Uraauurtava suomalainen arseenitutkimus palkittiin "The Best of" -maininnalla EU:n toimesta. Se kilpaili 17 muun hankkeen kanssa ympäristöprojektien luokassa Life+ -ohjelmassa. Palkinnot jaettiin 4.6. Brysselissä. Kuvia tilaisuudesta voi katsella täältä.

Asrocks-hanke oli ensimmäinen laatuaan maailmassa. Siinä tutkittiin vuosina 2011 - 2014, kuinka arseeni liukenee ja kulkeutuu ympäristöön ihmisen toiminnan vaikutuksesta. Projektissa laadittiin arseenista kertova yleistajuinen kirja, ohjeistus kaivannais- ja maansiirtotöistä runsasarseenisilla alueilla, sekä yksityiskohtainen näytteenotto-ohje. Hankkeessa olivat mukana GTK, Tampereen teknillinen yliopisto (TTY) sekä Suomen ympäristökeskus (SYKE). Projektin nimi tulee arseenin kemiallisesta merkistä (As).

Tutkimus keskittyi Pirkanmaan ja Kanta-Hämeen alueiile, joilla on paikoin tavallista suurempi arseenipitoisuus. Sielläkään arseeniriski ei kuitenkaan ole erityisen suuri. Hanke auttaakin ohjeistuksen soveltamisessa alueilla, joissa pitoisuudet ovat suurempia kuin meillä.

Myrkyllinen ja syöpää aiheuttava

Arseeni on erittäin vaarallinen aine, joka voi aiheuttaa esimerkiksi syöpää. Lisäksi se vaikeuttaa hapen kulkua elimistössä. Arseenimyrkytyksen huomaa usein veren tai ihon sinertymisenä. Runsaasti arseenia sisältävän juomaveden pitkäaikainen käyttö on terveydelle haitallista. Porakaivoista löydetään paikoin arseenipitoisuuksia, jotka ylittävät suositusrajat moninkertaisesti.

Arseeni on puolimetalli, jota esiintyy lähinnä sulfidimineraaleina sekä monenlaisina yhdisteinä veteen liuenneena. Eniten arseenia löytyy yleensä maaperästä, kalliopinnan tuntumasta. Sieltä aineet voivat sitten päästä haittaamaan eliöiden toimintaa liukenemalla sekä pohja- että pintavesiin, vaikkapa maansiirtotöiden tai kalliolouhinnan yhteydessä. Lisäksi pitoisuudet voivat nousta ihmisen päästöistä -- vaikkapa kaivostoiminnan ja metallijalostamoiden päästöjen, tai puunkäsittely- ja kasvinsuojeluaineiden mukana. Arseenia voi levitä ympäristöön myös fossiilisten polttoaineiden palamistuotteina.

Projektin tuotokset ovat verkossa vapaasti luettavissa:

• Kiviainesten otto arseenialueilla – opas kiviainesten tuottajille, maarakentajille ja viranomaisille (ohjeistus, pdf)
• Arseenia kalliossa! ja mitä siitä sitten seuraa... (yleistietokirja, pdf)
• Lisätietoja löytyy hankkeen tuloksista sekä yhteenvetona loppuraportista
• Asrocks-hankkeen www-sivut

Otsikkokuvassa Paavo Härmä vastaanottamassa palkintoa. Kuva: EC - Patrick Mascart

Eteläisessä Ranskassa, Cadarachessa ollaan rakentamassa parhaillaan ITER-fuusioreaktoria, jolla tullaan ensimmäistä kertaa testaamaan suuressa mittakaavassa olisiko tästä Auringon periaatteella toimivasta menetelmästä tulevaisuuden energialähteeksi. Ainakin periaatteessa fuusiovoima on turvallista ja rajatonta sekä ympäristön kannalta hyvin vastuullinen energialähde.

Ongelmana fuusiovoimalaitoksissa on kuitenkin se, että niiden reaktorin sisäosia on hyvin vaikeaa huoltaa ihmisvoimin sen jälkeen, kun voimala käynnistyy. Osin syynä on lyhytaikainen säteily, mitä reaktorin sisälle syntyy, mutta toisaalta reaktori on rakenteeltaan niin kompakti ja monimutkainen, ettei sen sisälle voi rakentaa erityisiä huoltotunneleita ihmisille.

Niinpä ITER tarvitsee edistyksellisiä huoltorobotteja ja etäoperointia. Suomalaiset ovat olleet näiden kehittämisessä sekä tarjoamisessa ITERin käyttöön jo aiemminkin aktiivisia, mutta nyt ITER-hankkeen tiimoilta on saatu Suomeen myös merkittävä tilaus. 

Kyseessä on Amec Foster Wheelerin allekirjoittama 70 miljoonan euron alihankintasopimus VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa ITERin etäoperointiin liittyvästä työstä.

Kyseessä on mittava teollinen sopimus, joka kokonaisuudessaan oli liian iso suomalaisille tutkimusorganisaatioille. Siksi Euroopan osuudesta kansainvälisessä ITER-hankkeessa vastaava Fusion For Energy (F4E) -organisaatio teki seitsenvuotisen sopimuksen Amec Foster Wheeler -yhtiön kanssa, joka puolestaan on tehnyt sopimuksen suomalaisten kanssa.

Tarkalleen ottaen tilatussa toimituskokonaisuudessa on niin sanottu Neutral Beam -etähuoltolaitteisto.

VTT:n ja TTY:n tehtävät koskevat huollon etäoperointiin liittyvien laitteiden ja ohjausjärjestelmien suunnittelua ja testausta Tampereella sijaitsevassa Divertor Test Platform 2 (DTP2) -tutkimusympäristössä. Etäoperointijärjestelmä on tärkeä ITERin onnistumisen kannalta, koska reaktorikomponentteja pitää huoltaa ja vaihtaa etäoperoidusti sekä automaattisesti.

"ITER-laitoksen ja siihen sisältyvä huoltorobotiikan kehitystyö ovat haastavuudeltaan maailman mittakaavassa aivan omaa luokkaansa", toteaa liiketoiminta-alueen johtaja Jouko Suokas VTT:ltä. 

"Suomelle tämä on näkyvä tehtävä, ja pohjautuu yli 15 vuoden kehitystyöhön VTT:llä ja TTY:llä. Tähän nojautuvaa mekaniikkasuunnittelua sekä kamera-, ohjaus- ja virtuaalitekniikkaa voidaan soveltaa myös muussa teollisuudessa maailmanlaajuisesti."

"TTY:n ja VTT:n valinta yhteistyökumppaniksi osoittaa, että ne ovat etäoperoitavien järjestelmien alalla maailman ehdotonta kärkeä", sanoo Tampereen teknillisen yliopiston rehtori Markku Kivikoski.

"Tämä on myös hyvä esimerkki siitä, kuinka tutkimustuloksia pystytään tuomaan yhteiskunnan ja teollisuuden hyötykäyttöön."

Amec Foster Wheeler johtamassa hankkeessa ovat Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n ja Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) lisäksi mukana CCFE - Culham Centre for Fusion (Ison-Britannian kansallinen fuusiolaboratorio), Reel SAS Ranskasta, Walischmiller Engineering GmbH Saksasta, Hyde Group ja Capula Isosta-Britanniasta sekä Magyics Belgiasta.

ITER-tilaus edesauttaa myös teollisuusautomaation sekä etäoperoinnin tutkimusta sekä sovellusten tekemistä Suomessa. Vastaavaa teknologiaa hyödynnetään avaruuslennoilla sekä vedenalaisissa ja maanalaisissa tehtävissä. Sitä mukaa kun teollisuuden laitteistot tulevat monimutkaisemmiksi, on etäoperoinnille kysyntää myös perinteisesti ihmisten huoltamissa laitteistoissa. Järjestelmässä yhdistyvät robotiikka, kehittyneet teknologiset työkalut, tehokkaat tietokoneet ja virtuaalisen todellisuuden menetelmät.

Alla on ITER-konsortion tekemä video vierailusta Tampereella.

Tampereen teknillisen yliopiston ja Harvardin yliopiston tutkijat ovat heittäytyneet mielenkiitoiseen aiheeseen: miksi joillakin rumpaleilla on oma tietty tyylinsä, selvästi tunnistettava "groove"?

Vastauksia esiteltiin askettäin PLOS ONE -julkaisusarjassa olleessa artikkelissa, joka syntyi TTY:n (Tampereen teknillisen yliopiston) ja Harvardin yliopiston tutkijoiden analysoitua rumpali Jeff Porcaron (ei kuvassa) soittoa millisekunnin tarkkuudella.

Jeff Porcaro oli kenties maailman kuuluisin groove-rumpali. Hän oli TOTO-yhtyeen perustajajäsen ja soitti lukuisten popin, rockin, ja jazzin supertähtien kuten Michael Jacksonin, Madonnan, Bruce Springsteenin, Pink Floydin, Dire Straitsin ja Herbie Hancockin levyillä. Tämä tuottelias rumpari kuoli vuonna 1992 vain 38-vuotiaana.

Tutkimuksessa haluttiin selvittää yksityiskohtaisesti musiikin ja erityisesti rumpujen soiton ajoituksen ja dynamiikan vaihtelua tasaisen konemaiseen rytmiin nähden. Vaihteluiden rakenne antaa tietoa hermoston ja motoriikan toiminnasta. Lisäksi se valottaa niin sanotun svengin tai grooven taustatekijöitä ja miten rumpali toimii sen aikaansaamiseksi sekä tietoisesti että tiedostamatta. 

Kyseessä ei ole jääkiekko, vaikka Kiekko-Laser on oululainen latkäjoukkue ja Tampereelta tuleva pumpattu kiekkoilija voisi olla Tapparan tai Ilveksen uusi salilla aikaansa viettänyt hyökkääjä. Tämä tarina kertoo sen sijaan Tampereen teknillisen yliopiston uutuudesta: tavasta saada galliumantimonidipohjaisesta laserista erittäin lyhyitä keski-infrapuna-alueella olevia valopulsseja.

Ei, asia ei kuullosta huimalta, mutta se on jälleen eräs arkea helpottava pieni edistysaskel tekniikassa. Sen ansiosta voidaan mm. havaita paremmin hyvin pieniä kaasupitoisuuksia vaikkapa hengitysilmasta ja tämän kaltaisilla lasereilla on lukuisia käyttökohteita esimerkiksi langattomassa optisessa tiedonsiirrossa, lääkeiteteellisessä mikrokirurgiassa sekä LIDAR-laitteistoissa, joilla voidaan kartoittaa laserin avulla kohteita pitkänkin etäisyyden päästä. Rakennustyömailla ja tutkimuksessa käytetään yhä enemmän ja enemmän LIDAR-laitteita.

Kyseessä on diplomi-insinööri Jonna Paajasteen väitöstyö, mikä keksittyi galliumantimonidi-nimisestä puolijohteesta (GaSb) tehtyjen johdepeilien kehittämiseen sekä laserien vahvistinpeileiksi että epälineaarisiksi peileiksi, joilla voidaan saada aikaan tarkasti kontrolloituja laserpulsseja. Työn osana kehitettiin hyvin korkeatehoisia ja laajasti säädeltäviä GaSb-kiekkolasereita, jotka ovat erityisen tärkeitä spektroskopisia sovelluksia ajatellen. Esimerkiksi kaasujen havaitseminen laserin avulla etäisyyden päästä perustuu spektroskopiaan, eli kohteesta takaisin heijastuvan valon allonpituuksien analysointiin.