asioita tarkasteltiin osittain myös laajemmin muun muassa vertaisarvioinnin ja riittävän suuren otoskoon varmistamiseksi. Hankkeessa konsultoitiin potentiaalisia CHP-käyttökohteita ja tehtiin esiselvitykset kahdeksan kohteen teknis-taloudellisesta kannattavuudesta. Konsultoinneissa ja esiselvityksissä hyödynnettiin kehitettyä teknis-taloudellista laskentamallia. Hankkeen tulosten pohjalta laadittiin yleisohje soveltuvuusselvitysten tekemiseksi sekä suositus bioenergian alueelliseksi kehittämiseksi hajautetussa CHP-tuotannossa. Vuoden 2011 alussa voimaan tullut laki uusiutuvilla energialähteillä tuotetun sähkön tuotantotuesta on tarkoitettu tukemaan tuulivoimalla, biokaasulla ja puupolttoaineella tuotettua sähkön tuotantoa. Syöttötariffijärjestelmään hyväksytty sähkön tuottaja osallistuisi sähkömarkkinoille, ja tuottajalle maksettaisiin määräajan tukea markkinahinnan ja tuotantokustannusten välisen eron kattamiseksi. Jotta metsähakevoimala yleisten kelpoisuusehtojen täytyttyä voitaisiin hyväksyä syöttötariffin piiriin, pitää lisäksi laitoksen generaattoreiden nimellistehon olla vähintään 100 kW. Nykytekniikalla ja nykyisillä laitosten hyötysuhteilla tämä tarkoittaa sitä, että CHP-laitoksen kokonaistehon tulisi olla suuruusluokaltaan noin 500 kW. Näin ollen syöttötariffijärjestelmä ei kannusta pienimpiä laitoksia bioenergialla tuotetun sähkön myyntiin, ja näissä tapauksissa onkin arvioitava ainoastaan omakäyttösähkön merkitystä. Lämpö- ja CHP-laitosten polttoaineen hankintaketjua tuleva laki pienpuun energiatuesta (Petu) on hyväksytty eduskunnassa ja tulee voimaan asetuksella, mikäli Euroopan komissio hyväksyy uuden valtiontukijärjestelmän. Pienpuun energiatuki korvaa aiemmat Kemera-lain mukaiset korjuu- ja haketustuet. Tukea maksetaan nuoren metsän hoidon tai ensiharvennuksen yhteydessä saatavasta energiapuusta, mutta ei päätehakkuiden energiapuusta. Maa- ja puutarhataloudessa potentiaalisimpia käyttökohteita ovat suurehkot sika- ja siipikarjatilat, joiden lämmön ja sähkön kulutus on jo merkittävää. Kasvihuoneet ovat jo keskikokoisina huomattavia sähkön ja lämmön kuluttajia, ja siten potentiaalisia kohteita. Yleisesti tilojen määrän ennustetaan jo lähivuosien aikana vähenevän ja tilakoon kasvavan merkittävästi. Suurempi yksikkökoko luonnollisesti merkitsee mahdollisesti parantuneesta energiatehokkuudesta huolimatta yleensä suurempaa energian tarvetta ja siten potentiaalista kiinteää biomassaa käyttävää CHP-kohdetta. Pk-teollisuudessa luontevia käyttökohteita ovat esimerkiksi mekaanisen metsäteollisuuden laitokset sekä yleisestikin teollisuuskohteet, joiden energian kulutus on kohtalainen ja suhteellisen tasainen. Niin ikään suurehkot kiinteistöt, kuten esimerkiksi hotellit ja vanhainkodit, ovat potentiaalisia käyttökohteita. Olemassa olevat aluelämpölaitokset voivat ottaa CHP-teknologian käyttöön esimerkiksi laitoksen peruskorjauksen tai uusimisen yhteydessä. Kaiken kaikkiaan Kaakkois-Suomessa voidaan arvioida olevan maatiloilla, kasvihuoneissa, pk-teollisuudessa ja lämpölaitoksissa yhteensä useita kymmeniä potentiaalisia käyttökohteita. Arvioitaessa Kaakkois-Suomen kiinteitä bioenergiapotentiaaleja, keskeisin on metsäenergia, jonka teknistaloudellinen potentiaali on arvioitu olevan alle 2000 GWh, mitä voidaan pitää varsin konservatiivisena arviona. Peltoenergiapotentiaaliksi on arvioitu noin 400 GWh. Metsätähdehaketta kuljetetaan myös maakuntien välillä, vaikka kuljetusmatkat tulisi rajoittaa enintään 50–100 km etäisyydelle käyttöpaikasta kannattavuuden turvaamiseksi. Energiapuun voidaan arvioida riittävän pienen kokoluokan CHPteknologian lisääntyvään tarpeeseen, mutta alueellisesti polttoaineen saatavuuteen ja hintaan vaikuttavat olennaisesti esimerkiksi suurten CHP-laitosten mahdollisesti lisääntyvä metsähakkeen käyttö. Metsäteollisuuden ainespuun käytöllä on keskeinen rooli energiapuun saantoon. Lisäksi metsänomistajien todellinen halukkuus energiapuun myyntiin vaihtelee, ja esimerkiksi kantojen hyödyntäminen biopolttoaineena jakaa mielipiteitä. Hankkeessa tutkittiin ja haastateltiin 26 lämpöyritystä ja 26 lämpölaitostoimittajaa eri puolella Suomea sekä 19 potentiaalista CHP-laitevalmistajaa Kaakkois-Suomessa. Lämpöyrittäjyys on varsin paikallista toimintaa, joka on voimakkaasti kasvamassa. Lämpöyrittäjien hoitamia kohteita on Suomessa tällä hetkellä noin 450. Lämpölaitoksen ja lämpöverkon omistaa usein esimerkiksi kunta, ja lämpöyrittäjä hankkii polttoaineen, huolehtii laitoksen toiminnasta ja saa tuoton myydystä energiasta. Tyypillisesti lämpöyrityksellä ja –yrittäjällä on yhteistyötä paitsi polttoainetoimittajien ja asiakkaidensa kanssa, niin myös erilaisia huolto- ja muita palveluita tarjoavien tahojen, lämpölaitoksen kokonais- ja komponenttitoimittajien, ja muiden lämpöyrittäjien kanssa. Merkittävimmät laitevalmistajat ovat maantieteellisesti painottuneet Länsi- ja Etelä- Suomeen. Valmistajat ovat pääosin pk-yrityksiä, joista muutama on osa isompaa konsernia. Yritykset valmistavat tyypillisesti muun muassa lämpökattiloita, poltinteknologiaa, kuljettimia ja automaatiojärjestelmiä. Harva yritys valmistaa kaikki lämpölaitoksen komponentit itse, mutta useat kykenevät suunnittelemaan ja toimittamaan asiakkaille kokonaisia laitoksia avaimet käteen periaatteella liiketoimintaverkostojaan hyödyntäen. Laajimmillaan yritysten liiketoimintaverkostoihin voi kuulua asiakkaita, alihankkijoita, muita laitevalmistajia, kilpailijoita ja muita palveluiden tarjoajia. Kaakkois-Suomessa on huomattava yrityskanta konepaja-, automaatio-, hydrauliikka-, sähkö- ja LVI-yrityksiä, ja osa näistä yrityksistä on toiminut muun muassa metsäteollisuuden alihankkijoina. Metsäteollisuuden rakennemuutoksen myötä yritykset joutuvat osittain suuntaamaan liiketoimintaansa muualle, ja kyseisillä yrityksillä on perusosaamista ja kyvykkyyttä palvella energia-alaa, kuten esimerkiksi toimittaa komponentteja, laitteita tai palveluita CHP-laitostoimituksiin. Liiketoiminnan suuntaaminen uudelle toimialalle ja mahdollisten omien tuotteiden suunnittelu, valmistus ja markkinointi edellyttää kuitenkin merkittäviä panostuksia ja riskinsietokykyä. Kaiken kaikkiaan tutkitut lämpöyritykset, laitostoimittajat ja potentiaaliset laitetoimittajat suhtautuivat varovaisen positiivisesti pien-CHP:n tarjoamiin mahdollisuuksiin. Pien-CHP teknologian todettiin vielä vaativan kuitenkin kehittämistä, ja toisaalta yhteiskunnan tukitoimenpiteet nähtiin välttämättöminä, jotta bioenergiaa hyödyntävät pien-CHP ratkaisut voisivat yleistyä. Hankkeessa tutkittiin syvällisemmin erityyppisiä potentiaalisia bio-CHP kohteita, joista tehtiin esiselvitystasoiset soveltuvuus- ja kannattavuusarviot. Halukkuutta esiselvitysten tekemiseen olisi potentiaalisilta asiakkailta todennäköisesti löytynyt enemmän, mikäli bioenergiaa hyödyntävät pienen kokoluokan CHP-ratkaisut olisivat olleet lähempänä kaupallista sovellusta ja yhteiskunnan tukijärjestelmät bioenergialle valmiimpia sekä kattaneet paremmin myös pienen kokoluokan laitokset. Käyttökohteet olivat hyvin yksilöllisiä eikä niiden perusteella ollut mahdollista muodostaa yleispätevää mallia soveltuvuuden ja kannattavuuden arvioimiseksi. Teknologisten ratkaisujen vielä kehittyessä tarkkoja arvioita laitekustannuksista ei niin ikään ollut mahdollista esittää. Voidaan kuitenkin arvioida, että laitehinnat tulevat merkittävästi alenemaan kaupallisten ratkaisujen yleistyessä. Käyttökohteen kannattavuutta eivät itsestään selvästi turvaa myöskään yhteiskunnan tukijärjestelmät, vaikka laitos kuuluisikin kyseisten tukien piiriin. Olennaista investoinnin kannattavuuden kannalta on riittävän iso ja tasainen sähkön ja lämmön kulutus käyttökohteessa sekä polttoaineen ja energiahintojen tuleva kehitys. Kiinteitä biopolttoaineita kuten metsähaketta käyttävä pienen kokoluokan hajautettu CHP-teknologia on vielä kehittymässä, ja mennee vielä muutama vuosi ennen kuin kaupalliset ratkaisut yleistyvät merkittävästi. Yhteiskunnan tukimuodot kuten esimerkiksi syöttötariffijärjestelmä eivät niin ikään parhaalla mahdollisella tavalla tue kaikkein pienimmän kokoluokan CHP-investointeja. Pien-CHP ratkaisujen kaupallistumisen myötä Kaakkois-Suomella on yhtäläiset mahdollisuudet yhdessä muun Suomen kanssa kehittyä hajautetun bioenergian entistä kokonaisvaltaisemmaksi hyödyntäjäksi Avainsanat: sähkön ja lämmön yhteistuotanto, combined heat and power (CHP), mikroturbiini, stirling, syöttötariffi, biopolttoaine, metsähake, lämpöyrittäjä, lämpölaitosvalmistaja, maatila

Guilt, shame, emotion regulation, and social cognition: Understanding their associations with preadolescents' social behavior

In this thesis, two negatively valenced emotions are approached as reflecting children’s self-consciousness, namely guilt and shame. Despite the notable role of emotions in the psychological research, empirical research findings on the links between guilt, shame, and children’s social behavior – and particularly aggression – have been modest, inconsistent, and sometimes contradictory. This thesis contains four studies on the associations of guilt, shame, emotion regulation, and social cognitions with children’s social behavior. The longitudinal material of the thesis was collected as a survey among a relatively large amount of Finnish preadolescents. In Study I, the distinctiveness of guilt and shame in children’s social behavior were investigated. The more specific links of emotions and aggressive behavior were explored in Study II, in which emotion regulation and negative emotionality were treated as the moderators between guilt, shame, and children’s aggressive behavior. The role of emotion management was further evaluated in Study III, in which effortful control and anger were treated as the moderators between domain-specific aggressive cognitions and children’s aggressive behavior. In the light of the results from the Studies II and III, it seems that for children with poor emotion management the effects of emotions and social cognitions on aggressive behavior are straight-forward, whereas effective emotion management allows for reframing the situation. Finally, in Study IV, context effects on children’s anticipated emotions were evaluated, such that children were presented a series of hypothetical vignettes, in which the child was acting as the aggressor. Furthermore, the identity of the witnesses and victim’s reactions were systematically manipulated. Children anticipated the most shame in situations, in which all of the class was witnessing the aggressive act, whereas both guilt and shame were anticipated the most in the situations, in which the victim was reacting with sadness. Girls and low-aggressive children were more sensitive to contextual cues than boys and high-aggressive children. Overall, the results of this thesis suggest that the influences of guilt, shame, and social cognition on preadolescents’ aggressive behavior depend significantly on the nature of individual emotion regulation, as well as situational contexts. Both theoretical and practical implications of this study highlight a need to acknowledge effective emotion management as enabling the justification of one’s own immoral behavior.

Johdatus suomalaiseen sotilassosiologian tutkimukseen : joitakin piirteitä sotilassosiologian tutkimuskohteista, menetelmistä ja puolustusvoimissa tehdyistä tutkimuksista

Sotilassosiologia on yksi Maanpuolustuskorkeakoulussa edustettuina olevista sotatieteistä. Äärimmilleen tiivistäen voisi sanoa, että sotilassosiologiassa tutkitaan pienten ja suurempien sotilasryhmien käyttäytymistä rauhan ajan koulutuksessa ja sodan olosuhteissa. Sotilassosiologia on monipuolisen, teoreettiseen käsitteenmuodostukseen pyrkivä, mutta tiukasti empiirisiin mittauksiin perustuva tutkimusala, jolla on runsaasti yhtymäkohtia ja käytännön soveltamismahdollisuuksia joukko-osastojen ja muiden sotilaslaitosten arkipäivän toiminnassa. Mikäli nämä joukko-osastot ja sotilaslaitokset joskus joutuisivat sotaan, yhtymäkohtia sotilassosiologiaan löytyy tässäkin toimintaympäristössä. Tästä ovat ulkomaisina esimerkkeinä Israelin ja USA:n asevoimien monet uudehkot, empiiriset sodan ajan sotilassosiologiset tutkimukset. Eri maiden yliopistoissa on 1900-luvun alkupuolelta lähtien, joissakin tapauksissa aikaisemminkin, tutkittu erisuuruisia ryhmiä ja organisaatiota ja ihmisten käyttäytymistä niissä. Erityisesti näitä asioita on tutkittu sosiaalipsykologiassa ja sosiologiassa. Empiirisiä ja jopa kontrolloituja kokeellisia tutkimuksia on tehty hyvin suuri määrä ja samalla tutkimusmenetelmät (mm. empiiristen aineistojen tilastolliset analyysimenetelmät) ovat kehittyneet. Sotilassosiologiassa on lähtökohtana se, että sotilassosiologinen tutkimustieto tuo ”siviili” yliopistojen sosiologian ja sosiaalipsykologian tieteenaloilla (ns. ”emotieteet”) kerätyn laajan relevantin tietämyksen perustaksi tutkimuksiin, joissa on kohteena nimenomaan sotilasryhmien ja sotilasorganisaatioiden puitteissa tapahtuva sotilaiden käyttäytyminen. Tällaista sotilassosiologiaksi kutsuttua tutkimusta on tehty eri maiden asevoimien tutkimuslaitoksissa jo vuosikymmenien ajan. Tarkoituksena ei useinkaan ole ollut tehdä ”tiedettä tieteen vuoksi”, vaan asevoimien ylemmissä opetuslaitoksissa ja tutkimuslaitoksissa sekä eri sodissa kehitetyt “emotieteiden” sotilassovellutukset on useimmiten tarkoitettu hyödyttämään asevoimien toimintaa. Esimerkiksi USA:n asevoimissa panostettiin voimakkaasti soveltavaan sotilassosiologiseen tutkimukseen toisen maailmansodan aikana. Aihetta käsitellään jäljempänä tässä julkaisussa. Sotilassosiologiassa käytetään sekä laadullisia tutkimusmenetelmiä (esim. systemaattinen osallistuva havainnointi sotilasyksikössä, taisteluharjoituksen videointi ja kuva- ja äänimateriaalin analysointi, sotilaiden muistelmien ja sotaa koskevan kaunokirjallisuuden analysointi, propagandan sisällön analysointi jne.) että sosiologian ja sosiaalipsykologian määrällisiä tutkimusmenetelmiä (survey-tyyppinen kysely tilastollisine aineistojen analysointimenetelmineen, haastattelu, sosiometrinen mittaus jne.). Joitakin esimerkkejä eri menetelmien käytöstä löytyy nyt käsillä olevasta julkaisusta. Sotilassosiologialla on kiinteä linkki myös sotahistoriaan, jonka aineistoja ja menetelmiä sovelletaan tarvittaessa. Tutkimusmenetelmän valinnan kussakin tilanteessa määräävät tutkittava kohde ja tarkoituksenmukaisuus. – Sotilassosiologian tutkimusmenetelmillä on kuitenkin se erikoinen piirre, että niiden on tarvittaessa toimittava myös kenttäolosuhteissa. Kirjoittamisen helpottamiseksi julkaisuun on otettu melko runsaasti esimerkkejä sellaisista tutkimuksista, joihin kirjoittaja on itse osallistunut ja jotka siten tuntee hyvin. Tutkimustoiminnan lisäksi sotilassosiologiaa on Suomessa jo 1990-luvun loppupuolelta alkaen myös opetettu esimerkiksi Kadettikoulussa. – Olennainen, ellei peräti keskeinen sodankäyntiin kuuluva piirre on aseiden käytön ja sillä uhkaamisen erikoislaatuinen vaikutus ihmisten käyttäytymiseen. Jos oman aselajinsa taktiikassa hyvät tiedot omaavalla kadetilla tai nuorella upseerilla ei taktisen ja aselajitiedon lisäksi ole tutkimusperäistä, käyttäytymistieteellistä tietoa alaisena olevien joukkojen käyttäytymisilmiöistä ja reagointitavoista erilaisissa sodan ajan tilanteissa ja vaikeimmissa rauhanturvaamistehtävissä, mutta myös varusmieskoulutuksessa ja kertausharjoituksissa, johtamistaidolliset valmiudet eivät ole riittävät. Nämä valmiudet (tai niiden opetus) eivät tällöin luonnollisestikaan ole riittävän lujalla tieteellisellä perustalla. Tämän takia sotilassosiologiaa (sotilaspsykologian lisäksi) olisi tärkeää opettaa nykyistä enemmän kadeteille ja muille oppilasupseereille. – Kun sotilaspsykologia antaa tutkimusperusteista tietoa yksittäisen sotilaan käyttäytymisestä, olipa hän sitten miehistöön kuuluva tai johtaja, tutkii sotilassosiologia käyttäytymistä sotilasryhmissä ja eri kokoisissa organisaatioissa, jääkäriryhmistä, jääkärijoukkueista ja jaoksista alkaen. Toivottavasti tämä lähinnä kadeteille tarkoitettu suppea julkaisu voi antaa jonkinlaisen mielikuvan siitä, mihin kaikkeen sotilassosiologia puolustusvoimissa liittyy, ja mitä toistaiseksi käyttämättömiä soveltamismahdollisuuksia tämä esimerkiksi taktiikkaan verrattuna uusi sotatieteiden ala voi tulevaisuudessa vielä tarjota.

Strong magnetic field pulse generator

High magnetic fields and extremely low temperatures are essential in the study of new semiconductor materials for example in the field of spintronics. Typical phenomenons that arise in such conditions are: Hall Effect, Anomalous Hall effect and Shubnikov de-Haas effect. In this thesis a device capable for such conditions was described. A strong magnetic field pulse generator situated in the laboratory of physics and the Lappeenranta University of Technology was studied. The device is introduced in three parts. First one is the pulsed field magnetic generator, which is responsible for generating the high magnetic field. Next one is the measurement systems, which are responsible for monitoring the sample and the system itself. The last part describes the cryostat system, which allows the extremely cold temperatures in the system.

Solar Twins and Solar Analogues in Galactic Surveys.

The Sun is a crucial benchmark for how we see the universe. Especially when it comes to the visible range of the spectrum, stars are commonly compared to the Sun, as it is the most thoroughly studied star. In this work I have focussed on two aspects of the Sun and how it is used in modern astronomy. Firstly, I try to answer the question on how similar to the Sun another star can be. Given the limits of observations, we call a solar twin a star that has the same observed parameters as the Sun within its errors. These stars can be used as stand-in suns when doing observations, as normal night-time telescopes are not built to be pointed at the Sun. There have been many searches for these twins and every one of them provided not only information on how close to the Sun another star can be, but also helped us to understand the Sun itself. In my work I have selected _ 300 stars that are both photometrically and spectroscopically close to the Sun and found 22 solar twins, of which 17 were previously unknown and can therefore help the emerging picture on solar twins. In my second research project I have used my full sample of 300 solar analogue stars to check the temperature and metallicity scale of stellar catalogue calibrations. My photometric sample was originally drawn from the Geneva-Copenhagen-Survey (Nordström et al. 2004; Holmberg et al. 2007, 2009) for which two alternative calibrations exist, i.e. GCS-III (Holmberg et al. 2009) and C11 (Casagrande et al. 2011). I used very high resolution spectra of solar analogues, and a new approach to test the two calibrations. I found a zero–point shift of order of +75 K and +0.10 dex in effective temperature and metallicity, respectively, in the GCS-III and therefore favour the C11 calibration, which found similar offsets. I then performed a spectroscopic analysis of the stars to derive effective temperatures and metallicities, and tested that they are well centred around the solar values.

RFID-teknologia kulunvalvonnassa

Tämä kandidaatintutkielma on kirjallisuuskatsaus, joka käsittelee RFID-teknologian hyöndyntämistä kulunvalvonnassa. Työssä perehdytään pintapuolisesti itse teknologiaan, ja luodaan katsaus kulunvalvontaan. Työn pääaihe on kuitenkin kulunvalvonnan ja RFID:n yhdistyminen: miten RFID:tä hyödynnetään kulunvalvonnan toteutuksissa ympäri maailmaa. Työssä tarkastellaan RFID:n vahvuuksia, sekä heikkouksia kulunvalvonnan suhteen. Tämän lisäksi pyritään luomaan kuva nykyisistä ja tulevista implementaatioista. Viimeinen tärkeä työn osa-alue on turvallisuus. RFID:tä käytetään korkeankin turvatason kulunvalvontaratkaisuissa ja tällöin turvallisuuden maksimoiminen on ensiarvoisen tärkeää.

Reaaliaikainen personoitu tuotannonseurantajärjestelmä

Kandidaatintyön loppuraportti on tehty asiakasyritykselle, jolla on räätälöity ”itse tehty” tuotannonohjausjärjestelmä. Tämä nykyinen tuotannonohjausjärjestelmä soveltuu hyvin massatuotantona tapahtuville eri tuotteiden työvaiheiden siirtymisille. Se ei kuitenkaan mahdollista helppokäyttöistä tuotantovaiheiden ja työvaiheiden reaaliaikaista seurantaa. Kandidaatintyön tarkoituksena on lisätä seurantaa fyysisille tuotantolaitteille, jotka eivät ole yhteydessä tuotannonohjausjärjestelmän kanssa. Projektin kehityskohteena on tehdä oma, irrallinen, helppokäyttöinen, personoitava, www -pohjainen käyttöliittymä, jonka seurantapisteitä voidaan hallinnoida varsin itsenäisesti, ilman ulkoisia kumppaneita.

Avoimet tuotealustat ja allianssit älytelevisiomarkkinoilla

Älytelevisiomarkkinat ovat nykyisellään pirstaloituneet eri valmistajien kehittäessä omia älytelevisioalustoitaan, mikä tekee sovelluskehittämisestä erittäin työlästä, kun kehitystyö pitää tehdä jokaiselle alustalle erikseen. LG:n ja Philipsin perustama Smart TV Alliance pyrkii yksinkertaistamaan sovelluskehittäjien työtä, samalla houkutellen lisää kehittäjiä alalle. Työssä tutustutaan tuotealustoihin, avoimeen ja suljettuun innovaatioon, sekä alliansseihin. Lisäksi perehdytään älytelevisioihin sekä tietenkin itse Smart TV Allianceen. Lisäksi tarkastellaan nykyistä markkina-asetelmaa ja arvioidaan yksittäisten toimijoiden tilannetta ja mahdollisia toimenpiteitä. Työn painopiste on fyysisen laitevalmistajan ja käyttöjärjestelmän kehittäjän/ylläpitäjän näkökulmasta. Työn kannalta tärkeässä roolissa ovat ohjelmistopohjaiset tuotealustat. Eritoten työssä käsitellään älytelevisioiden ohjelmistoa tuotealustana, mutta hyvä vaihtoehtoinen ja eritoten monille käytännönläheisempi esimerkki on tietokoneen käyttöjärjestelmä, kuten Microsoft Windows tai useat Linux-pohjaiset käyttöjärjestelmät. Keskeisenä ominaisuutena näissä kaikissa on, että itse käyttöjärjestelmä toimii yhteisenä pohjana, jonka päälle voidaan rakentaa muuta toiminnallisuutta, kuten pelejä ja toimistosovelluksia.

The Role of Oxidative Stress in Environmental Responses of Fennoscandian Animals

All aerobic organisms have to deal with the toxicity of oxygen. Oxygen enables more efficient energy production compared to anaerobic respiration or fermentation, but at the same time reactive oxygen species (ROS) are being formed. ROS can also be produced by external factors such as UV-radiation and contamination. ROS can cause damage to biomolecules such as DNA, lipids and proteins and organisms try to keep the damage as small as possible by repairing biomolecules and metabolizing ROS. All ROS are not harmful, because they are used as signaling molecules. To cope against ROS organism have an antioxidant (AOX) system which consists both enzymatic and non-enzymatic AOX defense. Some AOX are produced by the organism itself and some are gained via diet. In this thesis I studied environmentally caused changes in the redox regulation of different wild vertebrate animals to gain knowledge on the temporal, spatial and pollution-derived-effects on the AOX systems. As study species I used barn swallow, ringed seal and the Baltic salmon. For the barn swallow the main interest was the seasonal fluctuation in the redox regulation and its connection to migration and breeding. The more contaminated ringed seals of the Baltic Sea were compared to seals from cleaner Svalbard to investigate whether they suffered from contaminant induced oxidative stress. The regional and temporal variation in redox regulation and regional variation in mRNA and protein expressions of Baltic salmon were studied to gain knowledge if the salmon from different areas are equally stressed. As a comparative aspect the redox responses of these different species were investigated to see which parts of the AOX system are substantial in which species. Certain parts of AOX system were connected to breeding and others to migration in barn swallows, there was also differences in biotransformation between birds caught from Africa and Finland. The Baltic ringed seal did not differ much from the seals from Svalbard, despite the difference in contaminant load. A possible explanation to this could be the enhanced AOX mechanisms against dive-associated oxidative stress in diving air-breathing animals, which also helps to cope with ROS derived from other sourses. The Baltic salmon from Gulf of Finland (GoF) showed higher activities in their AOX defense enzymes and more oxidative damage than fish from other areas. Also on mRNA and proteomic level, stress related metabolic changes were most profound in in the fish from GoF. Mainly my findings on species related differences followed the pattern of mammals showing highest activities and least damage and birds showing lower activities and most damage, fish being intermediate. In general, the glutathione recycling-related enzymes and the ratio of oxidized and reduced glutathione seemed to be the most affected parameters in all of the species.

Ei kaikkea pidä sekoittaa ahdisteluun”. Tyttöjen internetissä saamat ja lähettämät seksiin liittyvät viestit

Tässä tutkimuksessa tarkastelen seksiin liittyviä viestejä, joita 11–18-vuotiaat tytöt ovat vastaanottaneet ja lähettäneet internetissä. Aineisto on kerätty kyselytutkimuksella, johon vastasi 1269 suomalaista, internetiä aktiivisesti käyttävää nuorta. Julkisessa keskustelussa lasten internetissä saamat seksiin liittyvät yhteydenotot tuomitaan haitallisiksi. Lähettäjien epäillään yleensä olevan aikuisia. Aineiston analyysi kuitenkin osoittaa, että haittojen lisäksi tyttöjen nettiseksikulttuuriin kuuluu paljon positiivisiksi koettuja asioita. Tytöt esimerkiksi pelaavat keskenään seksuaalissävytteisiä roolipelejä, harrastavat nettiseksiä omana itsenään, juttelevat toisten kanssa kokemuksista ja oppivat lisää seksiin liittyvistä asioista. 65 prosenttia tutkituista tytöistä on vastaanottanut seksiin liittyviä viestejä internetissä. Itse niitä on lähettänyt 20 prosenttia vastaajista. Tytöt ovat saaneet viestejä niin toisilta nuorilta kuin aikuisiltakin. Osa viesteistä koetaan epämiellyttävinä, osa mukavina ja osa vitseinä. Merkittävä osa vastaajista ei pohdi viestejä sen tarkemmin: Ne koetaan luonnolliseksi osaksi nettikulttuuria tai niiden ajatellaan olevan harmittomia. Aineiston analyysin lisäksi tutkimuksessa käsitellään lasten netinkäyttöön liitettyjä riskejä, jotka liittyvät jollakin tavalla seksiin. Näitä ovat esimerkiksi pedofilia ja lapsipornokuvat. Aiempaa tutkimusta keskustelutetaan aineiston kanssa. Erityisenä keskustelukumppanina käytetään EU Kids Online -projektin tutkimuksia niin Suomesta kuin muistakin Euroopan maista.

AVR-pohjainen mobiilirobotti

Kandidaatintyön aineena oli rakentaa autonomisesti pyörillä liikkuva, esteitä väistelevä mobiilirobotti käyttäen Arduino-kehitysympäristöä prototyypin valmistamiseen. Rakensin robotin alusta alkaen itse eli työhön sisältyi robotin mekaniikan kokoaminen, elektroniikan suunnittelu ja rakentaminen sekä toimintaälyn ohjelmointi mikroprosessorille eteenpäin kulkemiseen ja esteiden väistämiseen. Arduinon ytimenä on Atmelin AVR-sarjaan kuuluva ATMega328-mikroprosessori. Robotin ympäristön havainnointi tapahtuu käyttämällä ultraäänisensoria. Robotti oli mielenkiintoinen projekti toteuttaa ja toimi kokonaisuutena katsottuna odotetulla tavalla.

Rakennettu areenatähteys. Rock-konsertti globalisoituvana mediaspektaakkelina 1965-2013

Kulttuurihistorian alaan kuuluva artikkeliväitöskirja edustaa populaarikulttuurin ja tarkemmin populaarimusiikin tutkimusta kiinnittyen ennen muuta audiovisuaalisen mediakulttuurin muutokseen 1960-luvulta tähän päivään. Väitöskirja käsittelee Pink Floydin, The Rolling Stonesin, U2:n ja Peter Gabrielin areenakonserttikiertueita ja kyseisten kiertueiden lavasuunnittelijoiden Mark Fisherin ja Robert Lepagen toimintaa. Tutkimus tarkastelee, miten jättiläismäiset mediaspektaakkelit saivat alkunsa, ammattimaistuivat ja globalisoituivat vuosien 1965–2013 välillä. Analyysin kohteena on se, miten ne rakentuivat ja toisaalta rakensivat areenatähteyttä sekä uudistivat audiovisuaalista kulttuuria. Konserttien avainkohtia ja populaarijulkisia aineistoja hermeneuttisesti tulkiten ja lähilukien sekä historiallisesti kontekstoiden tutkimus rakentaa kulttuurihistoriallisen kokonaistulkinnan viihdeteollisuuden mahtipontiseksi muotoutuneen ilmiön tuotannosta. Tutkimuksen lähtökohtana on populaarimusiikkitähden vaikutus 1900-luvun jälkipuoliskon ja 2000-luvun alun massamediassa ja kulttuurissa. Tarkastelemalla areenarockin mediaspektaakkeleiden kulttuurihistoriaa tutkimus ottaa kantaa niihin kaupallisiin, teknologisiin ja poliittisiin muutoksiin, jotka ovat viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana mahdollistaneet tähteyden globaalia leviämistä. Tämän muutoksen seurauksena lähes kenestä tahansa voi tulla tähti ja lähes mistä tahansa kulttuuri-ilmiöstä voi tulla populaaria. Mutta vain jotkut tähdet ja yhtyeet esiintyvät täysille areenoille. Areenakonsertit ovatkin tähteysilmiön keskeisiä huipentumia, globaalin viihdekulttuurin äärimmäisiä manifestaatioita. Nykyiset areenoilla tapahtuvat mediaspektaakkelit ovat monimutkaista audiovisuaalista musiikkiteatteria, jossa kaikkien esityksen elementtien – teatraalisten ja audiovisuaalisten efektien – tulee olla mahdollisimman suuria ja taitavasti rytmitettyjä. Mediaspektaakkelien analyysissa tulee erityisesti kohdistaa huomio erilaisten medioiden suhteisiin sekä kysymykseen siitä, miten suuri osa audiovisuaalista konserttikokemusta itse asiassa on ennalta rakennettua ja nauhoitettua. Lavasuunnittelu yhdistää esiintyjän teatraaliset eleet ja esiintymisen laajempaan audiovisuaaliseen ja ennalta mietittyyn temaattiseen kokonaisuuteen. Tähän kuuluvat suurten konserttilavojen kertakäyttöarkkitehtuuri, valon ja pintojen yhdistäminen populaariin kuvastoon sekä itse teoksien audiovisuaalisen kerronnan historiallisiin ja nostalgisiin viitteisiin.

Replikoitavan palvelinjärjestelmän toteuttaminen julkisen liikenteen avoimen datan jakeluun

Tässä diplomityössä tutkittiin, miten toteuttaa replikoitava palvelinjärjestelmä julkisen liikenteen avoimen datan jakeluun. Tutkimuksessa selvitettiin, onko vastaavanlaisia järjestelmiä suunniteltu aiemmin, vai pitääkö järjestelmä suunnitella itse. Projektissa käytettiin avoimen lähdekoodin OneBusAway-ohjelmistokokonaisuutta. Projektin avulla osoitettiin, että kyseinen ohjelmisto toimi yliopiston testikäytössä hyvin. Ohjelmiston avulla pystytään jakelemaan staattista ja reaaliaikaista dataa, ja se on replikoitavissa kunnasta toiseen maailmanlaajuisesti. Tulevaisuudessa olisi kuitenkin hyvä selvittää, miten ohjelmistosta puuttuva reittihakuominaisuus kannattaisi toteuttaa, sekä olisiko REST- rajapinta mahdollista muuttaa sellaiseksi, että se noudattaisi julkisen liikenteen standardeja.

Katsaus lisäävän valmistuksen (aka 3D-tulostus) mahdollisuuksiin ja kustannuksiin metallisten tuotteiden valmistuksessa: Case jauhepetitekniikka

Suurelle yleisölle lisäävä valmistustekniikka eli ns. 3D-tulostustekniikka näyttäytyy lehtien otsikoissa ja artikkeleissa esiin pulpahtavana ”muotiaiheena”, mutta sekä muovien 3D-tulostustekniikka että metallienkin vastaava valmistustekniikka on ollut olemassa maailmalla ja Suomessa 80-luvun puolivälistä alkaen. Yhdysvalloissa ja Saksassa tekniikkaa käytetään valmistavassa teollisuudessa toiminnallisten osien tuotannossa. Esimerkiksi lentokoneen suihkumoottorien osia ja lääketieteellisiä välineitä tehdään metallijauheesta lisäävän valmistuksen avulla. Itse asiassa eräs menetelmä metalliesineiden valmistamiseksi lasersäteen avulla keksittiin Suomessa ja sitä myös kehiteltiin täällä, mutta teollisuudenala lähti aikanaan nousuun Saksassa. Lisäävä valmistus on tällä hetkellä maailmanlaajuisesti eräs kiinnostavista tuotantotekniikoista, jonka uskotaan muuttavan monia asioita tuotteiden suunnittelussa, toiminnoissa ja valmistuksessa. Tämä tekniikka ei kiinnosta pelkästään valmistavaa teollisuutta, vaan tietotekniikan, lääketieteen, koruvalmistuksen ja muotoilun osaajat sekä uusien liiketoimintamallien kehittäjät ja logistiikka operaattorit ovat teknologiasta kiinnostuneita. Suomelle 3D-tulostustekniikka on suuri mahdollisuus, sillä maassamme on vahva teollinen tieto- ja viestintätekniikkaosaaminen sekä lisäksi olemme maassamme erikoistuneet varsin vaativien teollisiin laitteiden valmistukseen. Eräät suurimmista mahdollisuuksista tällä tekniikalla ovat toimitusketjuihin liittyvät muutokset. Uutta on, että pienetkin yritykset ja organisaatiot voivat soveltaa tätä tekniikkaa valmistuksessa ja jopa kehitellä täysin uusia tuotteita. On myös arvioitu, että lisäävän valmistuksen merkitys valmistustapoihin ja toimitusketjuihin voi olla suurempi kuin koskaan aikaisemmin minkään teknologisen uudistuksen kohdalla. Lisäävästä valmistuksesta usein puhutaankin kolmantena teollisena vallankumouksena juuri tämän takia. 3D-tulostuksen kustannuksia tarkasteltaessa on tärkeätä huomata että vain sulatetun jauheen määrä ratkaisee, ei käytettävän geometrian monimutkaisuus. Tämä erottaa perinteisen ja lisäävän valmistuksen toisistaan. Perinteisesti kappaleen keventäminen on maksanut ”ylimääräistä”, kun taas lisäävässä valmistuksessa kappaleen keveys on jopa kustannusta alentava tekijä. Valmistettavan kappaleen korkeus on yksi kriittisimpiä kustannuksiin vaikuttavia tekijöitä. Tämän vuoksi useamman kappaleen valmistus yhdellä kertaa parantaa kannattavuutta huomattavasti. Samalla kertaa voi ja itse asiassa kannattaakin valmistaa keskenään erilaisia kappaleita. Perinteiset valmistustavat sen sijaan ovat nykyajan vaatimuksille liian hitaita; ne joustavat huonosti, kun kyseessä on pienet, asiakaslähtöiset erät. Trendi on globaalisti kohden yksilöllisiä asiakaslähtöisiä tuotteita, jolloin myös valmistustekniikoiden on oltava joustavia pysyäkseen näiden vaatimusten perässä. Lisäävä valmistus sopii erityisesti hyvin piensarjatuotantoon. Suuremmissa valmistuserissä kuitenkin perinteiset tekniikat ovat kustannustehokkaampia.

Uskonto Iranin ulkopolitiikassa : diskurssianalyysi Mahmud Ahmadinejadin puheista 2009–2012

Pro gradu -tutkielman aiheena on uskonto Iranin ulkopolitiikassa. Tutkielman päämääränä on selvittää miten uskonto vaikutti ja näkyi Iranin ulkopolitiikassa Ahmadinejadin viimeisellä presidenttikaudella. Tutkimuskysymykset ovat: (1) Miten Mahmud Ahmadinejad viestitti uskontoa Iranin ulkopolitiikassa? (2) Mitä diskursseja Mahmud Ahmadinejadin puheissa ilmeni ja mitä positioita puheissa Ahmadinejadille muodostui. Tutkimuksen teoreettinen viitekehys on konstruktivistisen teorian mukainen. Konstruktivis-mi korostaa kansainvälisen järjestelmän rakenteita ja normeja valtiollista käyttäytymistä muovaavina ja selittävinä tekijöinä. Tässä tapauksessa Mahmud Ahmadinejadin puheet ovat instituution virkamiesten tuotosta, presidentin itse antaessa omat kasvonsa viestin välittä-miseksi. Virkamiesten laatimat puheet muokkaavat sanojen kautta Iranin valtion identiteettiä vallitsevien uskonnollisten sääntöjen ja normien kautta. Mahmud Ahmadinejadin puheista syntyi analyysiprosessin tuloksena 11 diskurssia. Osa dis-kursseista on vahvemmin esillä, niiden uskonnollisen merkityksen takia. Toiset diskurssit esiintyvät puheissa säännönmukaisemmin ja toistuvasti. Ahmadinejadille muodostuu kaksi positiota, joilla hän vahventaa omaa puhettaan. Ahmadinejad liikkuu toiminnallisten posi-tioiden välillä rakentaen itsestään merkityksellisemmän kuvan kokouksissa. Positiot ovat presidentti ja uskovaisuus. Johtajuus Iranissa on kiistattomasti ayatollah Ali Khameneilla. Presidentillä ei ole käytän-nössä toimivaltuuksia omien puheidensa tueksi, koska esimerkiksi sodan julistamiseenkin tarvitaan ayatollahin valtuutus. Ahmadinejadin puheilla olisi enemmän painoarvoa mikäli presidentillä olisi enemmän valtaa. Iranissa presidentti on vain keulakuva, jonka tekemisiä maailmalla seurataan. Presidentin puheet antavat vain viitteitä Iranin lähitulevaisuuden poli-tiikasta ja sen suuntauksista.