Pienen mittakaavan CHP-laitokset osana hiilineutraalia maaseutuyhteiskuntaa

Maapallon ilmasto lämpenee koko ajan kasvihuonekaasujen määrän lisääntyessä ilmakehässä. Merkittävin ihmisten aiheuttama päästöjen lähde on fossiilisten polttoaineiden käyttö energiantuotannossa ja liikenteessä, jonka vuoksi on tärkeää lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää esimerkkialueena olevan maaseutuyhteiskunnan mahdollisuutta olla energiaomavarainen ja materiaalikierroiltaan suljettu, jos alueen tarvitsema sähkö ja lämpö tuotettaisiin paikallisilla biomassavaroilla kahdella rinnakkaisella pienen mittakaavan CHP-laitoksella. Tarkastellut laitokset olivat anaerobisen mädätyksen ja polttokennojen yhdistelmä sekä termisen käsittelyn ja ORC-prosessin yhdistelmä. Työssä tehdyt laskelmat osoittivat, että esimerkkialue saisi tuotettua omilla biomassavaroillaan tarvitsemastaan sähköstä 75 % ja lämmöstä 90 % esimerkkilaitosten avulla. Laskelmissa ei kuitenkaan huomioitu kesä- ja talvikuukausien välistä eroa lämmön kulutuksessa, jonka vuoksi molemmat laitokset eivät voisi toimia koko ajan täydellä teholla. Lisäksi tuotetun lämmön hyötykäyttöä rajoittaa riittävän laajan kaukolämpöverkon puuttuminen esimerkkialueelta. Nykyisen kaukolämpöverkon avulla saataisiin hyödynnettyä vain kolmasosa ORC-prosessilla tuotetusta lämpöenergiasta. Laskelmat osoittivat myös, että alueen kasvihuonekaasupäästöt pienenisivät 21 % eli noin 6 000 hiilidioksidiekvivalenttitonnia vuodessa, jos suurin osa energiasta tuotettaisiin omista biomassavaroista CHP-laitosten avulla ja mädätyksen seurauksena syntyvä reaktorijäännös korvaisi kemiallisten lannoitteiden käytön.

Pienen mittakaavan reaktiivisuuskoelaitteen mallinnus

Tässä kandidaatintyössä tavoitteena on selvittää, ymmärretäänkö heterogeenisen reakti-on ominaisuuksia paremmin mallinnuksen avulla. Työssä tarkastellaan heterogeenisia reaktioita ja niiden makrotason ilmiöitä. Työn kirjallisuusosassa käsitellään, mikä on heterogeeninen reaktio ja missä tilanteissa heterogeenisiä reaktioita esiintyy. Hetero-geenisiä reaktioita voidaan tutkia Lappeenrannan teknillisen yliopiston energiatekniikan osaston rakentamalla koelaitteistolla. Tässä kandidaatintyössä esitellään pintapuolisesti tämä laitteisto. Työn pääpaino on mallinnuksessa. Työssä selvitetään, miksi mallinnusta tehdään ja miten malli rakennetaan kuvaamaan koelaitteistolla saatuja mittaustuloksia. Lopuksi tehdään johtopäätökset ja arvioidaan edellä kuvatun prosessin toimivuutta. Tämä kandidaatintyö antaa perusteet sille, miksi ja miten mallinnuksen avulla voidaan ymmärtää reaktioiden ominaisuuksia paremmin ja yksityiskohtaisemmin.

Business opportunities in power sector of Ukraine : focus small-scale hydro and wind power sectors

In the last few years, the Ukrainian investment market has constantly shown strong performance and significant growth. This is primarily due to the investment attractiveness of Ukraine. From the perspective of investments in energy sector, Ukraine can be described as a country providing significant number of opportunities to multiply invested funds. But there are numbers of risks which hamper large investments. The work objective was to discover opportunities in small-scale hydropower and wind power sectors of Ukraine and more importantly to prove economic expediency of such investments. Thesis covers major of issues, concerning entering the Ukrainian power market as a foreign investor. It provides basic information about the structure of power market, the state of renewables sector in Ukraine, development of power sector in the regions, functioning of Wholesale Electricity Market, formation of electricity prices, possibilities for implementing joint Implementation mechanism, while the most attention, nevertheless, is concentrated on the opportunities in small-scale hydro and wind power sectors. Theoretical part of the study disclosed that Crimea peninsula has perfect wind conditions and could be a prospective area for wind project development. Investment analysis revealed that project profits will be excellent if green tariff for renewable energy is adopted. By the moment uncertainties about green law adoption bring additional risk to the projects and complicate any investment decision.

Kullan uutto kloridiliuoksista

Työssä tutkittiin kullan neste-nesteuuttoa kloridiliuoksista kirjallisuustutkimuksen ja laboratoriokokeiden avulla. Uuttoreagenssina käytettiin Outotecin kehittämää kullanuuttoreagenssia. Teoreettisessa osassa tarkastellaan kullan käyttäytymistä happamissa vesiliuoksissa, jotka sisältävät kloridia ja bromidia. Lisäksi työssä käsitellään kultakloridiyhdisteiden käyttöturvallisuutta. Teollisuudessa vuonna 2012 käytettäviä neste-nesteuuttoon perustuvia kullan talteenottomenetelmiä esitellään lyhyesti. Kirjallisuusosassa käsitellään myös joidenkin teollisesti käytettävien polymeeristen rakennemateriaalien ominaisuuksia. Kokeellisessa osassa määritettiin kullanuuttoreagenssin fysikaalisia ominaisuuksia, kuten sen tiheys, viskositeetti, liukoisuus veteen sekä faasien selkeytyminen uuttoprosessissa. Tuloksista havaittiin, että eri modifiointiaineet vaikuttavat huomattavasti kullanuuttoliuoksen fysikaalisiin ominaisuuksiin. Kullan uuttoa tutkittiin pienen mittakaavan laboratoriokokein käyttämällä synteettisiä kultaa sisältäviä lähtöliuoksia. Kokeissa tutkittiin lähtöliuoksen happopitoisuuden ja bromidipitoisuuden, sekä uuttoreagenssin modifiointiaineiden vaikutuksia kullan uuttotasapainoon. Lisäksi tutkittiin joidenkin epäpuhtausmetallien myötäuuttautumista. Materiaalitutkimuksissa tarkasteltiin kullanuuttoreagenssin ja autenttisen kullan halidiliuoksen vaikutuksia polymeerimateriaaleihin pitkäaikaisessa kontaktissa. Uuttoliuosten havaittiin aiheuttavan turpoamaa sekä pinnan pehmenemistä joissakin teollisissa muoveissa.

Turussa asuvien korkeakoulutettujen maahanmuuttajien muuttoliikkeet ja -prosessit

Tutkimusta korkeakoulutetuista maahanmuuttajista Suomessa on tehty vielä vähän suhteessa muihin maahanmuuttajaryhmiin. Korkeakoulutetut maahanmuuttajat muodostavat kuitenkin pienen, mutta koko ajan kasvavan joukon, joka eroaa paljon muista maahanmuuttajaryhmistä. He ovat myös se ryhmä maahanmuuttajia, joita usein toivottaisiin muuttavan Suomeen. Tulevaisuudessa Suomi tarvitsee kaikenlaisia maahanmuuttajia muun muassa korjaamaan kasvavaa huoltosuhdetta sekä ylläpitämään Suomen kilpailukykyä. Tämä tutkimus tuo oman panoksensa aikamaantieteelliseen muuttoliiketutkimukseen, jota on tehty vielä suhteellisen vähän. Aikamaantiede on usein keskittynyt tarkastelemaan arkipäivän liikkumista pienen mittakaavan sisällä. Sen sijaan tässä tutkimuksessa tarkastellaan korkeakoulutettujen maahanmuuttajien muuttoreittejä maailmalla ennen Suomeen saapumista. Muutto nähdään prosessina, johon sisältyvät muuton suunnittelu, itse muutto sekä sopeutuminen tulomaahan. Kun muuttoprosesseja ymmärretään paremmin, maahanmuuttopolitiikkaa pystytään muokkaamaan paremmin kaikkien tarpeita vastaavaksi. Tässä tutkimuksessa selvitetään, keitä Turussa asuvat korkeakoulutetut maahanmuuttajat ovat, heidän muuttoprosessejaan sekä tulevaisuuden suunnitelmiaan. Aineisto on kerätty kyselyn sekä kymmenen teemahaastattelun avulla kevään 2015 aikana. Turussa asuvat korkeakoulutetut maahanmuuttajat ovat heterogeeninen ryhmä kotimaansa ja Suomeen muuttosyyn perusteella. Tärkeimpiä syitä Suomeen muutolle ovat opiskelu ja perhesyyt, vaikkakin yhtä syytä muutolle on vaikeaa määrittää. Moni on päätynyt muuttamaan Turkuun henkilökohtaisista syistä ja sattuman kautta. Suurimmalle osalle Suomi on ensimmäinen maa, jossa he asuvat yli neljän kuukauden ajanjakson kotimaansa lisäksi, mikä osaltaan johtuu kyselyyn vastanneiden alhaisesta Suomeen muuttoiästä. Muuttoprosessin sujuvuuteen vaikuttavat muun muassa muuttosyy, lähtömaa, sosiaaliset verkostot ja maahanmuuttopolitiikka. Tutkimuksen kohderyhmänä olleet maahanmuuttajat ovat valmiiksi koulutettua ja työikäisenä Suomeen tulleita, joten he ovat tänne muuttaessaan heti potentiaalista työvoimaa. Oman alan töiden saaminen koetaan kuitenkin erityisen vaikeana, joten moni suorittaa Suomessa toisen tutkinnon. Suomen kielen taidon puuttuminen nähdään suurimpana esteenä työmarkkinoille siirtymisessä ja töiden saamisen haastavuus onkin pääsyy, jonka takia Suomesta muutetaan pois. Sosiaaliset suhteet ja perheen perustaminen ovat taas tekijöitä, jotka vähentävät Suomesta poismuuttoa. Yleisesti ottaen Turku ja Suomi koetaan turvallisena ja hyvänä paikkana asua, mistä ei muutettaisi pois, jos oman alan töitä olisi tarjolla.

Tekoälyagenttien päätösmallien vertailu reaaliaikaisessa pelissä

Tässä tutkielmassa vertaillaan, miten erilaiset tekoälypäätösmallit soveltuvat ja suoriutuvat reaaliaikaisessa toimintapelissä. Reaaliaikaiset toimintapelit ovat tekoälyille haastava ympäristö, koska tekoälyltä vaaditaan nopeaa reaktiokykyä. Tämä asettaa tekoälypäätösmalleille vaatimuksia kyetä päättämään toiminnot nopeasti ja samalla aiheuttamatta tietokoneen hidastumista. Tutkimuksessa esitellään muutama tekoälypäätösmalli, kuten päätöspuu, hyötyperäinen ja tavoitehakuinen päätösmalli, joita käytetään nykyisten tietokonepelien tekoälypäätösmalleina. Tutkielmassa vertaillaan tekoälypäätösmalleja tutkimusta varten tehdyn testipenkkipelin avulla. Tutkimustulosten perusteella päätöspuu, hyötyperusteinen ja tavoitehakuinen päätösmalli ovat kaikki hyviä vaihtoehtoja reaaliaikaisiin toimintapeleihin. Tutkimuksen testipenkin kaltaisissa pienen mittakaavan peleissä edellä mainitut päätösmallit käyttävät vähäisen määrän tietokoneen resursseja. Seuraavissa tutkimuksissa tulisi kehittää laajemman mittaluokan testipeli, jotta päätösmalleista saadaan mitattua tietokoneen resurssien käyttöä tarkemmin.

Liquid-phase alcohol promoted methanol synthesis from CO2 and H2

Methanol is an important and versatile compound with various uses as a fuel and a feedstock chemical. Methanol is also a potential chemical energy carrier. Due to the fluctuating nature of renewable energy sources such as wind or solar, storage of energy is required to balance the varying supply and demand. Excess electrical energy generated at peak periods can be stored by using the energy in the production of chemical compounds. The conventional industrial production of methanol is based on the gas-phase synthesis from synthesis gas generated from fossil sources, primarily natural gas. Methanol can also be produced by hydrogenation of CO2. The production of methanol from CO2 captured from emission sources or even directly from the atmosphere would allow sustainable production based on a nearly limitless carbon source, while helping to reduce the increasing CO2 concentration in the atmosphere. Hydrogen for synthesis can be produced by electrolysis of water utilizing renewable electricity. A new liquid-phase methanol synthesis process has been proposed. In this process, a conventional methanol synthesis catalyst is mixed in suspension with a liquid alcohol solvent. The alcohol acts as a catalytic solvent by enabling a new reaction route, potentially allowing the synthesis of methanol at lower temperatures and pressures compared to conventional processes. For this thesis, the alcohol promoted liquid phase methanol synthesis process was tested at laboratory scale. Batch and semibatch reaction experiments were performed in an autoclave reactor, using a conventional Cu/ZnO catalyst and ethanol and 2-butanol as the alcoholic solvents. Experiments were performed at the pressure range of 30-60 bar and at temperatures of 160-200 °C. The productivity of methanol was found to increase with increasing pressure and temperature. In the studied process conditions a maximum volumetric productivity of 1.9 g of methanol per liter of solvent per hour was obtained, while the maximum catalyst specific productivity was found to be 40.2 g of methanol per kg of catalyst per hour. The productivity values are low compared to both industrial synthesis and to gas-phase synthesis from CO2. However, the reaction temperatures and pressures employed were lower compared to gas-phase processes. While the productivity is not high enough for large-scale industrial operation, the milder reaction conditions and simple operation could prove useful for small-scale operations. Finally, a preliminary design for an alcohol promoted, liquid-phase methanol synthesis process was created using the data obtained from the experiments. The demonstration scale process was scaled to an electrolyzer unit producing 1 Nm3 of hydrogen per hour. This Master’s thesis is closely connected to LUT REFLEX-platform.

Isä pienen lapsen hoitajana : katsaus isyyteen ja perusasioita isän toimimisesta pienen lapsen hoitajana

Opinnäytetyöni kuuluu Helsingin ammattikorkeakoulun ja Tampereen yliopiston yhteiseen projektiin nimeltään 'Urbaani vanhemmuus', jonka tarkoituksena on tukea vauvaperheiden hyvinvointia loppuraskauden ja vauvan ensimmäisen elinvuoden aikana. Oma työni kuvaa isyyden kehitystä ja muutosta sekä kuvaa isän toimimista pienen lapsen hoitajana sekä siinä huomioitavia seikkoja pääpiirteissään. Opinnäytetyöni on toiminnallinen opinnäytetyö, jossa tämän työn ohella toinen lopputuote on verkkosivut pienen lapsen vanhemmille, jossa oma osioni on kohdistettu isille. 1950-luvun jälkeen isyyden roolimalli ja isyys itsessään on elänyt varsin voimakasta muutoksen ja muutostarpeen aikaa. Vanhakantaisesta patriarkaalisesta isyydestä on luovuttu tai siitä ollaan luopumassa. Sen tilalle on nousemassa uusia isyyden roolimalleja tai pikemminkin miesnäkökulmia, kuten "uusi isyys", joka on noussut varsinaisesti esille Suomessa 1990-luvulla. Sen keskeisenä ajatuksena on isien samanarvoinen sitoutuminen lapsenhoitoon, kotitöihin ja parisuhteeseen kuin aikaisemmin on totuttu näkemään naisen/äidin rooliin kuuluvana. Myös naisten korkeampi kouluttautuminen ja aikaisempaa suurempi osuus työelämässä sekä kasvaneet vaatimukset perhe-elämän ja työnteon suhteen ovat olleet voimakkaasti vaikuttamassa tarpeeseen isien roolin uudelleenmäärittelemiseksi. Merkittävää osuutta myös nykyisessä sukupuoliroolien uudelleenjakautumisessa on näytellyt lisääntyvä individualismi. Se vaikuttaa toisaalta naisten/äitien kautta niin etteivät he halua enää "alistua kodinhengettäriksi" ja lapsen kasvattajiksi, vaan he haluavat toteuttaa enemmän itseään ja omia päämääriään sekä työelämässä että vapaa-ajallaan. Toisaalta isät voivat sen taustavaikuttamana pyrkiä entistä vahvemmin toimimaan omien altruitististen motiiviensa mukaan sekä pyrkiä "toteuttamaan itseään" joko perheen ulkopuolella tai omien tarkoitusperiensä mukaisesti perheessä vanhan patriarkaalisen roolimallin mukaisesti. Isyyttä ei nykyään nähdä samanlaisena ja automaattisena asiana kuin se on totuttu näkemään aikaisemmin. Avioerojen ja uusperheiden sekä yksinhuoltajuuden ja lasten sijoittamisen lisääntyvät määrät ovat muokanneet isyyttä ja antaneet sille uusia mahdollisuuksia biologisen, juridisen, sosiaalisen ja psykologisen isyyden muodoissa sekä niiden toteuttamisen/toteutumisen suhteen. Myös nykyaikaiset perhe- ja kumppanuusmuodot ovat nostaneet perinteisen käsitteen ydinperheen tarpeellisuudesta ja välttämättömyydestä lapselle esille ja tarkasteltavaksi. Myös isä voi niin halutessaan oppia toimimaan hyvänä hoitajana lapselleen. Perushoidolliset asiat ovat hyvinkin yksinkertaisia koskien lapsen fyysistä hoitamista ja henkistä läsnäoloa. Myös vanhempien omaan jaksamiseen tulisi kiinnittää huomiota, jotta tilanne ei muodostuisi kohtuuttomaksi kenellekään..

Vanhemmat pienen suzukisoittajan tukena : vanhemman tuen merkitys oppimisessa

Tämä opinnäytetyö käsittelee suzukimenetelmää ja siihen liittyvää vanhempainkoulutusta. Koska suzukimenetelmällä aloittavat lapset ovat alle kouluikäisiä, on vanhemman rooli soittoharrastuksen alussa merkittävä. Tämän takia vanhemmat osallistuvat vanhempainkoulutukseen, jossa he oppivat huilunsoiton perusteet ja perehtyvät suzukimenetelmään. Näin vanhemmat osaavat ohjata lasta kotiharjoittelussa. Etsin työssäni keinoja, joilla vanhempi pystyy auttamaan ja tukemaan lasta soittoharrastuksessa. Työ esittelee suzukimenetelmän perusteita ja vertaa sitä niin sanottuun perinteiseen menetelmään. Olen haastatellut kolmea huilusuzukiopettajaa ja kahta suzukiäitiä. Toinen näistä vanhemmista on oppilaani äiti. Olen seurannut tämän oppilaan kehitystä hänen ensimmäisen soittovuotensa ajan. Haastatteluissa tuli ilmi, että tärkein vanhemman tehtävä on tarjota lapselle kannnustava ja positiivinen oppimisympäristö. Tämä koskee sekä harjoitteluympäristöä että lapsen koko elinympäristöä. Vaikka suzukimenetelmä vaatii vanhemmalta sitoutumista, ei kumpikaan haastattelemistani vanhemmista tuntenut sitoutumista negatiivisena. Vanhempainkoulutus oli vanhemmista positiivinen kokemus ja lapsen auttaminen kotiharjoittelussa sujui koulutuksen vuoksi helpommin. Haastattelemani suzukiopettajat pitivät tärkeänä, että opettajalla on hyvä suhde lapsen vanhemman kanssa jo alusta asti. Näin ollen mahdolliset ongelmat on tulevaisuudessa helpompi käsitellä.

Laskentamalli PKL-koelaitteiston pienen vuodon kokeen simuloimiseksi Apros-ohjelmistolla

Työn tavoitteena oli tehdä Apros-laskentamalli PKL-koelaitteistosta ja testata kuinka hyvin Apros pystyy laskemaan PKL-koelaitteistolla suoritetun E2.2 pienen vuodon kokeen. Tavoitteena oli myös tarkastella boorittoman veden tulpan etenemistä pienen vuodon kokeen aikana. PKL-koelaitteisto vastaa saksalaista sähköteholtaan 1300 MW olevaa Philippsburg 2 painevesilaitosta. Koelaitteiston tilavuudet ja teho on skaalattu kertoimella 145. Työssä tehdyllä laskentamallilla tarkasteltiin boorittoman veden tulpan liikkumista pienen vuodon kokeen aikana. Kun malli oli valmis, laskenta suoritettiin Apros 5.05 versiolla. Boorittoman veden tulpan etenemisen laskennassa käytettiin toisen kertaluvun diskretointia, jolla booripitoisuuden muutokset säilyvät teräväreunaisina. Laskentamalli pystyi kuvaamaan koelaitteistolla suoritetussa pienen vuodon kokeessa tapahtuneet ilmiöt varsin hyvin. Eroa koetuloksiintuli pääkiertopiirien luonnonkiertojen alkamishetkistä ja primääripaineen käyttäytymisessä. Kokeen alkutilanne ei ollut stationääritila, joten alkutilanteen asettamisessa oli hankaluuksia. Varsinkin pääkiertopiirien veden pinnankorkeuksienasettamisessa oli vaikeuksia, koska veden pinnankorkeuksien erot pyrkivät tasoittumaan nopeasti kokeen aikana. Apros pystyi laskemaan PKL-koelaitteistolla suoritetun pienen vuodon kokeen hyvin. Mallilla tulisi kuitenkin laskea vielä toisentyyppisiäkin kokeita, ennen kuin voidaan varmuudella tietää mallin toimivuus. PKL-koelaitteisto vastaa pääpiirteiltään Suomeen rakennettavaa Olkiluoto 3 ydinvoimalaitosta. Tehty työ antaa lisävarmuutta, kun Olkiluoto 3 laitoksen turvallisuustarkasteluita tehdään.

Pienen kansainvälistyvän ohjelmistoyrityksen kumppaninvalintakriteerit

Tutkielman tavoite: Tämän tutkimuksen tavoitteena oli luoda pienelle ohjelmistoyritykselle kansainvälisen kumppanin valintaa helpottavat arviointikriteerit. Tutkimuksessa selvitettiin ohjelmistoyritysten kansainvälistymistä, sekä kuinka kansainvälistymisen apuna käytettyjen kumppanien valinta tapahtuu ja millaisia kriteerejä kumppaneille tulee asettaa. Tutkimusmetodologia ja tutkimusmenetelmät: Informaation keräämiseksi käytettiin laadullisia tutkimusmenetelmiä. Tutkimus toteutettiin case- study tutkimuksena. Tietoja kerättiinkirjallisuuteen ja aikaisempiin tutkimuksiin perehtymällä, sekä teemahaastattelujen avulla. Haastattelumateriaali analysoitiin tutkimuksen aiheesta nousseiden teemojen avulla. Tulokset ja päätelmät: Tutkimuksella voitiin osoittaa että kumppaninvalintakriteerit ovat vahvasti kontekstisidonnaisia. Lisäksi tutkimuksessa luotiin case - yritykselle kumppanin-valintakriteeri- malli, jota yritys voi käyttää konkreettisena työkaluna kumppanin valinnassaan.