Extended hydrogen photoproduction by nitrogen-fixing cyanobacteria

Cyanobacteria are the only prokaryotic organisms performing oxygenic photosynthesis. They comprise a diverse and versatile group of organisms in aquatic and terrestrial environments. Increasing genomic and proteomic data launches wide possibilities for their employment in various biotechnical applications. For example, cyanobacteria can use solar energy to produce H2. There are three different enzymes that are directly involved in cyanobacterial H2 metabolism: nitrogenase (nif) which produces hydrogen as a byproduct in nitrogen fixation; bidirectional hydrogenase (hox) which functions both in uptake and in production of H2; and uptake hydrogenase (hup) which recycles the H2 produced by nitrogenase back for the utilization of the cell. Cyanobacterial strains from University of Helsinki Cyanobacteria Collection (UHCC), isolated from the Baltic Sea and Finnish lakes were screened for efficient H2 producers. Screening about 400 strains revealed several promising candidates producing similar amounts of H2 (during light) as the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120, which is specifically engineered to produce higher amounts of H2 by the interruption of uptake hydrogenase. The optimal environmental conditions for H2 photoproduction were significantly different between various cyanobacterial strains. All suitable strains revealed during screening were N2-fixing, filamentous and heterocystous. The top ten H2 producers were characterized for the presence and activity of the enzymes involved in H2 metabolism. They all possess the genes encoding the conventional nitrogenase (nifHDK1). However, the high H2 photoproduction rates of these strains were shown not to be directly associated with the maximum capacities of highly active nitrogenase or bidirectional hydrogenase. Most of the good producers possessed a highly active uptake hydrogenase, which has been considered as an obstacle for efficient H2 production. Among the newly revealed best H2 producing strains, Calothrix 336/3 was chosen for further, detailed characterization. Comparative analysis of the structure of the nif and hup operons encoding the nitrogenase and uptake hydrogenase enzymes respectively showed minor differences between Calothrix 336/3 and other N2-fixing model cyanobacteria. Calothrix 336/3 is a filamentous, N2-fixing cyanobacterium with ellipsoidal, terminal heterocysts. A common feature of Calothrix 336/3 is that the cells readily adhere to substrates. To make use of this feature, and to additionally improve H2 photoproduction capacity of the Calothrix 336/3 strain, an immobilization technique was applied. The effects of immobilization within thin alginate films were evaluated by examining the photoproduction of H2 of immobilized Calothrix 336/3 in comparison to model strains, the Anabaena PCC 7120 and its ΔhupL mutant. In order to achieve optimal H2 photoproduction, cells were kept under nitrogen starved conditions (Ar atmosphere) to ensure the selective function of nitrogenase in reducing protons to H2. For extended H2 photoproduction, cells require CO2 for maintenance of photosynthetic activity and recovery cycles to fix N2. Application of regular H2 production and recovery cycles, Ar or air atmospheres respectively, resulted in prolongation of H2 photoproduction in both Calothrix 336/3 and the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120. However, recovery cycles, consisting of air supplemented with CO2, induced a strong C/N unbalance in the ΔhupL mutant leading to a decrease in photosynthetic activity, although total H2 yield was still higher compared to the wild-type strain. My findings provide information about the diversity of cyanobacterial H2 capacities and mechanisms and provide knowledge of the possibilities of further enhancing cyanobacterial H2 production.

Comparison of Different Concentrated Solar Power Collector Designs and Development of a Linear Fresnel Solar Collector Model

Concentrated solar power (CSP) is a renewable energy technology, which could contribute to overcoming global problems related to pollution emissions and increasing energy demand. CSP utilizes solar irradiation, which is a variable source of energy. In order to utilize CSP technology in energy production and reliably operate a solar field including thermal energy storage system, dynamic simulation tools are needed in order to study the dynamics of the solar field, to optimize production and develop control systems. The object of this Master’s Thesis is to compare different concentrated solar power technologies and configure a dynamic solar field model of one selected CSP field design in the dynamic simulation program Apros, owned by VTT and Fortum. The configured model is based on German Novatec Solar’s linear Fresnel reflector design. Solar collector components including dimensions and performance calculation were developed, as well as a simple solar field control system. The preliminary simulation results of two simulation cases under clear sky conditions were good; the desired and stable superheated steam conditions were maintained in both cases, while, as expected, the amount of steam produced was reduced in the case having lower irradiation conditions. As a result of the model development process, it can be concluded, that the configured model is working successfully and that Apros is a very capable and flexible tool for configuring new solar field models and control systems and simulating solar field dynamic behaviour.

Hillbillysuomea ja verenperintöä. Etnisen identiteetin muodostumisesta Jingo Viitala Vachonin (1918-2009) kirjallisessa ja musiikillisessa tuotannossa.

Tutkimus perehtyy toisen amerikansuomalaisen sukupolven etnisen identiteetin muutoksiin 1930-luvun pula-ajan Pohjois-Michiganissa Jingo Viitala Vachonin (os. Jenny Maria Viitala) kirjallisen ja musiikillisen tuotannon kautta. Pääpaino on Michiganin yläniemekkeen Kuparisaaren alueen suomalaisyhteisöjen elämässä ja tarinoissa. Pohjalaisille vanhemmille vuonna 1918 Michiganin Toivolan kylässä syntynyt Vachon eli nuoruuttaan Yhdysvalloissa aikana, jolloin USA rajoitti voimakkaasti uusien siirtolaisten tuloa maahan. Tämä heijastui Vachonin etnisyyteen ja identiteettiin selvästi. Mukaan tulivat yleisamerikkalaiset vaikutteet sekä vaikuttimet muilta etnisiltä ryhmiltä siirtolaisaallon Suomesta tyrehdyttyä lähes kokonaan. Voimakkaimmin muutosta rakennettiin koulussa, jossa Vachon oppi toisen pääkielensä, englannin. Uuden kielen oppimisen kautta amerikkalaisen populaarikulttuurin ja radion merkitys etnisen identiteetin rakentajana oli hänen tapauksessaan voimakas. Samoin kanssakäyminen monietnisen ympäristön kanssa tuli yhteisen kielen kautta maahanmuuttajasukupolvea helpommaksi. Alkuperäislähteinä työssä käytetään Vachonin kolmea 1970-luvulla julkaistua omaelämäkerrallista kirjaa sekä 1980-luvulla tehtyjä haastatteluaineistoja ja kenttänauhoituksia. Primäärilähteitä on taustoitettu Vachonista tehdyllä dokumentaarisella aineistolla sekä Kuparisaaren alueen monietnistä historiaa kuvaavilla historiallisilla teoksilla. Tutkimuksen perustella amerikansuomalaisuutta tulisi tutkia jatkossa paitsi suomalaisuuden myös amerikkalaisuuden ja monikulttuurisuuden näkökulmista aiempaa moniulotteisemman kokonaiskuvan saamiseksi.

Kaatra, Kössi

Kössi Kaatra, fram till år 1906 Gustaf Adolf Lindström f. 6.11.1882 i Lojo d. 15.11.1928 i Huddinge, Sverige Kössi Kaatra är den finska arbetarlitteraturens kändaste lyriker. Hans tidiga produktion går i nyromantisk stil, och han visar i sin lyrik prov på skicklig hantering av versmått och slutrim. Kaatra blev därför även känd som ’Tammerfors egen Eino Leino’. Sin bana som arbetarlyriker inledde Kaatra efter generalstrejksåren med tre diktsamlingar i socialistisk anda, varefter han fortsatte att skriva samhällsengagerad dikt under revolutionsåren 1917 och 1918. Efter det finska inbördeskrigets utbrott flydde Kaatra till Sverige, där han tillbringade resten av sitt liv. I den sena produktionen återkom Kaatra ofta till inbördeskrigets händelser. Som en höjdpunkt i produktionen ses diktsamlingen Alhaisolauluja (sv. Proletärsånger) från 1922. I likhet med många andra av den s.k. äldre arbetarrörelsens diktare behandlade Kaatra ofta bibliska och religiösa ämnen i sin lyrik. http://www.kansallisbiografia.fi/kb/artikkeli/2898/

Kilpi, Volter

Volter Kilpi, fram till år 1886 Volter Adalbert Ericsson f. 12.12.1874 i Gustavs d. 13.6.1939 i Åbo Volter Kilpis karriär kan delas in i två olika faser. Mellan faserna ligger en trettio år lång tystnad. I sin ungdomsproduktion framträder Kilpi som nyromantisk och nietzscheansk författare, i enlighet med tidens litterära mode. Den tidiga produktionen väckte uppseende med sitt utsmyckade och estetiserande patos. Dessa verk innebär också en höjdpunkt för den litterära symbolismen i finsk litteratur. Den senare fasen i författarskapet inleddes år 1933. Under denna period utgav Kilpi i snabb takt sina kändaste verk Alastalon salissa I-II (sv. I salen på Alastalo) från 1933, Pitäjän pienempiä (sv. De mindre i socknen) från 1934 och Kirkolle (sv. Till kyrkan) från 1937, om vilka han använde samlingsnamnet Saaristosarja (sv. Skärgårdsserien). Ett karakteristiskt drag i serien är en säregen, långsamt framskridande språklig framställning med långa meningar. Alastalon salissa (I salen på Alastalo) har lyfts fram som ett betydande verk för den moderna finska romankonsten. Som förnyare av romangenren har Kilpi även jämförts med James Joyce och Marcel Proust. http://www.blf.fi/artikel.php?id=4972 http://www.kansallisbiografia.fi/kb/artikkeli/4972/

Topelius, Zachris

Zachris Topelius s. 14.1.1818 Kuddnäsissä, Uusikaarlepyyn lähellä k. 12.3.1898 Sipoossa Zachris Topelius on yksi aikansa suurimpia suomalaisia kirjailijoita, kulttuuripersoonia ja yhteiskunnallisia vaikuttajia. Topeliuksen pääosin 1800-luvun jälkipuoliskolla syntyneessä tuotannossa vallitsee kansallisromantiikan henki, mutta teoksista löytyy myös realistisia piirteitä. Ominaista Topeliuksen kansankuvaukselle on naiivi tunteellisuus ja isänmaallisuus. Kirjailijan teoksiin vaikutti myös hänen kristillinen elämänkatsomuksensa. Topeliuksen mittavan tuotannon tärkeimpiin teoksiin kuuluvat lapsille suunnatut teokset, esimerkiksi Lukemisia lapsille (Läsning för barn I-VIII, 1865‒1896) sekä oppikirja Maamme kirja (Boken om vårt land, 1875), jotka vaikuttivat ajan ruotsinkielisen lastenkirjallisuuden uudistumiseen. Suomessa Topelius oli edelläkävijä myös historiallisten romaanien ja novellien kirjoittajana. Hänen teoksiaan ovat esimerkiksi Suomen herttuatar (Hertiginnan af Finland, 1850) ja Välskärin kertomuksia (Fältskärns berättelser I-V, kirjana 1853‒1867). Topelius tunnettiin lisäksi tuotteliaana lyyrikkona, jonka useita runoja on sävelletty. Virsi- ja laulutuotantoon kuuluvat sellaiset edelleen tunnetut virret ja laulut kuten ”En etsi valtaa loistoa” (”Julvisa”/”Gif mig ej glans”, 1887), ”Kesäpäivä Kangasalla” (”En sommardag i Kangasala”, 1853), ”Sylvian joululaulu” (”Sylvias hälsning från Sicilien”/”Sylvias julvisa”, 1853) ja ”Pajulaulu” (”Videvisan”/”Sof, du lilla vide ung”, 1869). - - - - - Zachris Topelius f. 14.1.1818 i Kuddnäs, nära Nykarleby d. 12.3.1898 i Sibbo Zachris Topelius är en av de största finländska författarna, kulturpersonligheterna och samhällspåverkarna under sin tid. Hans litterära produktion, främst tillkommen under den senare halvan av 1800-talet, präglas av den nationella romantikens anda men även av realistiska drag. Topelius fosterländskhet och bild av det finländska karakteriseras av en naiv känslosamhet och är starkt präglad av hans kristna livssyn. Till det mest betydelsefulla i hans omfattande författarskap hör hans produktion för barn (t.ex. Läsning för barn I-VIII, 1865-1896 samt läroboken Boken om vårt land, 1875) som innebar en förnyelse av tidens svenskspråkiga barnlitteratur. Han var också en föregångare som finländsk författare till historiska romaner och noveller (t.ex. Hertiginnan af Finland, 1850 och Fältskärns berättelser I-V, i bokform 1853-1867), samt mycket produktiv som lyriker. Topelius lyrik har i flera fall tonsatts och han är upphovsman till en rad klassiska och fortfarande sjungna psalmer och andra sånger (t.ex. Julvisa/Gif mig ej glans…, 1887, En sommardag i Kangasala, 1853, Sylvias hälsning från Sicilien/Sylvias julvisa, 1853 och Videvisan/Sof, du lilla vide ung, 1869). Kansallisbiografia: http://www.kansallisbiografia.fi/kb/artikkeli/2854/ http://www.blf.fi/artikel.php?id=2854

The demand-supply balancing process in supply chain management - case mining & metals industry equipment

The aim of this thesis is to search how to match the demand and supply effectively in industrial and project-oriented business environment. The demand-supply balancing process is searched through three different phases: the demand planning and forecasting, synchronization of demand and supply and measurement of the results. The thesis contains a single case study that has been implemented in a company called Outotec. In the case study the demand is planned and forecasted with qualitative (judgmental) forecasting method. The quantitative forecasting methods are searched further to support the demand forecast and long term planning. The sales and operations planning process is used in the synchronization of the demand and supply. The demand forecast is applied in the management of a supply chain of critical unit of elemental analyzer. Different meters on operational and strategic level are proposed for the measurement of performance.

Teollisuuspuhaltimille tarkoitetun suunnittelujärjestelmän kehittäminen

Diplomityön tavoitteena oli kehittää Dust Control Systems Oy:n nykyistä suunnittelujärjestelmää yrityksen toiminnan laadun ja suunnittelun tehokkuuden parantamiseksi. Suunnittelun suurin pullonkaula on valmistusdokumenttien tuottaminen, joten keskeinen tehtävä oli dokumenttien laadun parantaminen ja tuottamisen nopeuttaminen. Lisäksi tärkeää oli selkeyttää nykyistä nimikkeiden hallintaa ja ylläpitoa. Kehitystyö keskittyi suurelta osin suunnittelujärjestelmän ohjelmistoympäristön päivittämiseen ja sen muokkaamiseen. Teoriaosuudessa käsiteltiin nykyaikaista suunnittelua ja sen kehittämismahdollisuuksia. Lisäksi tarkasteltiin suunnittelun automatisoinnin tuomia hyötyjä sekä erilaisia tuotannon tehostamismenetelmiä. Kehitysosiossa tutkittiin yrityksen nykyistä suunnittelujärjestelmää ja ohjelmistoympäristöä, tuotteiden asettamia vaatimuksia sekä järjestelmän puutteita. Näihin liittyi suuresti yhteistyö henkilöstön sekä ohjelmistotoimittajan kanssa. Tutkimuksen perusteella ryhdyttiin kehittämään uutta järjestelmäkokonaisuutta, johon liitettiin tarvittavia ohjelmistoja ja päivityksiä. Käyttöönottoa varten ohjelmistot konfiguroitiin yrityksen tarpeita vastaaviksi. Työn tuloksena saatiin kehittyneempi ja nykyaikaisempi suunnittelujärjestelmä ja ohjelmistoympäristö. Suunnittelijoiden työtaakkaa saadaan kevennettyä toistuvien työvaiheiden pidemmälle viedyllä automatisoinnilla. Uudistettu ohjelmistoympäristö luo osaltaan ehtoja ja sääntöjä, jotta virheitä syntyy yhä vähemmän. Lisäksi suunnittelun läpimenoaikaa saadaan lyhennettyä parannetulla dokumenttien tuottamisella.

Konepajan hitsaustuotannon kehittäminen kattavien laatuvaatimusten mukaiseksi

TIIVISTELMÄ Lappeenrannan teknillinen yliopisto Konetekniikan koulutusohjelma Voitto Kettunen Konepajan hitsaustuotannon kehittäminen kattavien laatuvaatimusten mukaiseksi Diplomityö 2015 167 sivua, 39 kuvaa, 26 taulukkoa ja 3 liitettä Tarkastajat: Professori Jukka Martikainen DI Pertti Kaarre Hakusanat: hitsaus, hitsauksen laatu, konepajan laadunhallinta, kattavat laatuvaatimukset, ISO 9001, ISO 3834, EN 1090 Keywords: welding, quality of welding, engineering workshop quality management, comprehensive quality requirements, ISO 9001, ISO 3834, EN 1090 Hitsaamalla liitetyt teräksiset rakenteet muodostavat ylivoimaisesti suurimman osan konepajatuotannosta. Niihin kuuluu esimerkiksi ajoneuvoja, koneita, laitteita, säiliöitä, siiloja, siltoja, mastoja, piippuja, tukirakenteita ja rakennusten runkoja. Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää konepajan laadunhallinta sellaiseksi, että se mahdollistaa kattavien laatuvaatimusten täyttämisen hitsaustuotannossa. Laatuvaatimusten täyttämiseen pyritään käyttämällä hitsaustoimintojen standardia EN ISO 3834-2 sekä kantavien teräsrakenteiden standardeja EN 1090-1 ja EN 1090-2. Teräsrakenteiden suunnittelua ohjaa EN 1993 ja niiden toiminnallisia ominaisuuksia tuotestandardit, kuten terässavupiippu- ja säiliöstandardit. Kantavien teräsrakenteiden suunnittelua ja tuotantoa ohjaa myös seuraamusluokan CC, käyttöluokan SC ja tuotantoluokan PC kautta määräytyvä toteutusluokka EXC. Aikaisempaa enemmän tullaan panostamaan esimerkiksi asiakirjojen sähköiseen hallintaan, raaka-aineiden jäljitettävyyteen tuotteeseen, särmien ja kulmien muotoiluun, pintojen käsittelyyn, hitsien tarkastukseen, hitsaushenkilöstön pätevyyteen ja hitsaustuotannon tehokkuuteen. Saarijärven Säiliövalmiste Oy:n hitsauksen laadunhallinta sertifioitiin standardin ISO 3834-2 mukaan ja kantavien teräsrakenteiden FPC-järjestelmä standardisarjaa EN 1090 noudattaen. Samalla tehtiin päivitys laadunhallintajärjestelmään ISO 9001. Toteutus, joka tehtiin sovitussa aikataulussa, haastaa jokaisen toimijan konepajassa toiminnan, tuotannon ja tuotteiden laadun kehittämiseen uusia käytänteitä ja menetelmiä soveltaen. Kehitystoimien tuloksena toiminta on selkeämpää, ennakoitavampaa ja hallitumpaa, mikä lisää yrityksen toiminnan tuottavuutta ja kannattavuutta. Sertifioidut laatujärjestelmät ovat myötävaikuttaneet tilausten lisääntymiseen yrityksen kaikkien tuotteiden osalta.

Sisälogististen materiaalivirtojen -ja materiaalitoimintojen kehittäminen eräässä kokoonpanoyrityksessä

Toimintaympäristön muutokset ja kysynnän monipuolistuminen haastavat useat teollisuuden alan yritykset kehittämään toimintaansa. Varastointi ja sisälogistiikka sisältävät useita yrityksen sisäisen tehokkuuden kehityskohteita. Logististen toimintojen ajankäytöllisen hukan eliminointi ja sisälogistinen selkeys parantavat liiketoiminnan kannattavuutta. Työssä käsitellään yrityksen sisälogistisia materiaalivirtoja, jotka muodostuvat materiaalitoimintojen suorittamista komponenttien ja lopputuotteiden siirroista. Tavoitteina oli lyhentää tuotannon pääkokoonpanon komponenttien keräilyyn kuluvaa aikaa ja selkeyttää sisälogistista systeemiä kehittämällä kokoonpanotuotannon ja sitä palvelevan varastoinnin layoutia, sekä komponenttien varastopaikkoja. Tutkimus perustuu kvantitatiiviseen ja kvalitatiiviseen tutkimusmenetelmään. Sisälogististen osa-alueiden analysointiin käytettiin osallistuvaa havainnointia, haastatteluita, vertailevaa tutkimusta ja datapohjaista aineistoa. Työn tuloksena syntyi kehitysehdotus materiaalivirtojen ja varastoinnin uudeksi rakenteeksi, sekä toimintamalli nimikkeiden varastopaikkojen määrittämiseksi ja työpisteiden järjestyksen ylläpitoon.

Foreign Direct Investment and Shareholder Wealth Gains: Evidence from Finnish FDI in China

In Finnish discourse, “The China Effect” refers to the surge of offshoring activities by Western companies to China during the past couple of decades. Inspired by event studies concerning announcements of foreign direct investment, this thesis investigates the market’s reaction to Finnish companies’ announcement of FDI targeting the People’s Republic of China. Standard event study methodology is applied to 135 announcements related to subsidiaries, joint ventures and acquisitions between 1997 and 2014. The data is checked for contamination by unrelated coinciding events and outliers. A positive average abnormal return is found to take place on the date of the announcement. Additionally, the abnormal returns are found to exist only for projects announced before 2008, and only when the investment project is new, as opposed to investments made to extend previously established projects. Ownership arrangement and the novelty of facilities do not influence the market’s reaction towards the investment announcement.

Balancing the quotation process by LEAN methods

This thesis studies the possibility to use lean tools and methods in a quotation process which is carried out in an office environment. The aim of the study was to find out and test the relevant lean tools and methods which can help to balance and standardize the quotation process, and reduce the variance in quotation lead times and in quality. Seminal works, researches and guide books related to the topic were used as the basis for the theory development. Based on the literature review and the case company’s own lean experience, the applicable lean tools and methods were selected to be tested by a sales support team. Leveling production, by product categorization and value stream mapping, was a key method to be used to balance the quotation process. 5S method was started concurrently for standardizing the work. Results of the testing period showed that lean tools and methods are applicable in office process and selected tools and methods helped to balance and standardize the quotation process. Case company’s sales support team decided to implement new lean based quotation process model.

Suomessa ja Itävallassa toimivien liiketoimintamallien siirrettävyys puupohjaisen uusiutuvan energian tuotantoon Puolaan, Romaniaan ja Slovakiaan

Tutkimus kuvaa tiedon, osaamisen ja teknologian siirtoa Suomesta ja Itävallasta Puolaan, Romaniaan ja Slovakiaan hajautetussa puupohjaisessa sähkö- ja lämpöenergian tuotannossa. Metsävaroiltaan rikas ja bioenergia-asioissa toimintatavoiltaan edistynyt Suomi toimi Metsäntutkimuslaitoksen (nykyisin Luonnonvarakeskus) johdolla tutkimuksen empiirisen aineiston tuottaneen kehittäjäverkostohankkeen pääkoordinaattorina vuosina 2011-2014. Tutkimusmenetelmänä käytettiin hankkeen dokumentaation sisällönanalyysiä. Itävalta on tunnettu edistyksellisistä bioenergia-alan tuki- ja ohjausjärjestelmistä. Suomi ja Itävalta kuuluvat EU:n viiden edistyneimmän maan joukkoon uusiutuvien energialähteiden hyödyntämisessä. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, miten Suomessa ja Itävallassa hyvin toimivia liiketoimintamalleja voidaan siirtää kohdemaihin puupohjaisen uusiutuvan energian tuotannossa hyödynnettäviksi. Työssä kuvataan tiedonsiirtäjämaiden eli Suomen ja Itävallan ydinosaaminen kiinteän biomassan energiantuotannossa politiikkatasolta käytännön liiketoiminnan tasolle. Lisäksi työssä analysoidaan poliittisen ohjauksen merkitystä alan kehittämisessä, missä käydään läpi maakohtaiset uusiutuvan energian toimintasuunnitelmat vuodelta 2010. Lopuksi arvioidaan tiedonsiirtäjä- ja tiedonhyödyntäjämaiden välisiä eroavaisuuksia kyseisellä liiketoiminta-alueella, ja onko olemassa sellaisia tekijöitä, mitkä estävät tiedonsiirtoa tai hyväksi todettujen liiketoimintamallien soveltamista kohdemaissa. Kussakin maassa metsänomistusolosuhteet ratkaisevat kiinteän biomassan tarjonnan toimivuuden eli tilanteen toimitusketjun alkupäässä. Tuotannon ohjauksen pyrkimys on myös hyödyntää mekaanisen puunjalostuksen sivutuotevirrat mahdollisimman tarkoin energiantuotannon tarpeisiin. Yleiset taloudelliset suhdanteet vaikuttavat ketjun toimivuuteen ja tehokkuuteen. Yksin energiantuotannon tarpeisiin puunkorjuuta ei kannata suunnitella, koska se harvemmin erikseen toteutettuna on kannattavaa liiketoimintaa. Puun käyttö energiantuotantoon tarvitsee hyvin suunniteltua tuki- ja ohjausjärjestelmää, joista kansalliset hallitukset vastaavat. Suomalainen tuotannon suunnittelun ja ohjauksen ajattelutapa sekä itävaltalainen energiapuun varastointi biomassan logistiikkakeskuksiin koettiin kohdemaiden yrittäjäkunnassa varteenotettavimpina liiketoiminnan kehittämisvaihtoehtoina paikallisissa toimintaympäristöissä. Lean-tuotantoajatteluun kuuluva hukan poistaminen toimitusketjusta liittyy mm. varastonhallinnan järjestelyihin ja sivutuotevirtojen hyödyntämiseen. Näitä piirteitä oli myös löydettävissä tiedonhyödyntäjämaiden yritysten toiminnassa hankkeen toteutuksen aikana.

Yrityksen vaihto-omaisuustavoitteet kunnossapidon näkökulmasta

Varaosavarastoihin kohdistuu entistä enemmän samoja vaihto-omaisuuden hallinnan vaatimuksia kuin raaka-aine ja lopputuotevarastoihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten kunnossapito-organisaatio voi vastata näihin tavoitteisiin heikentämättä koneiden ja laitteiden teknistä käytettävyyttä ja lisäämättä riskiä tuotannon menetyksille. Kirjallisuudessa on esitetty suuri joukko eri lähtökohdista kehitettyjä analysointimalleja ja varastonpitopolitiikoita. Niiden avulla varaosia voidaan jakaa eri luokkiin ja niiden muodostamaa kokonaisuutta hallita. Teoriaosiossa on suoritettu kirjallisuuskatsaus käytetyimpiin menetelmiin ja tapaustutkimuksiin. Empiiriaosiossa menetelmien soveltuvuutta tutkittiin käytännössä. Tiedonkeruussa käytettiin case-yrityksen dokumentteja ja tietojärjestelmistä saatavaa tietoa, sekä havainnointia ja avoimia haastatteluita. Tutkimuksen tuloksena havaittiin merkittävä kehityspotentiaali, jonka hyödyntämiseksi saatiin määriteltyä tarpeisiin ja tutkimuksen lähtökohtana olleeseen viitekehykseen sopivat analysointi- ja varastonhallintamenetelmät. Varastokokonaisuuden hallintapolitiikka ehdotettiin lisättäväksi osaksi laatujärjestelmää. Sen avulla menetelmien johdonmukainen noudattaminen ja ohjeiden ajan tasalla pitäminen toteutuvat myös käytännössä.

Review of water electrolysis technologies and design of renewable hydrogen production systems

An electric system based on renewable energy faces challenges concerning the storage and utilization of energy due to the intermittent and seasonal nature of renewable energy sources. Wind and solar photovoltaic power productions are variable and difficult to predict, and thus electricity storage will be needed in the case of basic power production. Hydrogen’s energetic potential lies in its ability and versatility to store chemical energy, to serve as an energy carrier and as feedstock for various industries. Hydrogen is also used e.g. in the production of biofuels. The amount of energy produced during hydrogen combustion is higher than any other fuel’s on a mass basis with a higher-heating-value of 39.4 kWh/kg. However, even though hydrogen is the most abundant element in the universe, on Earth most hydrogen exists in molecular forms such as water. Therefore, hydrogen must be produced and there are various methods to do so. Today, the majority hydrogen comes from fossil fuels, mainly from steam methane reforming, and only about 4 % of global hydrogen comes from water electrolysis. Combination of electrolytic production of hydrogen from water and supply of renewable energy is attracting more interest due to the sustainability and the increased flexibility of the resulting energy system. The preferred option for intermittent hydrogen storage is pressurization in tanks since at ambient conditions the volumetric energy density of hydrogen is low, and pressurized tanks are efficient and affordable when the cycling rate is high. Pressurized hydrogen enables energy storage in larger capacities compared to battery technologies and additionally the energy can be stored for longer periods of time, on a time scale of months. In this thesis, the thermodynamics and electrochemistry associated with water electrolysis are described. The main water electrolysis technologies are presented with state-of-the-art specifications. Finally, a Power-to-Hydrogen infrastructure design for Lappeenranta University of Technology is presented. Laboratory setup for water electrolysis is specified and factors affecting its commissioning in Finland are presented.