Yhteiskuntavastuullinen kulutuskäyttäytyminen

Tämän kandidaatintyön päätarkoituksena on selvittää ja tarkastella yhteiskuntavastuullista kulutuskäyttäytymistä osana laajempaa markkinataloutta. Työ perustuu olemassa olevan kirjallisuuden ja tutkimusten esittelemiseen ja analysointiin. Eri lähteistä saatua tietoa pyritään yhdistelemään ja jäsentelemään niin, että yhteiskuntavastuullisesta kuluttamisesta rakentuu olennaisia asioita ja näkökantoja monipuolisesti käsittelevä kokonaisuus. Työ alkaa yhteiskuntavastuullisen näkökulman kehityksen tiiviillä esittelyllä, jonka jälkeen pohditaan yhteiskuntavastuullisen kuluttajan roolia osana kulutusmarkkinoita. Toisaalta hänellä on osto- ja kulutusvalintojensa kautta mahdollisuus vaikuttaa tuotteiden ominaisuuksin ja tarjontaan, mutta toisaalta hän joutuu tekemään valintansa tuottajien asettamissa tuotevalikoimaa ja -tietoa koskevissa puitteissa. Yhteiskuntavastuullista kuluttajaa voidaan yksiselitteisemmin tyypittää hänen eettisten asenteidensa ja tietoisuutensa mukaan, kun taas demografiset tekijät eivät ole osoittautuneet kovin toimivaksi luokittelutavaksi. Yhteiskuntavastuullinen kulutus- ja ostoprosessi poikkeaa normaalista lähinnä siten, että sen aikana kuluttaja painottaa tiedon hankintaa sekä vaihtoehtoisten kulutustapojen olemassaoloa. Hänen ostopäätöksensä perustuvat perinteisten ostokriteereiden lisäksi tuotteiden ja palvelusten eettisiin ominaisuuksiin, ja sen lisäksi, että hän vertailee eri tuottajien tarjoamia, hän harkitsee myös hyödykkeiden lainaamista, käytettynä ostoa tai jopa kokonaan hankkimatta jättämistä. Eettisyyteen perustuvien kulutuspäätösten takana on yhteiskuntavastuullisen valveutuneisuuden lisäksi moninaisia psykologisia ja sosiaalisia tekijöitä. Yhteiskuntavastuullisen ajattelutavan jatkuvasta leviämisestä huolimatta eettisesti tuotettujen tuotteiden ja palveluiden suhteelliset markkinaosuudet ovat tällä hetkellä vielä melko vaatimattomia. Syinä tähän voidaan pitää kuluttajien hämmennystä runsaan ja ristiriitaisen tiedon äärellä, yritysten yhteiskuntavastuullisuutta ja omia vaikutusmahdollisuuksia kohtaan tunnettua skeptisyyttä sekä muiden tuoteominaisuuksien, kuten hinnan ja laadun, priorisointia. On kuitenkin ennustettavissa, että tulevaisuudessa yritysten yhteiskuntavastuullinen toiminta tulee yhä korostumaan, ja siitä voi muodostua kannattava kilpailuvaltti. Jotta yritykset voisivat hyötyä optimaalisesti eettisistä toimintatavoistaan, niiden tulee segmentoida kohderyhmänsä ja asemoida tuotteensa oikein sekä varmistaa yksiselitteisen tuotetiedon saatavuus.

Competitor comparison: variable speed drives in pumping applications

As the world’s energy demand is increasing, a durable solution to control it is to improve the energy efficiency of the processes. It has been estimated that pumping applications have a significant potential for energy savings trough equipment or control system changes. For many pumping application the use of a variable speed drive as a process control element is the most energy efficient solution. The main target of this study is to examine the energy efficiency of a drive system that moves the pump. In a larger scale the purpose of this study is to examine how the different manufacturers’ variable speed drives are functioning as a control device of a pumping process. The idea is to compare the drives from a normal pump user’s point of view. The things that are mattering for the pump user are the efficiency gained in the process and the easiness of the use of the VSD. So some thought is given also on valuating the user-friendliness of the VSDs. The VSDs are compared to each other also on the basis of their life cycle energy costs in different kind of pumping cases. The comparison is made between ACS800 from ABB, VLT AQUA Drive from Danfoss, NX-drive from Vacon and Micromaster 430 from Siemens. The efficiencies are measured in power electronics laboratory in the Lappeenranta University of Technology with a system that consists of a variable speed drive, an induction motor with dc-machine, two power analyzers and a torque transducer. The efficiencies are measured as a function of a load at different frequencies. According to measurement results the differences between the measured system efficiencies on the actual working area of pumping are on average few percent units. When examining efficiencies at the whole range of different loads and frequencies, the differences get bigger. At low frequencies and loads the differences between the most efficient and the least efficient systems are at the most about ten percent units. At the most of the tested points ABB’s drive seem to have slightly better efficiencies than the other drives.

Pyrolyysiöljyn tuottaminen kiertoleijukattilaan liitetyllä prosessilla

Pyrolyysiöljy on biomassasta nopealla hapettomalla lämpökäsittelyprosessilla saatavaa nestemäistä polttoainetta. Kasvavien uusiutuvan energian käyttötavoitteiden myötä pyrolyysiöljystä on tullut kiinnostava vaihtoehto fossiilisille polttoöljyille. Suurimmat käytön haasteet ovat alhainen lämpöarvo, korkeat kiintoainepitoisuudet ja happamuus fossiilisiin polttoöljyihin verrattuna sekä eri raaka-aineista syntyvät ominaisuuksiltaan erilaiset pyrolyysiöljyt. Pyrolyysiöljyn kaupallinen tuotanto on vasta käynnistymässä eikä sen laadulle ole olemassa standardeja, joten eri valmistajien tuotteet voivat poiketa toisistaan huomattavastikin. Suomessa on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) toimesta kehitetty Integrated Thermal Process (ITP)-konsepti, jossa pyrolyysiöljyn tuotantoprosessi on liitetty kiertoleijukattilaprosessiin. Prosessien yhdistämisellä voidaan parantaa kokonaishyötysuhdetta sekä hyödyntää laitosten yhteistä käyttöä ja polttoaineen hankintaa. Pyrolyysiprosessin tarvitsema lämpöenergia otetaan petihiekan välityksellä kattilasta, jossa poltetaan myös prosessissa syntyvät oheistuotteet. Tässä diplomityössä tutkittiin pyrolyysiprosessin vaikutusta voimalaitoksen toimintaan ja luotiin malli voimalaitoksen energiataseessa tapahtuvien muutosten arviointiin. Malli laskee sekä pyrolysaattorin että raaka-aineen käsittelyn vaikutukset voimalaitoksen sähkön- ja lämmöntuotantoon. Lisäksi mallin avulla voidaan arvioida pyrolysaattorin aiheuttama raaka-aineen tarve sekä voimalaitoksen lisäpolttoaineen tarve. Työssä tarkasteltiin myös pyrolyysiöljyn ominaisuuksia ja käyttökohteita, sekä tarvittavia muutoksia olemassa olevaan voimalaitokseen. Lisäksi arvioitiin tuotannon kannattavuutta. Mallia sovellettiin esimerkkivoimalaitokseen, jossa on harkittu pyrolyysiöljyn tuotannon aloittamista. Laskelmien perusteella pyrolyysiöljyn tuotannolla on sähkön- ja lämmöntuotantoa alentava sekä polttoaineen tarvetta korottava vaikutus. Pyrolyysiprosessin lisääminen nostaa voimalaitoksen kokonaishyötysuhdetta. Suotuisissa olosuhteissa öljytuotanto ITP-konseptilla näyttäisi olevan taloudellisesti kannattavaa.

Sähkön tuotantokustannusvertailu

Työssä vertaillaan eri sähköntuotantovaihtoehtojen taloudellista kannattavuutta. Kannattavuusvertailu suoritetaan pelkkää sähköä tuottaville voimalaitoksille. Sähkön ja lämmön yhteistuotannon lisärakentaminen tulee kattamaan tietyn osuuden lähitulevaisuuden sähkön hankinnan vajeesta, mutta sen lisäksi tarvitaan myös uutta lauhdetuotantokapasiteettia. Tutkittavat voimalaitostyypit ovat: ydinvoimalaitos, maakaasukombilauhdevoimalaitos, kivihiililauhdevoimalaitos, turvelauhdevoimalaitos, puulauhdevoimalaitos ja tuulivoimala. Kannattavuustarkastelu suoritetaan annuiteettimenetelmällä käyttäen 5 % reaalikorkoa ja tammikuun 2008 hintatasoa. Laskelmien perusteella 8000 tunnin huipunkäyttöajalla ydinsähkön tuotantokustannus olisi 35,0 € /MWh, kaasusähkön 59,2 €/MWh ja hiilisähkön 64,4 €/MWh, kun hiilidioksidipäästöoikeuden hintana käytetään 23 €/t. Ilman päästökauppaa kaasusähkön hinta on 51,2 €/MWh ja hiilisähkön 45,7 €/MWh ydinsähkön hinnan pysyessä ennallaan. Herkkyystarkastelun tulosten perusteella ydinvoiman kilpailukyky korostuu muihin tarkasteltuihin tuotantomuotoihin verrattuna. Ydinpolttoaineen suurellakaan hinnan muutoksella ei ole merkittävää vaikutusta ydinsähkön tuotantokustannukseen, kun taas maakaasusähkö on erittäin riippuvainen polttoaineen hinnasta. Myös päästöoikeuden hinnan kasvu lisää merkittävästi ydinvoiman kilpailukykyä kaasu- ja hiilisähköön verrattuna. Ydinvoimainvestoinnin kannattavuutta ja takaisinmaksua tarkastellaan myös yksinään siten, että investoinnilla saavutettavien tuottojen laskennassa käytetään useita eri sähkön markkinahintoja. Investoinnin kannattavuus on erittäin hyvä, kun sähkön markkinahinta on 50 €/MWh tai suurempi.

RetroEm - Jälkiasennettava hiukkassuodatin

RetroEm-tutkimuksen tarkoituksena on saada tietoa jälkiasennettavista hiukkassuodattimista. Suomen autovero uudistui vuoden 2008 alussa, siten että uusien autojen autovero lasketaan niiden CO2-päästöistä. Dieselautoissa on pienempi kulutus kuin bensiiniautoissa. Tästä johtuen CO2-päästöt ovat pienemmät dieselautoissa. Tämä on laskenut diesel-autojen hintaa. Dieselautojen halvemmasta hinnasta johtuen uusien dieselautojen määrä on kasvussa eli dieselautojen päästöjen määrä lisääntyy. Dieselautojen pakokaasupäästöistä terveydelle haitallisten pienhiukkasten määrä kasvaa. Pienhiukkasia pystytään suodattamaan uusista ja vanhoista jälkiasennettavan hiukkassuodattimen avulla. Jälkiasennettavalla hiukkassuodattimella pitäisi saada valmistajan mukaan 30 - 70 %:n hyötysuhde. Jälkiasennettavat hiukkassuodattimet hankittiin Diagno Finland Oy:n kautta saksasta Twintec-yrityksestä. Testiautoina oli vuoden 2007 VW Passat 1.9 TDI ja vuoden 2001 BMW 530dA. Mittaukset suoritettiin joulukuussa 2007. Mittaukset onnistuivat hyvin. Lämpötilamittauksista selvisi, että hiukkassuodattimessa on tarpeeksi kuuma, että regenerointi toimii. Passatissa hiukkassuodattimen hyötysuhde jäi hieman heikommaksi kuin BMW:llä, mutta saavutettiin valmistajan lupailtu arvo 30 - 70 %:ia. Passatissa hiukkasia oli noin 28 % vähemmän kun ilman hiukkassuodatinta. BMW:llä hiukkassuodattimen kanssa hiukkaset vähenivät noin 58 %. Jälkiasennettavat hiukkassuodattimet toimivat oikein ja saivat puhdistettua hiukkaspäästöjä. RetroEm-tutkimusta on tarkoitus jatkaa BMW:llä ja Passatilla. Tarkoituksena on myös saada 5 - 8 uutta dieselautoa, joihin asennetaan eri valmistajan jälkiasennettava hiukkassuodatin.

Supplier Energy Audits in Thermal Power Plants

This master’s thesis handles an operating model for an electric equipment supplier conducted sale oriented energy audit for pumping, fan and other motor applications at power plants. The study goes through the largest factors affecting internal electricity use at a power plant, finds an energy audit –like approach for the basis of information gathering and presents the information needed for conducting the analysis. The model is tested in practice at a kraft recovery boiler of a chemical pulping mill. Targets chosen represent some of the largest electric motor applications in the boiler itself and in its fuel handling. The energy saving potential of the chosen targets is calculated by simulating the energy consumption of the alternatives for controlling the targets, and thereafter combining the information with the volume flow duration curve. Results of the research are somewhat divaricated, as all the information needed is not available in the automation system. Some of the targets could be simulated and their energy saving potential calculated quite easily. At some of the targets chosen the monitoring was not sufficient enough for this and additional measurements would have been needed to base the calculations on. In traditional energy audits, energy efficiency of pump and fan applications is not necessarily examined. This means that there are good possibilities for developing the now presented targeted energy audit procedure basis further.

Energiansiirtoketjun energiatehokkuus

Tämän työn tavoitteena oli tarkastella energiansiirtoketjun kokonaisenergiatehokkuutta, alkaen polttoaineesta ja päättyen sähköenergian loppukäyttäjään. Tarkasteltava energiansiirtoketju alkaa polttoaineen tuotannosta ja siirrosta. Tämän jälkeen tulee sähköenergian tuottaminen, siirtäminen, jakelu ja loppukäyttö. Sähköntuotannon osalta tarkasteltiin myös vesivoimaa ja tuulivoimaa, jolloin energiansiirtoketjusta jää polttoaineen tuotannon ja siirron häviöt pois. Työn pääpaino kohdistui sähköenergian tuotannon, siirron, jakelun ja loppukäytön energiatehokkuuksien tarkastelemiseen. Työssä selvitettiin myös tulevaisuuden näkymiä, miten hyötysuhteita saataisiin parannettua eri osa-alueilla uusilla tekniikoilla ja käyttötottumuksilla. Loppukäyttäjä saa polttoaineen energiasta hyödyksi noin neljänneksen. Suurimmat häviöt syntyvät sähköenergian tuotannossa, lukuun ottamatta vesivoimalaitoksia, joiden hyötysuhde on erittäin korkea.

Fischer-Tropsch Slurry Bubble Column Reactor Modeling

The literature part of the work reviews overall Fischer-Tropsch process, Fischer-Tropsch reactors and catalysts. Fundamentals of Fischer-Tropsch modeling are also presented. The emphasis is on the reactor unit. Comparison of the reactors and the catalysts is carried out to choose the suitable reactor setup for the modeling work. The effects of the operation conditions are also investigated. Slurry bubble column reactor model operating with cobalt catalyst is developed by taking into account the mass transfer of the reacting components (CO and H2) and the consumption of the reactants in the liquid phase. The effect of hydrostatic pressure and the change in total mole flow rate in gas phase are taken into account in calculation of the solubilities. The hydrodynamics, reaction kinetics and product composition are determined according to literature. The cooling system and furthermore the required heat transfer area and number of cooling tubes are also determined. The model is implemented in Matlab software. Commercial scale reactor setup is modeled and the behavior of the model is investigated. The possible inaccuraries are evaluated and the suggestions for the future work are presented. The model is also integrated to Aspen Plus process simulation software, which enables the usage of the model in more extensive Fischer-Tropsch process simulations. Commercial scale reactor of diameter of 7 m and height of 30 m was modeled. The capacity of the reactor was calculated to be about 9 800 barrels/day with CO conversion of 75 %. The behavior of the model was realistic and results were in the right range. The highest uncertainty to model was estimated to be caused by the determination of the kinetic rate.

Kierrätyspolttoaineen käyttö leijupetikattilan konseptiin

Diplomityö tehtiin Rautjärven kunnassa sijaitsevalle M-real Simpeleen tehtaan voimalaitokselle. Voimalaitoksella on leijupetikattila ja se tuottaa prosessilämmön ja höyryn kartonki- ja paperikoneelle. Vuotuinen energiantuotanto on noin 115 GWh. Diplomityön tavoitteena oli tutkia kierrätyspolttoaineen käyttöä osana voimalaitoksen polttoainekonseptista. Voimalaitoksen biokattila on leijupetikattila, jossa poltetaan tehtaalta tulevaa kuorta ja lietettä sekä tehtaan ulkopuolisia puuperäisiä biopolttoaineita ja turvetta. Yksi työn päätavoitteista oli laatia voimassa olevan ympäristöluvan muutoshakemus, jotta kierrätyspolttoaineen käytölle saataisiin lupa. Suurten polttolaitosten päästöjen tarkkailu- ja raportointivaatimukset ovat uudistuneet viime vuosina paljon. Suurimpia muutosten aiheuttajia ovat Valtioneuvoston asetukset 1017/2002 ja 362/2003. Tässä työssä kuvataan uusien asetusten tuomia vaatimuksia itse kattilalle ja polttoaineen syötölle, jatkuvatoimisille mittalaitteille ja muille suoritettaville mittauksille. Uutena asiana on myös ilmapäästöjen seurantamittaukset ja -tapa, jolla tulokset ilmoitetaan. Mahdollisimman pieniin leijupetikattilamuutoksiin uskotaan pääsevän korvaamalla kierrätyspolttoaine REF1:llä 5 – 10 % turpeesta tai puupolttoaineista.

Varustamobarometri. Joulukuu 2008

Edellisessä barometrissä todettiin korkeasuhdanteen taittuneen ja ennustettiin kehityksen kääntyvän lievästi negatiiviseksi. Lähitulevaisuudesta esitettiin kuitenkin voimakkaasti toisistaan poikkeavia näkemyksiä. Toteutunut puolivuotiskausi on ollut ennustettua voimakkaamman suhdannekäänteen aikaa. Saldolukutarkastelun perusteella taloudellinen tilanne merenkulkualalla heikkenee voimakkaasti seuraavallakin kaudella. Tarkempi prosenttitarkastelu osoittaa vastaajien olevan hyvin yksimielisiä tilanteen heikkenemisestä, mutta usean muuttujan kohdalla tilanteen ennakoidaan heikentyvän vain jonkin verran. Merikuljetusmarkkinoiden suhdanteet kääntyivät edellisellä puolivuotiskaudella voimakkaasti negatiivisiksi. Tulevan kauden saldoluku osoittaa tilanteen heikentyvän voimakkaasti. Prosenttitarkastelun perusteella valtaosa vastaajista (62 %) arvioi suhdannetilanteen heikkenevän ainoastaan jonkin verran. Kuljetuskysyntä on heikentynyt voimakkaasti. Ennusteen mukaan kuljetuskysyntä heikkenee seuraavalla kaudella edelleen. Kaksi kolmasosaa vastaajista arvioi kysynnän heikkenevän vain jonkin verran ja neljännes huomattavasti. Suomen vientikuljetusten määrän ennustetaan lähes yksimielisesti vähenevän seuraavan vuoden aikana. Tuonnin vähenemisen ennakoidaan olevan hieman maltillisempaa kuin viennin vähenemisen. Talouden yleinen epävarmuus on noussut yksittäisen varustamon tärkeimmäksi kasvun esteeksi (17 mainintaa). Laskusuhdanteesta huolimatta toiseksi suurimpana kasvun esteenä nähtiin osaavien työntekijöiden saannin vaikeus meripuolella (15 mainintaa). Kasvun esteenä mainittiin myös pääomakustannusten nousu, joka osaltaan vaikuttaa myös siihen, että investointien ennustetaan kääntyvän laskuun. Kilpailu merikuljetusmarkkinoilla on säilynyt kireänä ja kiristyy tuntuvasti seuraavalla kaudella. Kilpailua käytäneen osin hinnoilla. Puolet vastaajista ilmoitti, että rahtihinnat kääntyivät laskuun edellisellä kaudella. 80 % vastaajista ennakoi rahtihintojen laskun jatkuvan tulevallakin kaudella Yli puolella varustamoista liikevaihto nousi vielä edellisellä kaudella. Vaikka yleinen taloudellinen tilanne on kireä, 43 prosenttia varustamoista arvioi liikevaihtonsa säilyvän ennallaan seuraavalla kaudella. Liikevaihdon kehitystä kuvaavan ennusteen saldoluku on kuitenkin lievästi negatiivinen. Kapasiteetin käyttöasteessa on toteutuneella kaudella ollut suuria varustamokohtaisia eroja. Tulevalla kaudella kapasiteetin käyttöaste kääntyy saldoluvulla mitattuna laskuun. Kulujen osalta barometrissä seurataan sekä polttoaineen että miehistökustannusten hintakehitystä. Polttoöljyn hintakehitystä kuvaava saldoluku oli ensimmäistä kertaa positiivinen barometrin toteutushistorian aikana. Ennusteen mukaan bunkkerin hinta laskee saldoluvun mukaan edelleen selvästi. Miehistökustannukset jatkavat nousuaan niin ulkomaan kuin Suomen lipunkin alla purjehtivissa aluksissa. Menneen puolivuotiskauden osalta miehistökustannusten saldoluku (-87) on ulkomaan lipun alla purjehtivissa aluksissa lähes sama kuin Suomen lipun alla purjehtivien alusten saldoluku (-88). Ennusteen mukaan miehistökustannusten suhteellinen nousu alalla on myös hyvin samansuuntaista molemmissa tapauksissa. Pääosin henkilöstön määrän ennakoidaan vastaajien varustamoissa säilyvän ennallaan taloudellisesta taantumasta huolimatta. Yli kolmannes vastaajista katsoi, että merenkulkupolitiikka on parantunut viimeisen vuoden aikana. Saldoluku oli positiivinen (+30). Positiivisen arvion taustalla on olettamus siitä, että tonnistoverouudistus saadaan toteutettua jokseenkin suunnitellussa muodossa. Suomalaisten varustamojen markkinaosuuden kehitys kuljetuksista Suomeen/Suomesta on edelleen laskeva. Laskukaudesta huolimatta markkinaosuuksien menettäminen ei ole yhtä voimakasta kuin edellisessä ennusteessa. Puolet vastaajista ennakoi suomalaisten varustamoiden markkinaosuuden säilyvän ennallaan. Teemakysymys käsitteli merenkulun koulutusjärjestelmää Suomessa. Kysymyksen taustalla on, että Opetusministeriö rahoittaa parhaillaan selvitystä merenkulkualan koulutuksen tilasta ja kehittämistarpeista. Kysymyksen avulla kartoitettiin vastaajien näkemystä siitä, vastaako nykyinen merenkulkualan koulutusjärjestelmä merenkulkuelinkeinon tarpeita. 67 % vastaajista arvioi, että koulutusjärjestelmä ei vastaa elinkeinon tarpeita. Vain kolmannes vastaajista katsoi, että koulutusjärjestelmä vastaa tarpeita. Vastauksissa korostettiin erityisesti sitä, että nykyinen koulutusjärjestelmä on liian teoreettinen ja koulutusaika liian pitkä. Toivottiin käytännönläheisempää lähestymistapaa. Esimerkiksi laivaharjoittelua toivottiin enemmän.

Energiatehokkuuden edistäminen rakentamisen ja asumisen alalla

Suomi haluaa energiatehokkuuden edelläkävijäksi maailmassa, mutta se ei onnistu ilman rakennusalan osallistumista energiatehokkuustalkoisiin. Toistaiseksi energiatehokkuuden kehitys asumisen ja rakentamisen osalta ei ole ollut niin nopeaa kuin muualla Euroopassa. Energiatehokkuustalkoiden takana on huoli ilmastomuutoksen vaikutuksista. Ilmastomuutoksen torjuminen aiheuttaa yhteiskunnalle kustannuksia, mutta pidemmällä aikavälillä se on halvempaa kuin puuttumatta jättäminen. Omakotitalojen suosio lisääntyy koko ajan ja energian kulutus niissä kasvaa. Erityisesti sähkönkäyttö lisääntyy koko ajan erityisesti viihde-elektroniikan suosion myötä. Energiatehokkuuteen yritetään vaikuttaa monenlaisilla ohjauskeinoilla, joita ovat muun muassa taloudelliset ja lainsäädännölliset ohjauskeinot. Lainsäädännön lisäksi yksi tärkeimmistä kannustimista energiatehokkuuteen on öljyn hinta. Rakennusten energiatehokkuudessa kokonaisuus ratkaisee ja erityisesti tiiveys. Julkisen sektorin rooli energiatehokkuuden edistämisessä on merkittävä sekä säädösten laatijana että esimerkin näyttäjänä. Vastuuta ilmastotalkoista halutaan jakaa myös kunnille.

Metallien talteenotto kloridiliuoksesta

Diplomityön tarkoituksena oli tutkia ja kehittää menetelmä arvometallien kuten kuparin, sinkin, koboltin ja nikkelin talteenottoon metallikloridiliuoksesta. Tavoitteena oli valita taloudellisin ja ympäristöystävällisin menetelmä, jolla saadaan nämä arvometallit myyntituotteiksi. Lisäksi puhdistetun prosessiveden tuli täyttää asetetut tavoitteet. Kirjallisuustyön perusteella laskettiin viidelle eri prosessivaihtoehdolle ainetaseet HSC Sim 6.0 ohjelmalla, joka on HSC Chemistry-pohjainen prosessien simulointi- ja mallinnusohjelma. Kaikissa vaihtoehdoissa oli ensimmäisenä prosessiosana kuparin, sinkin, koboltin ja nikkelin sulfidisaostus ja sakan pesu. Sulfidisaostusta seurasi vaihtoehtoisesti joko 1) hapetus hapella ja hydroksidisaostus, 2) hapetus vetyperoksidilla ja hydroksidisaostus, 3) pelkkä hydroksidisaostus, 4) hapetus SO2/O2-kaasuseoksella ja hydroksidisaostus tai 5) karbonaattisaostus. Taselaskennan perusteella valittiin kokeelliseen osaan tutkittavat prosessivaihtoehdot, jotka olivat sulfidisaostus, hydroksidisaostus, SO2/O2- hapetus ja hydroksidisaostus sekä karbonaattisaostus. Kokeissa arvometallit saatiin talteenotettua sulfidisaostuksella selektiivisimmin lämpötilassa 55 °C ja pH:ssa 4. Näissä olosuhteissa reagenssin kulutus verrattaessa muihin tehtyihin sulfidisaostuksiin oli pienin. Sakka laskeutui ja suotautui hyvin. Loppusakan sisältämien metallien (kupari, sinkki ja koboltti) pitoisuudet olivat korkeimmat. Myös nikkelin määrä oli suuri. Mangaani ja rauta saatiin talteenotettua selektiivisimmin karbonaattisaostuksella lämpötilassa 65 °C. Sakka sisälsi eniten mangaania. Sakka laskeutui ja suotautui hyvin. Tällä menetelmällä puhdistetun prosessiveden laatu täytti asetetut tavoitteet.

Integration of a Bioethanol Process to a Pulp Mill

Tässä diplomityössä tutkittiin puuhakkeen esihydrolyysi- ja hakkuujätteen hydrolyysiprosessien integroimista sellutehtaaseen bioetanolin tuottamiseksi. Tällaisesta ns. biojalostamosta luotiin WinGEMS-simulointiohjelmalla simulointimalli, jonka avulla tutkittiin bioetanoliprosessin vaikutusta sellutehtaan massa- ja energiataseisiin sekä alustavaa biojalostamon kannattavuutta. Simuloinnissa tarkasteltiin kolmea eri tapausta, joissa mäntysellun tuotannon ajateltiin olevan 1000 tonnia päivässä ja hakkuujätettä käytettävän 10 % tarvittavan kuitupuun määrästä: 1) Puuhakkeen esihydrolyysi ja hakkuujätteen hydrolyysi etanolin tuottamiseksi 2) Puuhakkeen esihydrolyysi, hakkuujäte kuorikattilaan poltettavaksi 3) Ei esihydrolyysiä, hakkuujäte kuorikattilaan poltettavaksi Verrattuna tapaukseen 3, puun kulutus kasvaa 16 % esihydrolysoitaessa puuhake ennen keittoa tapauksissa 1 ja 2. Kasvaneella puun kulutuksella tuotetaan tapauksessa 1 149 tonnia etanolia ja 240 MWh enemmän ylimääräsähköä päivässä. Tapauksessa 2 tuotetaan 68 tonnia etanolia ja 460 MWh enemmän ylimääräsähköä päivässä. Tämä tuottaisi vuotuista lisäkassavirtaa 18,8 miljoonaa euroa tapauksessa 1 ja 9,4 miljoonaa euroa tapauksessa 2. Hydrolyysin tuoteliuoksen, hydrolysaatin, haihduttaminen sekä hydrolyysiprosessien orgaanisten jäännöstuotteiden haihduttaminen ja polttaminen kasvattavat haihduttamon ja soodakattilan kuormitusta. Verrattuna tapaukseen 3, tapauksissa 1 ja 2 haihduttamon vaiheiden määrä on kasvatettava viidestä seitsemään ja tarvittavat lämmönsiirtopinta-alat lähes kaksinkertaistettava. Soodakattilan kuormitus kasvaa 39 % tapauksessa 1 ja 26 % tapauksessa 2.

Gamma spectrometry and gamma and X-ray tomography of nuclear fuel

The purpose of gamma spectrometry and gamma and X-ray tomography of nuclear fuel is to determine both radionuclide concentration and integrity and deformation of nuclear fuel. The aims of this thesis have been to find out the basics of gamma spectrometry and tomography of nuclear fuel, to find out the operational mechanisms of gamma spectrometry and tomography equipment of nuclear fuel, and to identify problems that relate to these measurement techniques. In gamma spectrometry of nuclear fuel the gamma-ray flux emitted from unstable isotopes is measured using high-resolution gamma-ray spectroscopy. The production of unstable isotopes correlates with various physical fuel parameters. In gamma emission tomography the gamma-ray spectrum of irradiated nuclear fuel is recorded for several projections. In X-ray transmission tomography of nuclear fuel a radiation source emits a beam and the intensity, attenuated by the nuclear fuel, is registered by the detectors placed opposite. When gamma emission or X-ray transmission measurements are combined with tomographic image reconstruction methods, it is possible to create sectional images of the interior of nuclear fuel. MODHERATO is a computer code that simulates the operation of radioscopic or tomographic devices and it is used to predict and optimise the performance of imaging systems. Related to the X-ray tomography, MODHERATO simulations have been performed by the author. Gamma spectrometry and gamma and X-ray tomography are promising non-destructive examination methods for understanding fuel behaviour under normal, transient and accident conditions.

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.