Tralia –transitoliikenteen lisäarvopalvelut

Venäjän taloudellisella kehityksellä on keskeinen merkitys Suomen transitoliikenteelle. Venäjän bruttokansantuote on kasvanut viimeiset kymmenen vuotta noin 5–10 % vuodessa. Venäjä onkin yksi maailman nopeimmin kehittyvistä talousalueista. Talouskasvua ovat tukeneet energiatuotteiden (erityisesti öljyn ja kaasun) korkeat maailmanmarkkinahinnat. Venäjän viennin vuotuinen arvo on lähes 4,5-kertaistunut 105 miljardista dollarista 472 miljardiin dollariin vuosien 2000–2008 aikana. Talouskasvun ja palkkatason nousun seurauksena venäläisten ostovoima ja kulutus ovat kasvaneet voimakkaasti. Kulutuksen kasvu on lisännyt erityisesti kestokulutustarvikkeiden, kuten henkilöautojen, kodinkoneiden ja elektroniikan maahantuontia. Venäjän tuonnin vuotuinen arvo on lähes 6,5-kertaistunut 45 miljardista dollarista 292 miljardiin dollariin vuosien 2000–2008 aikana. Venäjän talouden ennustetaan kasvavan myös tulevaisuudessa. Venäjän nopea kasvu on ollut erittäin myönteinen asia Suomen logistiikkaelinkeinolle. Erityisesti Suomen kautta tapahtuva, pääasiassa Venäjän ulkomaankauppaa palveleva, transito- eli kauttakulkuliikenne on viime vuosina kasvattanut merkitystään. Venäjän ulkomaankaupan kasvu on ollut niin voimakasta, ettei maan logistista infrastruktuuria ole kyetty kehittämään ulkomaankaupan kasvua vastaavaksi. Tämän vuoksi Venäjä joutuu kuljettamaan ulkomaankaupan tavaravolyymeja omien satamiensa ohella myös muita kuljetusreittejä pitkin. Suomen vuotuiset transitovolyymit ovat yli 2,5-kertaistuneet 3,4 miljoonasta tonnista 8,4 miljoonaan tonniin vuosien 2000 ja 2008 välisenä aikana. Suomen transitovolyymit jakautuvat jokseenkin tasan Suomen kautta itään ja Suomen kautta länteen suuntautuvan liikenteen kesken. Suomen kauttakulkuliikenteestä saamat tuotot olivat vuonna 2007 yhteensä noin 380 miljoonaa euroa ja kustannukset vastaavasti noin 30 miljoonaa euroa. Tuottojen lisäksi transitoliikenne luo työpaikkoja Suomeen. Kauttakulkuliikenteen suora työllistävä vaikutus oli vuonna 2007 noin 3 000 henkilötyövuotta. Suomen kauttakulkureitistä, joka kulkee pääasiassa Kotkan, Haminan, Hangon, Turun ja Helsingin satamien kautta maanteitse itään, on muodostunut pääreitti arvokkaiden tavaroiden kuljetuksissa Euroopan unionin alueilta Venäjälle. Venäjän ulkomaankaupan tuonnin arvosta yli 15 % (noin 39 miljardia euroa, josta transiton osuus noin 31 mrd. euroa ja Suomen viennin osuus noin 8 mrd. euroa) kuljetetaan Suomen kautta Venäjälle. Arvotavarakuljetukset sisältävät etupäässä henkilöautoja, sähkö- ja elektroniikkatuotteita sekä muita koneita ja laitteita. Viime vuosina erityisesti henkilöautokuljetukset Suomen kautta Venäjälle ovat lisääntyneet voimakkaasti. Vuonna 2008 Suomen kautta itään vietiin noin 785 000 henkilöautoa. Suomen kautta länteen kuljetetaan lähinnä jalostusarvoltaan alhaisia tuotteita, etupäässä malmeja ja rikasteita sekä kemikaaleja. Suomen kanssa Venäjän ulkomaankaupan kuljetuksista kilpailevat pääasiassa Venäjän ja Baltian Itämerellä sijaitsevat satamat sekä Saksan ja Puolan kautta kulkeva maakuljetusreitti. Kuljetusreittien kilpailussa painottuvat turvallisuus, luotettavuus, kuljetusaika, ennustettavuus, varastointimahdollisuudet ja lisäarvopalvelut. Näiden tekijöiden perusteella tavarantoimittajat ja tavarantilaajat valitsevat omaan toimintaansa parhaiten sopivan kuljetusreitin ja toimitusketjun. Tulevaisuudessa erityisesti lisäarvopalvelujen uskotaan kasvattavan merkitystään kuljetusreitin valinnassa. Lisäarvopalvelut ovat logistiikan terminologiassa palveluja, jotka ylittävät logistiikan perusprosessien (esim. kuljetukset ja varastointi) palvelutarjonnan. Lisäarvopalvelut tuottavat lisäarvoa toimitusketjulle ja parantavat toimitusketjun kilpailukykyä. Haastattelututkimuksen perusteella Suomessa tuotettavat transitoliikenteen lisäarvopalvelut kohdistuvat erityisesti Suomen kautta Venäjälle suuntautuviin tavaratoimituksiin. Venäjälle toimitettavat tavarat ovat etupäässä pitkälle jalostettuja ja arvokkaita tuotteita, joiden käsittelyssä, varastoinnissa ja kuljetuksissa tarvitaan erilaisia lisäarvopalveluja. Suomen transitosatamat toimivat eräänlaisina Venäjän tuontiliikenteen puskurivarastoina ja riskienhallintajärjestelminä. Suomessa transitotavaroita voidaan välivarastoida vapaavarastoissa turvallisesti ja tullaamattomina. Suomesta tavarat voidaan toimittaa nopeasti Venäjän markkinoille. Suomessa välivarastoinnin yhteydessä tuotetut yksittäisiin tuotteisiin kohdistuvat lisäarvopalvelut ovat luonteva osa tavarankäsittelyä. Transitotuotteiden välivarastoinnin yhteydessä tuotettuja lisäarvopalveluja tarvitaan lähinnä siksi, että tavarantoimittajat valmistavat usein eri markkina-alueille sopivia perustuotteita, joiden viimeistely pyritään tekemään mahdollisimman lähellä loppuasiakasta. Haastattelututkimuksessa kävi ilmi, että Suomessa on käytössä ainakin 36 erilaista ransitoliikenteen lisäarvopalvelua, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin kirjallisuustutkimuksen yhteydessä esille tulleet logistiikassa yleisesti käytössä olevat lisäarvopalvelut. Haastatteluissa esiin nousseet transitoliikenteen lisäarvopalvelut on tässä tutkimuksessa ryhmitelty niiden luonteen mukaisesti kuuteen pääryhmään: 1) tavarankäsittelyn lisäarvopalvelut (esim. lokalisointi ja kunnostuspalvelut), 2) aineettomat lisäarvopalvelut (Itpalvelut ja konsultointi), 3) kuljetuksiin liittyvät lisäarvopalvelut (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta), 4) laadunhallinnan lisäarvopalvelut (maahantulotarkastukset ja laboratoriopalvelut), 5) varastoinnin lisäarvopalvelut (erikoisvarastointi) ja 6) muut edellä lueteltuihin ryhmiin kuulumattomat lisäarvopalvelut (3PL-palvelut ja yhteiskunnan tuottamat lisäarvopalvelut). Lukumääräisesti eniten transitoliikenteen lisäarvopalveluja on käytössä tavarankäsittelyssä (10 lisäarvopalvelua) ja aineettomissa toiminnoissa (10 lisäarvopalvelua). Näihin kahteen pääryhmään kuuluu lähes 60 % kaikista lisäarvopalveluista. Kuljetuksissa (5 lisäarvopalvelua) ja laadunhallinnassa (4 lisäarvopalvelua) käytetään erilaisia lisäarvopalveluja puolta vähemmän kuin tavarankäsittelyssä ja aineettomissa toiminnoissa. Varastointiin (1 lisäarvopalvelu) ei liity juurikaan varsinaisia lisäarvopalveluja, koska varastointiin liittyviä toimintoja pidetään usein logistiikan peruspalveluihin kuuluvina. Muita lisäarvopalveluja haastatteluissa tuli esille 6 kappaletta. Suhteellisesti tarkasteltuna haastatelluista 26 yrityksestä lähes puolet (46 %) tarjoaa aineettomia lisäarvopalveluja. Seuraavaksi yleisimpiä ovat kuljetuksiin (30 %) ja varastointiin (21 %) liittyvät lisäarvopalvelut. Laadunhallintaa, tavarankäsittelyä ja muita lisäarvopalveluja tarjoaa keskimäärin noin joka kuudes kaikista haastatelluista yrityksistä. Yleisimpiä transitoliikenteessä tarjottavia lisäarvopalveluja ovat räätälöity asiakaspalvelu (100 % yrityksistä tarjoaa), IT-palvelut (73 %), dokumentointi (65 %), konsultointi (62 %), erikoisluvat (54 %), tullauspalvelut (54 %) ja kuormansuunnittelu (50 %). Tavaralajikohtaisesti tarkasteltuna transitoliikenteen lisäarvopalvelut painottuvat arvokkaisiin kappaletavaroihin (esim. elektroniikka- ja sähkölaitteet), kemikaaleihin ja henkilöautoihin. Arvokkaat kappaletavarat ovat haastattelujen perusteella merkittävin lisäarvopalvelujen kohderyhmä. Tämä selittyy pääasiassa sillä, että arvotavarat vaativat yleensä viimeistelyä ennen niiden toimittamista tavarantilaajalle. Arvokkaille kappaletavaroille tuotetaan pääasiassa tavarankäsittelyyn (esim. lokalisointi ja paketointipalvelut) liittyviä lisäarvopalveluja. Kemikaaleille tuotettavat lisäarvopalvelut keskittyvät kemikaalien laadunhallintaan (esim. maahantulotarkastukset ja laboratoriopalvelut). Kemikaaleille tarjotaan lisäarvopalveluina niiden luonteesta johtuen myös erikoiskuljetuksia, -lupia ja -varastointia. Potentiaalisia kemikaalikuljetusten lisäarvopalveluja ovat kemikaalien astiointi ja jatkojalostus sekä tuotantolaitostoiminta. Henkilöautoille tuotettavat lisäarvopalvelut ovat pääasiassa autojen laadunvalvontaan (esim. maahantulotarkastukset), kunnostukseen (kuljetusvaurioiden korjaaminen) ja palautuslogistiikkaan (autojen siirtäminen markkina-alueelta toiselle) liittyviä palveluja. Potentiaalisia henkilöautojen lisäarvopalveluja ovat tuotannolliset asennuspalvelut, laajat maahantulotarkastukset sekä pesu- ja vahauspalvelut. Transitoliikenteen toimijoista eniten lisäarvopalveluja tarjoavat huolintaliikkeet, joiden palveluvalikoimaan kuuluvat lähes kaikki haastattelututkimuksessa esille tulleet lisäarvopalvelut. Huolintaliikkeiden toimenkuvaan kuuluvat erityisesti tavarankäsittelyyn, laadunhallintaan ja varastointiin liittyvät lisäarvopalvelut, joiden parissa muut logistiikka- alan toimijat eivät yleensä operoi. Kuljetusliikkeet ja satamaoperaattorit ovat myös merkittäviä logististen lisäarvopalvelujen tuottajia. Kuljetusliikkeet tarjoavat etupäässä aineettomia lisäarvopalveluja (esim. kuormansuunnittelu ja vuokrauspalvelut) ja omaan toimialaansa suoranaisesti liittyviä lisäarvopalveluja (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta). Satamaoperaattorit tuottavat erityisesti aineettomia lisäarvopalveluja (esim. dokumentointi ja kuormansuunnittelu), sataman sisäisiin kuljetuksiin liittyviä lisäarvopalveluja (erikoiskuljetukset ja kuormansidonta) ja laadunhallintaan liittyviä lisäarvopalveluja (maahantulotarkastukset). Varustamojen, tukkuliikkeiden ja satamanpitäjien merkitys lisäarvopalvelujen tuottamisessa on vähäisempi. Transitokuljetukset jättävät Suomeen vuosittain yli 350 miljoonaa euroa tuloja, ja kauttakulkuliikenteen työllistävä vaikutus on vajaat 3 000 henkilötyövuotta. Varastoinnin ja lisäarvologistiikan osuuden transitoliikenteen tuomista tuloista on arvioitu olevan vuosittain noin 90 miljoonaa euroa ja työllistävästä vaikutuksesta noin 500 henkilötyövuotta. Pelkästään transitoliikenteen lisäarvopalvelujen jättämistä tuloista ja työllistävästä vaikutuksesta ei ole olemassa tutkimustietoa. Haastattelututkimuksessa saatujen tietojen perusteella on kuitenkin arvioitavissa, että transitoliikenteen lisäarvopalvelut tuovat Suomeen vuositasolla noin 30 miljoonaa euroa tuloja ja niiden työllistävä vaikutus on noin 100 henkilötyövuotta. Lisäarvopalvelujen kansantaloudellisen merkityksen tarkempi selvittäminen edellyttäisi yrityksiltä transitoliikenteen ja lisäarvopalvelujen tarkempaa tilastointia ja erittelyä yrityksen kirjanpidossa. Tilastoinnin kehittäminen onkin yksi suuri haaste transitoliikennettä ja lisäarvologistiikkaa koskevalle tutkimustoiminnalle. Suomen uskotaan säilyttävän asemansa Venäjän ulkomaankaupan transitoreittinä ainakin vielä lähitulevaisuudessa. Venäjän ulkomaankauppa kasvaa voimakkaasti, eikä Venäjä pysty kehittämään omia satamiaan ja muuta logistista infrastruktuuriaan samassa tahdissa ulkomaankaupan kasvun kanssa. Satamakapasiteetin kasvaessa Venäjän omien satamien kautta kulkevat tavaravirrat tulevat vähitellen lisääntymään. Suomi on edelleen tärkeä arvotavaroiden kauttakulkureitti Venäjälle, mutta yhä suurempi osa tavaratoimituksista kulkee suoraan Venäjälle ilman Suomessa tapahtuvaa purkamista ja välivarastointia. Suomen varastoihin on kuitenkin tullut uusia tuoteryhmiä (esim. työkalut ja tekstiilituotteet), jotka korvaavat menetettyä tavaraliikennettä. Syksyllä 2008 alkaneen maailmanlaajuisen talouden taantuman arvellaan vähentävän tilapäisesti transitoliikenteen tavaravirtoja, mutta taantuman ei uskota vaikuttavan pysyvästi kauttakulkuliikenteen kehitykseen. Pietarin alueelle rakennetaan uusia logistiikkaterminaaleja ja jakelukeskuksia, joiden tarjoamat lisäarvopalvelut eivät kuitenkaan vielä pysty kilpailemaan Suomen kauttakulkureitillä tarjottavien lisäarvopalvelujen kanssa. Pietarin alueella ei ole juurikaan täysipainoisia 3PL-palveluoperaattoreita. Niiden muodostumiseen menee vielä muutama vuosi. 3PL-yritysten kehittyminen Venäjällä koventaa kilpailua Suomen ja Venäjän lisäarvopalvelujen tarjoajien välillä ja lisää paineita Suomen transitoreitin kehittämiselle. Tällä hetkellä Pietarissa toimivien yritysten lisäarvopalvelutarjonta on huomattavasti suppeampi kuin Suomen kauttakulkureitin lisäarvopalvelutarjonta. Suurin osa pietarilaisyritysten tarjoamista lisäarvopalveluista muodostuu tullaus-, dokumentointi- ja konsultointipalveluista. Myös lisäarvopalveluja tarjoavien yritysten suhteellinen osuus on Pietarissa selvästi pienempi kuin Suomessa. Pietarin alueelle suunniteltujen logistiikkakompleksien rakentamisella on suuri merkitys lisäarvopalvelujen kehittymiselle. Kehitystä hankaloittaa Pietarin satama-alueen rajallisuus, minkä takia logistiikkatoimijoille ei ole juurikaan tarjolla asianmukaisia toimintatiloja. Lisäksi maailmanlaajuinen finanssikriisi on pakottanut logistiikkakeskusten rakentajia hillitsemään hankkeiden toteutusta. Transitoliikenteen säilyminen Suomen reitillä myös tulevaisuudessa edellyttää erityisesti rautatiekuljetusten kehittämistä Suomesta Venäjän ydinalueille. Tällä hetkellä Suomen kautta rautateitse Venäjälle toimitetaan hyvin vähän transitotuotteita. Säännöllisen rautateitse tapahtuvan tavaraliikenteen avaaminen parantaisi Suomen reitin kilpailukykyä ja vähentäisi rekkaruuhkia rajanylityspaikoilla. Tätä nykyä rautatiekuljetusten ongelmana on erityisesti puutteet rautatiekuljetuspalvelujen integroinnissa. Haastattelujen mukaan rautatiekuljetuksia pitäisi kehittää siten, että koko palvelupaketti olisi mahdollista ostaa yhdeltä toimijalta ovelta ovelle -periaatteen mukaisesti. Suomen tuonnin ja viennin välisen tasapainon säilyttäminen on niin ikään tärkeä tekijä transitoliikenteen tulevaisuuden kannalta. Suomi pystyy hyödyntämään transitoliikenteestä vapautuvia kontteja omassa viennissään, ja onkin ensiarvoisen tärkeää, että täysiä kontteja kuljetetaan myös paluusuuntaan muualle Eurooppaan ja Kaukoitään. Rautatiekuljetusten ja konttitasapainon lisäksi transitoliikenteen tulevaisuuden kannalta keskeinen merkitys on myös Suomen ja Venäjän välisten hyvien suhteiden säilyttämisellä. Suomen tulee erityisesti välttää Venäjä-suhteita vaarantavia poliittisia päätöksiä. Lisäksi Suomessa on panostettava entistä enemmän Venäjä-osaamisen kehittämiseen. Transitoliikenteen lisäarvopalvelujen kehitys seuraa kauttakulkuliikenteen yleistä kehityssuuntausta. Kasvavat tavaravirrat synnyttävät tarpeita lisäarvopalvelujen tuottamiselle ja kehittämiselle: mitä suurempia tavaramääriä Suomen kautta kuljetetaan, sitä paremmat mahdollisuudet lisäarvopalvelujen kehittämiseen on olemassa. Lisäarvopalvelut syntyvät ja kehittyvät yleensä asiakaslähtöisesti. Lisäarvopalvelujen kehittämisen kannalta tulevaisuuden ennakointi on avainasemassa. Logistiikka-alan toimijoiden on syytä olla jatkuvasti ajan hermolla pystyäkseen vastaamaan asiakkaiden palvelutarpeisiin. Yritysten pitää tarkoin seurata liikenne- ja tavaravirtoja sekä kehittää toimintojaan ja suunnata investointejaan ajan vaatimusten mukaisesti. Vaikka lisäarvopalvelut eivät yleensä yksistään vaikuta kuljetusreitin valintaan, ne muodostavat yhdessä muiden tehokkaasti, luotettavasti ja turvallisesti toimivien logistiikkatoimintojen kanssa merkittävän kilpailutekijän Suomen transitoreitille.

Venäjän sähkömarkkinareformi

Työn tarkoituksessa on luoda kokonaisvaltainen kuva Venäjän sähkösektorista ja siellä suoritettavasta reformista. Työ johdattelee lukijan aiheeseen kuvaamalla Venäjän sähkösektorin- ja markkinoiden tilaa ennen reformia. Tässä on tärkeää ymmärtää, kuinka kulutus ja tuotanto kohtasivat. Tämän jälkeen siirrytään selvittämään reformin syitä, suuntia ja päämääriä. Reformin kolme pääkohtaa ovat lainsäädännöllisen viitekehyksen luominen, sähkösektorin uudelleenjärjestely sekä uusien sähkömarkkinoiden kehittäminen ja täytäntöönpano. Uudelleenjärjestely on valtava prosessi, joka koskettaa koko Venäjän sähkömarkkinoita. Tämän prosessin keskeisenä tekijänä tosin on lähes monopoliasemaa nauttiva Unified Energy System of Russia. Tätä prosessia pyritään kuvaamaan alusta asti tähän päivään saakka. Toinen merkittävä prosessi on ollut uuden sähkömarkkinamallin kehittäminen ja tämän käyttöönotto. Työssä kuvataan tämän uuden mallin toimintaa ja rakennetta, ja työn loppupuolella pyritään selvittämään Venäjän sähkösektorin tulevaisuuden suunnitelmia, haasteita ja ennusteita.

Improving inventory management

Having inventory to cover from all possible problems would increase the inventory level indefinitely in accordance with the standard deviation. If the materials in stock are not used, but kept just to be on the safe side, they are waste. The main objective of this study was to find out, how much inventory is required to cover the requirements, without causing delivery problems towards the end-customers, and how the inventory could be controlled efficiently. Several improvements were made in the controlling principles, and the inventory level was quickly decreased by more than 30 %, and kept on the reached level. The suitability of kanban control was investigated, and it was eventually taken into some use. A great advantage was found in the new procedures in securing the supply. The requests for quotations were diversified, and the faulty basis was corrected. Thus, the inventory surplus would later be avoided, and at the same time, a lot of valuable time was saved from daily routines to further improvement projects.

Yhdyskuntalietteiden terminen käsittely ja prosessissa syntyvän tuhkan jalostaminen fosforilannoitteeksi Lappeenrannan alueella

Tässä diplomityössä on selvitetty yhdyskuntalietteiden ominaisuuksia sekä käsittelymenetelmiä keskittyen termiseen käsittelyyn, jolla tässä työssä tarkoitetaan lietteen termistä kuivausta ja polttoa. Työssä on myös selvitetty lietteen poltossa syntyvän tuhkan ominaisuuksia ja niiden sopivuutta lannoitteen raaka-aineena. Fosforimalmin varannot ovat rajalliset ja olettavaa on, että helposti hyödynnettävissä oleva fosforimalmi loppuu noin sadan vuoden kuluessa, mikäli fosforin kulutus pysyy nykyisellä tasolla. Kun lietettä poltetaan, jää lietteessä oleva fosfori tuhkaan. Lietteenpoltossa syntyvät tuhkat sisältävät fosforin lisäksi erilaisia haitta-aineita, joten tuhkan sisältämää fosforia ei kyetä hyödyntämään ilman käsittelyä. Työn case-osassa on selvitetty Lappeenrannan alueella syntyvä yhdyskuntalietemäärä sekä sen hyötykäyttömahdollisuudet alueellisessa lietteen polttolaitoksessa. Lappeenrannan tapauksessa syntyvä lietetuhkan määrä on arvioitu ja määritetty paljonko tuhkasta olisi tulevaisuudessa mahdollisuus jalostaa fosforilannoitetta. Tutkimuksen lopputuloksena voidaan todeta, että lietteen poltto ja polton tuhkan käyttö lannoitteena ei vielä kokonaisprosessina ole toteutettavissa oleva vaihtoehto, mutta teknologisen kehityksen jatkuessa se voisi olla potentiaalinen vaihtoehto yhdyskuntalietteen ja lietetuhkan käsittelyn kokonaisratkaisuksi.

Energiankulutuksen vähentäminen jäähdytyspiirin pumppausprosessissa

Pumppujen oikean mitoituksen lisäksi niiden tuoton säätämisellä on merkitystä pumppausprosessin energiankulutukseen. Työssä tarkastellaan pyörimisnopeussäädön ja virtauksen kuristamisen eroja pumppauksen tilavuusvirran säätämisessä erityisesti energiatehokkuuden kannalta. Työn kokeellisessa osiossa tarkastellaan erään jäähdytyspiirin pumppujen hyötysuhteita ja lasketaan mahdollinen energiansäästöpotentiaali, mikäli pumppujen säätäminen olisi toteutettu pyörimisnopeussäädöllä.

Kehittyneiden ydinpolttoainekiertojen ympäristövaikutusten ja taloudellisuuden arviointia

Kaikkein yleisin käytössä oleva ydinpolttoainekierto on nykyisin avoin, jossa käytetty ydinpolttoaine loppusijoitetaan suoraan ilman jälleenkäsittelyä. Nykyisin kehitteillä olevat uuden sukupolven ydinreaktorit ovat kuitenkin pääosin suunniteltu osittain tai kokonaan suljetuille ydinpolttoainekierroille, jossa käytetty polttoaine jälleenkäsitellään ja osa materiaaleista kierrätetään. Tämän työn tavoitteena oli arvioida näitä kehittyneitä ydinpolttoainekiertoja ympäristövaikutusten ja taloudellisuuden suhteen. Työn yleisluonteista vertailua varten valittiin neljä erilaista kehittynyttä polttoainekiertoskenaariota, joita verrattiin avoimeen polttoainekiertoon erilaisten parametrien avulla. Parametreinä käytettiin muun muassa uraanin kulutusta, loppusijoitettavan jätteen määrää, aktiivisuutta ja lämmöntuottoa sekä käytönaikaisten radioaktiivisten päästöjen määrää. Yleislounteisen arvioinnin lisäksi työssä tarkasteltiin polttoainekiertoa myös Suomen näkökulmasta. Nykyistä polttoainekiertoa verrattiin kahteen erilaiseen tulevaisuuden versioon. Kestävän kehityksen osalta kehittyneet polttoainekierrot vähensivät ympäristövaikutusten määrää avoimeen polttoainekiertoon verrattuna. Kehittyneiden polttoainekiertojen kustannukset olivat avoimen polttoainekierron kustannuksia suuremmat. Kokonaiskustannuksissa ero oli kaikilla vertailuskenaarioilla alle 20 %, mutta polttoainekiertokustannuksissa kustannusten kasvu oli välillä 27-45 % riippuen skenaariosta. Suomen tapauksessa tulokset olivat hyvin samankaltaisia. Uraanin kulutus ja loppusijoitettavan jätteen määrä väheni kehittyneempien polttoainekiertojen johdosta. Polttoainekiertokustannukset nousivat noin puolitoistakertaisiksi, mutta vaikutus kokonaiskustannuksiin oli vain noin 10 %. Johtopäätöksenä voidaan todeta, ettäydinpolttoainekierron ympäristövaikutuksia on mahdollista vähentää osittain tai kokonaan suljettujen polttoainekiertojen avulla. Vaikka polttoainekierron kustannukset kasvavat, niiden vaikutus ydinsähkön kokonaiskustannuksiin ei ole niin merkittävä.

Jätteenpolton typenoksidipäästöjen vähentäminen

Työn tavoitteena oli selvittää jätteenpolton typenoksidipäästöjen puhdistusmahdollisuuksia. Työssä käydään läpi typen oksidien muodostuminen poltossa ja typen oksidien poistomenetelmät. Poistomenetelmiä käsiteltäessä painotus on arinapoltossa ja erityisesti selektiivisessä ei-katalyyttimenetelmässä (SNCR). Työn kokeellinen osa tehtiin Ekokem Oy Ab:n jätevoimalassa Riihimäellä. Kokeellisessa osassa selvitettiin ensin ammoniakkiveden massavirran, SNCR-laitteiston veden massavirran ja räjähdysnuohouksen vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Samalla selvitettiin muita typenoksidipitoisuuteen vaikuttavia tekijöitä sekä SNCR-laitteiston puhdistustehokkuus. Sen jälkeen selvitettiin parhaita toiminta-arvoja öljyisen veden massavirralle, SNCR-laitteiston massavirralle ja primääri- ja sekundääri-ilman suhteelle typenoksidipitoisuuden, ammoniakki-slip:n, ilokaasupitoisuuden, ammoniakkiveden kulutuksen ja höyryn tuotannon kannalta. Tulokseksi saatiin, että ammoniakkiveden massavirran lisääminen pienentää typenoksidipitoisuutta, mutta voi aiheuttaa ammoniakkipäästön. Paras SNCR-laitteiston veden massavirta on suurin tutkittu, 800 kg/h, jolloin typenoksidipitoisuus sekä typenoksidipitoisuuden hetkittäinen vaihtelu, ammoniakkiveden kulutus ja ammoniakkipäästö ovat pienimmät. Samalla tosin höyryn virtaama pienenee. SNCR-laitteiston puhdistustehokkuudeksi saatiin 60 %. Räjähdysnuohouksella ei ole havaittavaa, eikä öljyisen veden massavirralla merkittävää vaikutusta typenoksidipitoisuuteen. Ammoniakkiveden kulutuksen kannalta paras öljyisen veden määrä on 600 kg/h, kun taas ammoniakki-slip:n kannalta paras öljyisen veden määrä on 950 kg/h. Primääri-ilman osuuden pienentäminen pienentää ammoniakki-slip:iä ja ammoniakkiveden kulutusta.

Liiketoimintamahdollisuudet sähköisessä liikkumisessa

Tässä työssä tarkastellaan pk-yrityksen kohtaamaa monimutkaista ja alati muuttuvaa toimintaympäristöä. Ympäristöään tarkkailemalla yritys pystyy varautumaan ja vastaamaan muutoksiin nopeasti ja toimintakykyään heikentämättä. Työssä käydään läpi tapoja, joilla toimintaympäristöä ja tulevaisuudessa mahdollisti tapahtuvia muutoksia tarkkaillaan sekä miten yritys voi strategiallaan vaikuttaa omaan ketteryyteensä. Työssä tutustutaan myös sähköisen liikkumisen toimialaan ja siinä odotettavissa oleviin muutoksiin. Liikkumisen sähköistymiseen on useita syitä. Sähköenergiaa voidaan tuottaa kulloinkin parhaasta käytettävissä olevasta vaihtoehdosta, eikä liikenteen energian käyttö ole enää vain öljystä riippuvainen. Sähköajoneuvoja käytettäessä energian kulutus myös pienenee, sillä energiaketjun kokonaishyötysuhde paranee sähkömoottoreiden paremman hyötysuhteen ansiosta. Lisäksi sähköajoneuvot eivät tuota käytössä lainkaan paikallisia ilmapäästöjä ja niissä on polttomoottoreita huomattavasti alhaisempi melutaso. Palvelusektorilla on entistä merkittävämpi rooli yhteiskunnassa, sillä jopa kaksi kolmasosaa Euroopan työpaikoista ja bruttokansantuotteesta tulee erilaisista palveluista. Palvelut ovat enenevästi muodostumassa tuottavuuden ja kasvun tekijäksi, lisäksi se on ainoa osa-alue Euroopan taloudessa, jolla on onnistuttu luomaan uusia työpaikkoja kahden viime vuosikymmenen aikana. Elmotion Oy onkin tarttumassa vapaa-ajalla tapahtuvaan palveluliiketoimintaan. Työssä tutustutaan muutamiin vaihtoehtoihin, joissa yritys voi tuottaa mielenkiintoista ja hauskaa tekemistä ympäristömyönteisellä teknologialla.

Recovery and refining of manganese as by-product from hydrometallurgical processes

The consumption of manganese is increasing, but huge amounts of manganese still end up in waste in hydrometallurgical processes. The recovery of manganese from multi-metal solutions at low concentrations may not be economical. In addition, poor iron control typically prevents the production of high purity manganese. Separation of iron from manganese can be done with chemical precipitation or solvent extraction methods. Combined carbonate precipitation with air oxidation is a feasible method to separate iron and manganese due to the fast kinetics, good controllability and economical reagents. In addition the leaching of manganese carbonate is easier and less acid consuming than that of hydroxide or sulfide precipitates. Selective iron removal with great efficiency from MnSO4 solution is achieved by combined oxygen or air oxidation and CaCO3 precipitation at pH > 5.8 and at a redox potential of > 200 mV. In order to avoid gypsum formation, soda ash should be used instead of limestone. In such case, however, extra attention needs to be paid on the reagents mole ratios in order to avoid manganese coprecipitation. After iron removal, pure MnSO4 solution was obtained by solvent extraction using organophosphorus reagents, di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) and bis(2,4,4- trimethylpentyl)phosphinic acid (CYANEX 272). The Mn/Ca and Mn/Mg selectivities can be increased by decreasing the temperature from the commonly used temperatures (40 –60oC) to 5oC. The extraction order of D2EHPA (Ca before Mn) at low temperature remains unchanged but the lowering of temperature causes an increase in viscosity and slower phase separation. Of these regents, CYANEX 272 is selective for Mn over Ca and, therefore, it would be the better choice if there is Ca present in solution. A three-stage Mn extraction followed by a two-stage scrubbing and two-stage sulfuric acid stripping is an effective method of producing a very pure MnSO4 intermediate solution for further processing. From the intermediate MnSO4 some special Mn- products for ion exchange applications were synthesized and studied. Three types of octahedrally coordinated manganese oxide materials as an alternative final product for manganese were chosen for synthesis: layer structured Nabirnessite, tunnel structured Mg-todorokite and K-kryptomelane. As an alternative source of pure MnSO4 intermediate, kryptomelane was synthesized by using a synthetic hydrometallurgical tailings. The results show that the studied OMS materials adsorb selectively Cu, Ni, Cd and K in the presence of Ca and Mg. It was also found that the exchange rates were reasonably high due to the small particle dimensions. Materials are stable in the studied conditions and their maximum Cu uptake capacity was 1.3 mmol/g. Competitive uptake of metals and acid was studied using equilibrium, batch kinetic and fixed-bed measurements. The experimental data was correlated with a dynamic model, which also accounts for the dissolution of the framework manganese. Manganese oxide micro-crystals were also bound onto silica to prepare a composite material having a particle size large enough to be used in column separation experiments. The MnOx/SiO2 ratio was found to affect significantly the properties of the composite. The higher the ratio, the lower is the specific surface area, the pore volume and the pore size. On the other hand, higher amount of silica binder gives composites better mechanical properties. Birnesite and todorokite can be aggregated successfully with colloidal silica at pH 4 and with MnO2/SiO2 weight ratio of 0.7. The best gelation and drying temperature was 110oC and sufficiently strong composites were obtained by additional heat-treatment at 250oC for 2 h. The results show that silica–supported MnO2 materials can be utilized to separate copper from nickel and cadmium. The behavior of the composites can be explained reasonably well with the presented model and the parameters estimated from the data of the unsupported oxides. The metal uptake capacities of the prepared materials were quite small. For example, the final copper loading was 0.14 mmol/gMnO2. According to the results the special MnO2 materials are potential for a specific environmental application to uptake harmful metal ions.

Kapearailotekniikan käyttö jauhekaarihitsauksessa

Diplomityössä tavoitteena oli tutkia kapearailojauhekaaritekniikan soveltuvuutta konepajakäyttöön ja sen vaikutusta hitsauksen tuottavuuteen sekä hitsin mekaanisiin ominaisuuksiin. Työ tehtiin vertailukokeilla, jossa koehitsaukset suoritettiin eri aineenpaksuuksille siten, että jokaiselle tutkimuksen kohteena olleelle materiaalille tehtiin yksi hitsaus käytössä olevalla jauhekaaritekniikalla, jolloin saatiin vertailukohde, johon uutta kapearailotekniikkaa verrattiin. Tulokset osoittivat, että kapearailotekniikalla 1 palko/palkokerros aineenpaksuudeltaan Pl. 60 mm koekappale saatiin hitsattua n. 39 % nopeammin verrattuna perinteiseen tandem -hitsaukseen. Kyseisellä aineenpaksuudella lisäainelangan kulutus oli n. 41 % ja jauheen kulutus n. 71 % pienempi verrattuna perinteiseen X- railohitsaukseen tandem -menetelmällä. Lisäksi tuli esille, että ”palkoa palonpäälle” -tekniikka on kapearailotekniikoista tehokkain, sillä 2 palkoa/palkokerros menetelmässä railon leveyttä jouduttiin leventämään, jolloin kapearailotekniikan pieni railotilavuus menetettiin. Lisäaineen kulutus tälläkin menetelmällä jäi pienemmäksi verrattuna X- railohitsaukseen. Ennalta pelättyä kuonan irtoamisongelmaa ei kapearailohitsauksessa havaittu, vaan kuona irtosi ongelmitta railon kyljistä. Lisäksi kapearailotekniikalla hitsattujen hitsien lujuudet olivat vertailukelpoiset tandem- ja yksilankamenetelmällä hitsattujen hitsien kanssa.

Hybridisiiven vaikutus lentokoneen aerodynamiikkaan ja suorituskykyyn

Useissa nykyhävittäjissä käytetään siipiratkaisuna hybridisiipeä. Hybridisiivellä tarkoitetaan tässä kandidaatin tutkielmassa siipiratkaisua, joka koostuu perinteisen mallisesta, johtoreunaltaan hieman nuolimuotoisesta ja jättöreunaltaan suorasta pääsiivestä sekä pääsiiven johtoreunan tyven laajennuksesta, LEX:stä. Tässä kandidaatintutkielmassa pyritään selvittämään, miksi nykyhävittäjissä käytetään hybridisiipeä ja mikä sen vaikutus on lentokoneen aerodynamiikkaan ja sen kautta suorituskykyyn. Hybridisiipi mahdollistaa lentämisen normaalisiipeä suuremmalla kohtauskulmalla. Suuresta kohtauskulmasta johtuen hybridisiiven kanssa käytetään usein laippoja siiven johtoreunassa. Tutkielmassa pyritään selvittämään, miksi näin on ja mitä etuja sillä saavutetaan. Tutkimusmenetelmänä on julkisiin lähteisiin perustuva kvalitatiivinen kirjallisuustutkimus. Lähteinä on käytetty aerodynamiikan kirjallisuutta, lentokoneen suoritusarvoteoriaa käsitteleviä kirjoja ja Koelentokeskuksen materiaalia sekä NASA:n ja ulkomaisten korkeakoulujen tutkimuksia. Tutkielma on rajattu käsittelemään alisoonista nopeusaluetta. Lisäksi tutkielmasta on rajattu pois hybridisiiven vaikutus ilmanottoon ja vakavuuteen. Päätutkimuskysymys tässä tutkielmassa on: ”Miten hybridisiipi vaikuttaa lentokoneen suorituskykyyn?” Alatutkimuskysymyksinä ovat: ”Mitkä ovat hybridisiiven vaikutukset lentokoneen aerodynaamisiin ominaisuuksiin?” ja ”Miksi hybridisiiven kanssa käytetään laippoja siiven johtoreunassa?” Hybridisiipi vaikuttaa erityisesti lentokoneen nostovoimakertoimeen ja parantaa sen kautta kaartokykyä merkittävästi. LEX:n avulla nostovoimakertoimeen on mahdollista saada jopa 50 % kasvu. Kasvu huomataan erityisesti pienentyneenä corner speed:na, kaartosäteenä ja kaartoon kuluvana aikana sekä kasvaneena kulmanopeutena. Välilliset vaikutukset ovat lyhentyneet lentoonlähtö- ja laskumatkat, pienempi polttoaineen kulutus matkalennossa ja liu’ussa sekä parantunut nousukyky.

Family-based dietary intervention in the STRIP study – influences on diet and diet-related attitudes

The focus of this dissertation was to investigate the effects of family-based dietary intervention during childhood and adolescence. The participants comprised of children and parents who participated in a longitudinal, randomised atherosclerosis prevention trial (STRIP study). The intervention families (n=540) took part in a dietary intervention since the child’s age of 8- months. The control group (n=522) did not receive any tailored dietary intervention. The main focus of the intervention was to improve the quality of dietary fat. The diet of children and parents was evaluated by daily food records and dietrelated attitudes by a questionnaire. The dietary intervention influenced, favourably, the dietary fat quality in children and parents. Fat quality improved mainly by the decrease of saturated fat intake. Some minor effects of the intervention were also observed in children’s fruit and vegetable (F&V) consumption although the F&V consumption was very low. The intervention increased parental interest in healthy eating, but there was no difference in interest in natural products or in attitudes towards hedonic eating attitudes between the intervention and control parents. Parents’ interest in healthy eating associated with parents’ and children’s high fruit and vegetable consumption but not with their fat quality ratio. On the other hand, dietary fat quality improved at every level of interest in healthy eating. It seems that the main target of the intervention, the dietary fat quality of the children, was promoted effectively. In the future, more emphasis should be given on increasing unsaturated fat intake and on elevating F&V consumption in children. Children’s diet, especially F&V consumption, associated with diet-related attitudes of the parents. Therefore, co-operation with parents and family-based premises for working should be capitalized upon when promoting healthy eating in children and adolescents.

Paperitehtaan sähkötasehallinta ja sähkön kysyntäjousto energiakustannusten hallinnassa

Paperiteollisuus on energiaintensiivistä teollisuutta, jossa on tehty pitkään työtä tuotantoprosessien energiatehokkuuden parantamiseksi. Paperitehtaan energiakustannuksiin voidaan kuitenkin vaikuttaa myös sähkötaseen hallinnalla ja sähkön kysyntäjouston avulla. Tehtaan seuraavan vuorokauden sähkön kulutus pyritään ennustamaan mahdollisimman tarkasti, mutta esimerkiksi paperitehtaan häiriötilanteissa sähkötase poikkeaa ennustetusta. Tällöin sähkötasetta voidaan korjata ensisijaisesti sähkön jälkimarkkinoiden eli Elbas- kaupankäynnin avulla. Ellei tasetta saada korjattua sähkön jälkimarkkinoilla tase-ero korjataan tasesähköllä, jonka hinta muodostuu säätösähkömarkkinoilla. Tasesähkön hinta saattaa poiketa Elspot- markkinahinnasta voimakkaasti, jolloin tase-erosta joko hyödytään tai hävitään kustannusmielessä. Tämän työn tarkoituksena on selvittää sähkötasehallinnan parantamisen ja sähkön kysyntäjouston vaikutukset paperitehtaan energiakustannuksiin. Työssä tutkittiin tehtaan sähkö-tasehallinnan nykytilannetta ja selvitettiin tase-erojen kustannusvaikuttavuutta. Lisäksi työssä luotiin ajomalleja sähkön kysyntäjouston toteuttamiselle massatehtaan eri tuotantoprosesseille, sekä määritettiin rajahintoja seuraavan vuorokauden energiaennusteeseen. Onnistunut energiaennuste perustuu paperitehtaan käynnin tarkkoihin ja ajankohtaisiin lähtötietoihin. Sähkötaseen poikkeamiin voidaan puolestaan varautua paremmin, kun informaatio tehtaan prosessien alasajosta tulee voimalaitoksen tietoon mahdollisimman aikaisin. Sähkötaseen poikkeamien hallinta voidaan tehdä, joko Elbas- kaupan tai tasesähkön avulla. Ajankohdasta ja tasepoikkeaman volyymista riippuen täytyy tehdä valinta, kumpi vaihtoehdoista on kustannusmielessä kannattavampi. Paperitehtaan eri prosesseille luoduilla ajomalleilla saatiin esiin huomattava säästöpotentiaali. Ajomallien noudattaminen vaatii suunnitelmallista tuotannon hallintaa ja sähkön Elspot- hinnan käyttäytymisen säännöllistä seurantaa. Seuraavan vuorokauden rajahintatietojen määrittämisen pohjalta voidaan arvioida, millä Elspot- hinnalla sähkön myynti muuttuu paperin tuotantoa kannattavammaksi.

Alueellinen energiatehokkuusmalli

Energian kulutus ja siitä aiheutuvat haittavaikutukset lisääntyvät globaalisti, minkä johdosta tarve uusille toimintamalleille ja ajatustavoille on merkittävä. Yksi mahdollisuus vastata energian kulutuksen kasvuun on lisätä energiatehokkuutta. Energiatehokkuudella voidaan vähentää energian käytöstä aiheutuvia päästöjä kustannustehokkaasti. Tässä työssä tarkastellaan energiatehokkuutta ja sen lisäämistä alueellisella tasolla. Työssä käsitellään menetelmiä ja keinoja alueellisen energiatehokkuuden lisäämiseksi esimerkiksi kaupungeissa ja yhteisöissä. Työssä esitetään alueellisen energiatehokkuuden arviointimalli, jolla voidaan määrittää alueellisen energiatehokkuuden toteutumista ja energiaratkaisujen kannattavuutta ympäristön kannalta. Malli sisältää matemaattisesti määritettäviä tunnuslukuja, jotka kuvaavat ympäristövaikutuksia. Mallia sovelletaan Lohjan alue-tarkasteluun, jossa mallin pohjalta esitetään vaihtoehtoja energiatehokkuuden lisäämiseksi. Voidaan todeta, että arviointimalli on käyttökelpoinen ja sillä voidaan havainnol-listaa alueellista energian käyttöä ja sen energiatehokkuutta. On kuitenkin huomattava, että malli huomioi lähinnä vain ympäristövaikutuksia ja sisältää virheläh-teitä johtuen esimerkiksi käytettävissä olevan tiedon määrästä.