Käyttövesivaraajan ekosuunnitteluvaatimusten merkityksen arvioiminen rakennusten energianhallinnassa

Työn lähtökohtana ovat veden lämmittimiä koskeva ekosuunnittelulainsäädäntö ja sen vaatiman testausjärjestelmän laatiminen. Työn tavoitteena on arvioida ekosuunnittelulainsäädännön vaikutusta varaajan toimintaan osana rakennusten energianhallintaa. Työssä laaditaan käyttövesivaraajalle tuoteryhmäkohtaisen ekosuunnittelulainsäädännön mukainen mittausjärjestelmä energiatehokkuuden, lämpimän veden saannon, vuosittaisen sähkönkulutuksen sekä energiamerkinnän määrittämiseksi. Lisäksi tarkastellaan ekosuunnittelulainsäädännön tarkoituksenmukaisuutta, selvitetään varaajan toimintaperiaatteet sekä keinoja käyttöveden tarvitseman energian vähentämiseksi. Testattu käyttövesivaraaja täyttää ekosuunnitteluvaatimukset. Lämmitysenergian vähentäminen käyttövesivaraajan toimintaa tehostamalla on kuitenkin vaikeaa. Hybridijärjestelmien hyödyntäminen sähkölämmityksen ohella muita energianlähteitä ja esim. käyttöveden lämmöntalteenottoa käyttäen on toimivin keino vähentää käyttöveden energiankulutusta sekä parantaa varaajan energiatehokkuutta. Lämpimän käyttöveden energiankulutuksen osuus rakennuksen energiankulutuksesta kasvaa lainsäädännön pakottamana rakennusten kokonaisenergiankäytön vähentyessä. Ekosuunnittelulainsäädännön suora merkitys rakennusten energianhallintaan on Suomessa vähäistä nykyisen energiatehokkuustason ollessa suhteellisen korkea, jolloin käyttöveden tarvitseman energian vähentämiskeinoina on hyödynnettävä vaihtoehtoisia ratkaisuja.

Järjestelmätoimittajan kansainvälisen liiketoiminnan päätöksentekoa tukevien työkalujen kehittäminen

Kansainvälistyminen ja yritysten väliset kumppanuudet ovat muodostuneet Suomen yrityksille yhä tärkeämmiksi toiminnoiksi. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää minkälaiset työkalut ja tiedot tarvitaan kansainvälisten markkinoiden valinnan alkuvaiheessa sekä kumppanuuksien muodostamisessa rautatiejärjestelmiä toimittavalle yritykselle. Tarkasteltava perheyritys toimii PK-sektorilla. Tutkimus koostuu teoreettisesta katsauksesta kansainvälistymiseen ja kumppanuuksiin sekä empiirisestä osasta molempien aihepiirien soveltamisesta valitulla liiketoimintaalueella. Teoreettinen osuus tarkastelee kansainvälistymisen motivaatiotekijöitä ja erilaisia kansainvälistymisvaihtoehtoja paneutuen kansainvälistymisen prosessiin, riskeihin sekä riskien hallintaan. Tämän lisäksi teoriaosuudessa keskitytään yritysten välisiin kumppanuuksiin tarkastellen kumppanuuden muotoja, asemointia ja riskejä. Työn lopputuloksena syntyi hyvä näkemys rautatiemarkkinoiden toiminnasta, jonka tukemana pystyttiin valitsemaan tarkasteltavat arviointikohteet ja kehittämään työkalut kansainvälisten markkinoiden alkuvaiheen arviointiin sekä yrityksen tavoitteita tukevan kumppaniyrityksen valintaan. Nämä työkalut muodostavat pohjan kansainvälisten markkinoiden ja kumppanuuksien systemaattiseen tarkasteluun sekä tulosten jatkokäsittelyyn. Tulokset ja esitetyt kehitysehdotukset antavat hyvän lähtökohdan kansainvälisten markkinoiden ja yrityskumppanuuksien arvioinnin jatkokehittämiseen kohti kannattavampaa liiketoimintaa.

Magnesium hydroxide-based peroxide bleaching of high-brightness mechanical pulps

A high final brightness is desired in most paper and board products. This requires bleaching processes that are able to produce high-brightness pulps. Mechanical pulps are widely bleached for high brightness using alkaline hydrogen peroxide with traditional sodium hydroxide and sodium silicate as additives. With high doses however, peroxide bleaching causes high organic loads in the mill effluent and anionic trash carry-over to papermaking. To alleviate the problems that arise from the use of sodium-based additives in peroxide bleaching, interest in the use of alternative magnesium-based chemicals has increased. In this study, a new, technical high-purity magnesium hydroxide-based bleaching additive was evaluated on laboratory-scale, pilot-scale and mill-scale experiments and trials for its ability to produce a high brightness in peroxide bleaching without the known problems of sodium-based chemicals. The key findings of this study include: a high brightening potential of peroxide bleaching using the Mg(OH)2-based additive, significant reductions (40-70%) in all categories of environmental load, and cationic demand lowered by 60-70% in bleached pulp with no loss in strength properties or in sheet bulk. When used in TMP refiner bleaching, the Mg(OH)2-based additive resulted in savings in specific energy consumption and provided a good bleaching response.

Kaupan kasvuvisio 2020

Tämän esiselvityksen tilaajana on Pirkanmaan Ennakointipalvelu (Pirkanmaan ELY-keskuksen ennakointityön kehityshanke). Esiselvityksen johtoryhmässä toimivat seutujohtaja Päivi Nurminen (Tampereen kaupunkiseudun kuntayhtymä), johtaja Riitta Varpe (ELY-keskus), aluejohtaja Jari Alanen (Kesko), toimitusjohtaja Timo Mäki-Ullakko (Pirkanmaan Osuuskauppa), kaupunkikehitysjohtaja Kari Kankaala (Tampereen kaupunki), innovaatiojohtaja Anne-Mari Järvelin (Tredea Oy), maakuntakaavoitusjohtaja Pekka Harstila (Pirkanmaan liitto), yliarkkitehti Leena Stranden (ELY-keskus), sekä projektipäällikkö Jenni Ruokonen (ELY-keskus). Mainitut toimenkuvat ovat esiselvityksen käynnistyksen aikaiset (joulukuu 2010). Esiselvityksen toteutti Tampereen yliopiston johtamiskorkeakoulun Tutkimus- ja koulutuskeskus Synergos, vastuullisina toteuttajina Lasse Mitronen, Timo Rintamäki ja Harri Talonen. Tutkimusapulaisina toimivat Mirka Toivonen ja Annika Peltomaa. Kansainvälisten tutustumiskohteiden osalta asiantuntijana ja kumppanina toimi Finpro Leila-Mari Ryynäsen ja Sissi Silvánin johdolla. Esiselvityksen tavoitteena oli tuottaa taustatietoa ja näkemyksiä kaupan kasvuvision 2020 luomiseksi. Esiselvityksen tarkoituksena oli mm. • tunnistaa keskeisiä kaupan kasvun ja kehittymisen ajureita, mahdollisuuksia ja esteitä Tampereella ja lähialueilla • tuottaa johtopäätöksiä kaupan kehitysedellytyksistä, kaupan osaamisen kehittämisestä ja koulutustarjonnasta sekä • ehdottaa toimenpiteitä tarvittavista kaupan kehitystoimista Tampereen keskustan, esikaupunki- ja lähialueiden ja palveluverkoston kehittämisen sekä kaupan koulutuksen järjestämisen ja osaamisen kehittämisen osalta. Aiempiin raportteihin ja tutkimuksiin pohjaava kirjallisuuskatsaus loi pohjan kaupan kehittymisen ajureiden ja esteiden ymmärtämiselle. Paikallista näkökulmaa tuotiin esiin kahden pirkanmaalaisista kaupan, julkishallinnon, kaavoituksen, koulutuksen ja kiinteistösijoittamisen asiantuntijoista koostuvan paneelin avulla. Kansainvälistä näkökulmaa avattiin benchmark-matkoilla Lontooseen ja Kööpenhaminaan. Tunnistettuja kaupan kehityksen keskeisiä ajureita ja mahdollisuuksia ovat mm. kuluttajatrendit, saavutettavuus, väestökasvu, infrastruktuuri, kaavoitus tulevaisuuden kaupan toimintaedellytysten luojana, matkailun ja kulttuurin synergiat kaupan kehittämiselle, kuluttamisen elämyksellisyyden korostuminen, kuluttamisen pirstaloituminen, lähikaupan ja kysynnän kasvu sekä julkisen ja yksityisen sektorin yhteistyö lähipalvelujen tuottamisessa. Benchmark-esimerkkien perusteella kaupan alueen tarjoomassa pitää olla kiinnostavaa paikallista ja kansainvälistä tarjontaa ja palveluja sekä luontaisia paikkoja ihmisten kohtaamiseen ja elämiseen. Kaupan kehittämisen keskeisimmiksi haasteiksi Pirkanmaalla tunnistettiin selkeän ja vahvan tahtotilan puuttuminen ja nykyisten kehittämishankkeiden sirpaleisuus. Kauppaa kehitetään pääosin eri tahojen irrallisiin intresseihin pohjautuen, kokonaisuuden jäädessä jalkoihin. Esiselvityksen keskeiset johtopäätökset koskevat yhteisen tahtotilan ja kaupan kasvuvision muodostamista tulevaisuuden strategiatyön pohjaksi. Johtopäätöksissä ehdotetaan kaupan neuvottelukunnan perustamista, kaupan tutkimus- ja kehittämisohjelman käynnistämistä sekä suunnitelmien toteuttamisen varmistamista toimenpiteiden ja koordinoinnin vahvalla resursoinnilla. Esiin nousseiden asioiden edistämiseksi esitetään käynnistettäväksi noin vuoden pituinen Kaupan kasvuvisio 2020 -jatkohanke, jonka aikana kootaan kaupan neuvottelukunta, määritellään tarkemmat sisällöt sekä toteuttajatahot kaupan tutkimus- ja kehitysohjelmalle lähivuosiksi, ja tunnistetaan ja varmistetaan ohjelman ja sen osahankkeiden sekä niiden koordinoinnin resurssitarpeet ja -lähteet. Lisäksi esitetään Tampereen yliopistoon perustettavaksi kaupan ja palveluliiketoiminnan professuuri.

Chromatographic recovery of chemicals from acidic biomass hydrolysates

Lignocellulosic biomasses (e.g., wood and straws) are a potential renewable source for the production of a wide variety of chemicals that could be used to replace those currently produced by petrochemical industry. This would lead to lower greenhouse gas emissions and waste amounts, and to economical savings. There are many possible pathways available for the manufacturing of chemicals from lignocellulosic biomasses. One option is to hydrolyze the cellulose and hemicelluloses of these biomasses into monosaccharides using concentrated sulfuric acid as catalyst. This process is an efficient method for producing monosaccharides which are valuable platforn chemicals. Also other valuable products are formed in the hydrolysis. Unfortunately, the concentrated acid hydrolysis has been deemed unfeasible mainly due to high chemical consumption resulting from the need to remove sulfuric acid from the obtained hydrolysates prior to the downstream processing of the monosaccharides. Traditionally, this has been done by neutralization with lime. This, however, results in high chemical consumption. In addition, the by-products formed in the hydrolysis are not removed and may, thus, hinder the monosaccharide processing. In order to improve the feasibility of the concentrated acid hydrolysis, the chemical consumption should be decreased by recycling of sulfuric acid without neutralization. Furthermore, the monosaccharides and the other products formed in the hydrolysis should be recovered selectively for efficient downstream processing. The selective recovery of the hydrolysis by-products would have additional economical benefits on the process due to their high value. In this work, the use of chromatographic fractionation for the recycling of sulfuric acid and the selective recovery of the main components from the hydrolysates formed in the concentrated acid hydrolysis was investigated. Chromatographic fractionation based on the electrolyte exclusion with gel type strong acid cation exchange resins in acid (H+) form as a stationary phase was studied. A systematic experimental and model-based study regarding the separation task at hand was conducted. The phenomena affecting the separation were determined and their effects elucidated. Mathematical models that take accurately into account these phenomena were derived and used in the simulation of the fractionation process. The main components of the concentrated acid hydrolysates (sulfuric acid, monosaccharides, and acetic acid) were included into this model. Performance of the fractionation process was investigated experimentally and by simulations. Use of different process options was also studied. Sulfuric acid was found to have a significant co-operative effect on the sorption of the other components. This brings about interesting and beneficial effects in the column operations. It is especially beneficial for the separation of sulfuric acid and the monosaccharides. Two different approaches for the modelling of the sorption equilibria were investigated in this work: a simple empirical approach and a thermodynamically consistent approach (the Adsorbed Solution theory). Accurate modelling of the phenomena observed in this work was found to be possible using the simple empirical models. The use of the Adsorbed Solution theory is complicated by the nature of the theory and the complexity of the studied system. In addition to the sorption models, a dynamic column model that takes into account the volume changes of the gel type resins as changing resin bed porosity was also derived. Using the chromatography, all the main components of the hydrolysates can be recovered selectively, and the sulfuric acid consumption of the hydrolysis process can be lowered considerably. Investigation of the performance of the chromatographic fractionation showed that the highest separation efficiency in this separation task is obtained with a gel type resin with a high crosslinking degree (8 wt. %); especially when the hydrolysates contain high amounts of acetic acid. In addition, the concentrated acid hydrolysis should be done with as low sulfuric acid concentration as possible to obtain good separation performance. The column loading and flow rate also have large effects on the performance. In this work, it was demonstrated that when recycling of the fractions obtained in the chromatographic fractionation are recycled to preceding unit operations these unit operations should included in the performance evaluation of the fractionation. When this was done, the separation performance and the feasibility of the concentrated acid hydrolysis process were found to improve considerably. Use of multi-column chromatographic fractionation processes, the Japan Organo process and the Multi-Column Recycling Chromatography process, was also investigated. In the studied case, neither of these processes could compete with the single-column batch process in the productivity. However, due to internal recycling steps, the Multi-Column Recycling Chromatography was found to be superior to the batch process when the product yield and the eluent consumption were taken into account.

Reliability of SMD interconnections on flexible low-temperature substrates with inkjet-printed conductors

julkaisumaa: NLD

Pintapuolisesti syysmuutosta

Kirjallisuusarvostelu