öljy

Olen ajanut autolla ja polkupyörällä nyt helmikuussa noin 5000 km saatuani hullun idean tutkiskella miltä Tour de Francen ja Ranskan ikoniset paikat näyttävät nyt talvella. Tämä juttu ei kerro kuitenkaan tuosta matkasta, vaan siitä, mikä päässäni pyöri koko keikan ajan: robottiautot. 

Kuinka mukavaa olisikaan ollut antaa auton ajaa itse! Vaikka pidän ajamisesta, olisi suuri osa matkanteosta käynyt paljon mukavammin, turvallisemmin ja tuotteliaammin, mikäli olisin voinut tehdä jotain muuta ratin takana. Tai edes katsoa vain, että auto ajaa kunnolla. Matkan varrelle mahtui myös monta kuumakallea, joilta oikeus ajaa itse autoaan pitäisi ottaa ensi tilassa pois.

Liikenne sujuisi paremmin ja joustavammin, mikäli robottiautot sumplisivat keskenään hyvän nopeuden moottoritiellä, eikä kukaan koittaisi ohitella turhaan. Ja huonossa säässä sekä pimeällä tutkat ja kamerat näkisivät paljon ihmistä paremmin. Toivotan todellakin automaattiset autot tervetulleiksi – kunhan vain välillä saisin itsekin tarttua rattiin.

Tästä vuodesta näyttää tulevan merkittävä itseajavien autojen historiassa, sillä useampikin autonvalmistaja on kertonut tuovansa sellaiset markkinoille tämän vuoden kuluessa. Osa näistä on tosin vielä vain osittain automaattisia, eivätkä ne kykene ajamaan aivan kaikissa olosuhteissa. Muutamassa vuodessa tekniikka, joka hoitaa nopeuden säätämisen ja ohjaamisen niin moottoritienopeuksissa kuin ruuhkassakin, tulee enemmän tai vähemmän normaaliksi.

Netissä liikkuvien arvioiden mukaan kaikesta ajamisesta huolehtivat robottiautot voisivat olla tavallisia vuonna 2025 ja viittä vuotta myöhemmin ei olisikaan oikeastaan muita kuin robottiautoja. Tesla-autoyhtiön johtajan Elon Muskin mukaan vuonna 2020 voisit ostaa jo auton, joka osaa ajaa jo niin hyvin, että “voit astua autoon, kertoa minne mennään, nukkua ja herätä määränpäässä”.

Kymmenessä vuodessa siis robottiautot valtaisivat tiet ja samalla ne muuttavat totaalisesti yhteiskuntaamme. Autoilu on niin olennaisessa osassa nykymaailmaa, että siinä tapahtuva suuri periaatteellinen muutos saa aikaan erään suurimmista mullistuksista teollisessa historiassa. Oletan, että siitä tulee vieläkin suurempi mullistus kuin tietokoneiden ja netin tulosta.

Olennaista robottiautoissa ei nimittäin ole se, että auto vain osaa ajaa itse, vaan se, että automaattisen ajamisen myötä suhtautumisemme autoon muuttuu. Jo nyt autojen käyttöaste on itse asiassa vain 4% ja suurin osa autoista liikenteessä kuljettaa vain yhtä henkilöä. Tuo henkilö on ajaja, joka haluaa päästä autolla paikasta toiseen.

Kun auto ajaa itse, olisi auton jakaminen muiden kanssa paljon helpompaa. Itse asiassa suuri osa autoista muuttuisi varmasti jollakin tavalla yhteisomistetuiksi tai liikenteeseen tulisi suuri määrä robottitakseja, joiden hintataso, saatavuus ja mukavuus tekisivät auton omistamisesta tarpeetonta ja jopa tyhmää. Haja-asutusalueilla auton omistaminen voisi olla vielä kannattavaa, mutta taajamissa ei omaa autoa tarvitsisi kuin hyvin harva; auton saisi paikalle koska vain ja sillä voisi lähteä niin lyhyelle kuin pitemmällekin matkalle. 

Ei ihme, että esimerkiksi Yhdysvalloissa Über ja Zipcar valmistelevat jo aktiivisesti omien autolaumojen hankkimista ja operointia.

Tutkiessani asiaa tarkemmin, törmäsin Zack Kanterin erinomaiseen blogikirjoitukseen, missä hän listaa tutkimuksia ja asioita, jotka liittyvät autonomiseen ajamiseen.

ESA on saanut juuri valmiiksi jännittävän, uudenlaisen tieteellisen koelaitteen: pieniä raakaöljysäiliöitä laukaistaan avaruuteen kiinalaisella avaruusaluksella tutkimaan kilometrien syvyydessä Maan pinnan alla olevien öljyvarantojen periaatteita.

Laite, jonka sisällä säiliöt ovat, on päättänyt juuri testaamisensa ESTECissä, ESAn Hollannissa sijaitsevassa teknisessä keskuksessa. Kokeissa laitteistoa lämmitettiin ja viilennettiin vastaamaan avaruuden olosuhteita, sekä täristettiin samalla tavoin kuin kantoraketti ravistaa sitä laukaisun aikaan. Myös paluu Maahan on varsin raju kokemus koelaitteelle, joten sitäkin jäljiteltiin testikampanjan aikana.

Koelaitteistossa on kuusi tukevaa sylinteriä, joiden sisällä on millilitran verran raakaöljyä. Öljy on paineistettu 400-kertaiseen Maan ilmakehän normaalipaineeseen, mikä on itse asiassa eräs suurimmista kostaan avaruuslaitteissa käytetyistä paineista. Sylinterien lisäksi laitteistoon kuuluu mittareita ja elektroniikkaa, sekä liitokset avaruusalukseen.

Alus on kiinalainen mikropainovoimatutkimusalus SJ-10, joka laukaistaan avaruuteen Kiinan Juiquanin avaruuskeskuksesta Gobin autiomaasta vuoden 2015 lopussa. Sen mukana on 19 muuta tutkimuslaitetta, jotka palaavat kaksi viikkoa kestävän avaruuslennon jälkeen takaisin Maahan.

Öljytutkimuslaite on ESAn, Kiinan kansallisen avaruustutkimuskeskuksen sekä ranskalaisen Total- ja kiinalaisen PetroChina -öljy-yhtiöiden yhteistyötä.

Monimutkainen, mutta suoraviivainen ongelma

Koelaitteen nimi on kaikessa karuudessaan “Raakaöljyn Soret-vaikutuskertoin”. Taustalla tutkimuksessa on se, että öljyssä, kuten muissakin sen kaltaisissa nesteissä, kevyet molekyylit ja suuremmat, ja siten raskaammat molekyylit erottautuvat toisistaan lämpötilan mukaan ja diffuusion avulla. Kun lämpötila eri puolilla nestettä on erilainen, järjestäytyvät siis nesteessä olevat molekyylit lämpötilan mukaan. Samalla nesteessä vaikuttaa myös diffuusio, eli molekyylit pyrkivät siirtymään väkevämmästä pitoisuudesta laimeampaan, jolloin lopulta pitoisuus on jotakuinkin sama eri puolilla nestettä; tästä hyvä esimerkkion sokerin sekoittuminen kahviin.

Svetisiläisen kemistin Charles Soretin mukaan nimetty Soret-kerroin on tarkaan ottaen nesteen lämpötilaeroista johtuvaa erottumista kertova luku jaettuna diffuusiota määrittelevällä arvolla.

Paineistetun öljyn tapauksessa tilanne näytekapseleiden sisällä on hieman samanlainen kuin maanalaisissa öljyesiintymissä 7-8 kilometrin syvyydessä.

“Suuren paineen ja lämpötilan yhdistelmä on merkittävä tekijä öljyesiintymissä, sillä raakaöljy kerrostuu esiintymien sisällä lämpötilan mukaan ja näyttää siis toimivan vastoin painovoimaa”, selittää ESAssa koelaitteen tekemistä valvova Antonio Verga.

“Vähitellen, geologisten aikakausien kuluessa, raskaammat aineet siis nousevat ylemmäs ja kevyemmät painuvat alas.”

“Tarkoituksemme on tutkia siis tätä asiaa mikropainovoimassa, koska silloin painovoima ei vaikuta mittauksiimme. Toivomme, että tulosten avulla voidaan parantaa kykyämme löytää lisää öljyä.”