Lämpöpumppu ja lämmönvaihdin ovat eräitä ihmisten suurimmista keksinnöistä

Kun ajatellaan sellaista tilannetta, että ihmisen sivistys olisi Aku Ankassa, niin kuitenkin tuo sarjakuva esittelee joukon kojeita, joista voi todellisessa elämässä seurata todella vakavia asioita, kuten vammautumisia. Yksi niistä on eräässä sarjakuvassa ollut “talviunikone”, joka on oikeastaan pelkkä lämmönvaihdin. Lämmönvaihdin ei muuten tarkalleen ottaen ole sama asia kuin lämpöpumppu. Lämmönvaihdin on on oikeastaan lämpöpumpussa oleva osa, mikä siirtää lämmön toiseen elementtiin, ja kuten varmaan tiedätte, niin esimerkiksi ydinreaktorin lauhdutusjärjestelmä on oikeastaan valtavan suuri lämpöpumppu.

Tai oikeastaan voidaan kuitenkin sanoa, että kaikissa muissakin kuin ydinvoimaloissa on lauhdutin.  Lämpöpumppu on maailman yksinkertaisin väline. Siinä ilmavirta ohjataan esineen pinnassa olevan piikin ohi, jolloin lämpö siirtyy tuon neulan kautta ohi virtaavaan ilmaan. Temppu toimii muuten tavallisessa autossa niin, että esimerkiksi auton peiliin asetettuun juomatölkkiin kiinnitetään pieni rautalanka tai naula, joka sitten tehostaa lämmön siirtymistä pois tuosta esineestä.

Tämä muuten on asia, mikä saattaa aiheuttaa ihmiselle ruumiinvamman, koska tuolloin lämpö pumppautuu pois esineestä paljon nopeammin, ja se muuttuu erittäin kylmäksi, jolloin seurauksena saattaa olla erittäin pahoja paleltumia. Lämpöpumput sekä lämmönvaihtimet ovat sellaisia kojeita, että niiden kanssa pitää oikeasti olla vähän varovainen, ja esimerkiksi ydinreaktoreiden yhteydessä tavattava lauhdutuspumppu on väline, jossa ydinreaktorin jäähdytämiseen käytettävää vettä pumpataan kahden putkiston kautta niin, että ensisijainen “primäärinen kierto” on putkisto, jossa kiertävä jäähdytysneste on suoraan kosketuksissa reaktorin polttoaineen kanssa, ja siinä kierrossa käytetään usein kemiallisesti puhdistettua vettä, joka paineistetaan erittäin kovaan paineeseen.

Ja sitten tuo primäärisen kierron putkisto kohtaa lämmönvaihtimessa esimerkiksi vesistöstä pumpattavaa vettä sisältävän putkiston, jonne se siirtää sitten tuota reaktorin lämpöä. Jos tuo polttoaine-elementin kanssa  kosketuksissa oleva vesi pääsee luontoon, niin seurauksena on radioaktiivinen päästö. Nopeissa hyötyreaktoreissa, joissa Uraani 238:aa pommitetaan neutroneilla on kokeiltu esimerkiksi lyijyä sekä tinaa noissa jäähdytys-putkissa, mutta tuon nestemäisen metallin ongelmana on se, että jos lämpötila tuossa putkistossa laskee, niin silloin putkistoon tulee tukos lähes välittömästi.

Nestemäistä metallia käytetään erittäin tehokkaissa, mutta kompakteissa ydinreaktoreissa, joiden polttoaine on hyvin korkeasti rikastettua plutoniumia, koska noissa reaktoreissa on vaarana se, että niiden läpi johdettu vesi höyrystyy, jos paine tuossa astiassa laskee, jolloin seurauksena on ydinräjähdys tai vähintään reaktorin sulaminen. Tuollaista nestemäisellä metallilla jäähdytettyä reaktoria on kokeiltu mm. Neuvostoliiton ALFA-luokan sukellusveneissä, jotka olivat aikansa nopeimpia vedenalaisia taisteluvälineitä.

Kyseisten reaktorien polttoaineena voidaan käyttää esimerkiksi juuri ydinase-plutoniumia, jonka ansiosta reaktorista voidaan tehdä hyvin pieni sekä kevyt, mutta tuon järjestelmän ongelma on tietenkin nestemäisen metallin käyttö jäähdyttimessä . Nopeasta hyötyreaktorista saadaan tietenkin paljon tehoa irti, ja sen etuja ovat esimerkiksi kyky valmistaa itse osa polttoaineestaan. Noita reaktoreita pidetään kuitenkin monissa piireissä pelkkinä ydinase-plutoniumin valmistus-yksikköinä, joten niitä ei maailmassa monia ole. Kun tuossa äsken kirjoitin, niin kaikissa muissakin voimaloissa on lauhdutin, niin esimerkiksi maalämpö-voimaloissa tuo järjestelmä toimii nurin päin.  Siinä maaperän lämpöä siirretään lauhduttimeen, jossa oleva vesi sitten alkaa kiehua, ja antaa tälle järjestelmälle painetta, eli siinä sitten paineistettu vesi johdetaan turbiiniin.   

Toki maalämpö-voimaloista saadaan enemmän tehoa irti, jos siinä väliaineena käytetään ammoniakkia tai muita helposti höyrystyviä hiilivety-pohjaisia kaasuja, joiden avulla kyseisestä voimalasta saadaan enemmän tehoa irti, mutta kuitenkin ongelma on sitten noiden kaasujen myrkyllisyys sekä suuri räjähdysvaara. Tuon takia vedellä on erittäin suuri kapasiteetti tuollaisessa voimalassa, koska se on halpaa sekä myrkytöntä. Ja jos veden täyttämään putkistoon tulee halkeama, niin silloin veden voi päästää luontoon ilman sen suurempaa ympäristökuormitusta.

http://marxjatalous.blogspot.fi/

Mietelmä ferrosyanidista sekä vesistöjen happamoitumisesta

Vesistö Naruskajärveltä
(Lähde: lähde: http://www.naruskajarvi.fi/www/jarvi/vesisto/)

Oletteko koskaan kuullut sellaisesta aineesta kuin ferrosyanidi?Tuo aine on syanidia, johon on liitetty rauta-atomi. Tuolla aineella on sellainen ominaisuus että se on hyvin myrkyllistä kuten muutkin syaaniyhdisteet ovat. Wikipedian mukaan ne ovat vähemmän vaarallisia kuin muut syaaniyhdisteet. Kuumentamalla tuota yhdistettä saadaan aikaan paakkuuntumisenestoainetta, jota käytetään maantiesuolassa,siksi, että ferrosyanidit (E535 Natriumferrosyanidi, E536 Kaliumferrosyanidi, E538 Kalsiumferrosyanidi) ovat auringonvalossa hajoavia yhdisteitä, joten ne eivät lisää vesistöjen tai maaperän kuormitusta. Jos ferrosyanidia pestään nesteellä, jonka happamuusaste. on yli 8,5, niin se muuttuu syanaatiksi, mikä on myrkytöntä ainakin syanidiin verrattuna.

En oikein ymmärrä miksi näitä yhdisteitä merkitään E-koodeilla. Eli myrkyllisille aineille pitäisi ottaa oma kirjain käyttöön, jotta kukaan ei niitä luulisi vaarattomiksi. Samoin itse en kyllä Wikipediaan mitenkään näin päin menisi luottamaan, että pitäisin mitään tuollaista ainetta ainakaan syömäkelpoisena, enkä sitä myöskään ryhtyisi maistelemaan. Koska jos tiedoissa on virheitä, niin silloin voi seurauksena olla hyvin vakava myrkytystila.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Ferrosyanidi

Se että joku yhdiste on myrkytöntä ei tarkoita, että sitä voi  kuitenkaan ryhtyä syömään. Mutta ferrosyanidilla  on eräs ominaisuus, mikä tekee siitä hyvin erikoisen aineen. Nimittäin rauta-atomi tekee siitä sitten sellaisen, että tuo aine reagoi magneettikenttään. Tuon takia voidaan pohtia sellaista hypoteesia, että joku kehittää ferrosyanisin pohjalta esimerkiksi hyönteismyrkyn, joka voidaan levittää alueelle ja sitten kerätä ilmasta pois esimerkiksi tehokkaan magneetin avulla, kun haluttu määrä hyönteisiä on tuhottu

Samaa menetelmää voidaan käyttää myös rikkaruohojen torjuntakemikaaleissa, joissa sitten on tärkeää, että niitä ei päädy mihinkään väärään paikkaan kuten ihmisten lautaselle. Tuolla tekniikalla missä molekyyliin liitetään rautaa, voidaan valmistaa kemikaaleja, joita saatetaan ehkä tulevaisuudessa käyttää myös vesistöjen puhdistamiseen levistä sekä muista vesikasveista, jotka tukkivat sen. Kuitenkin pitää sanoa, että tällainen tekniikka on vasta kokeiluasteella, mutta samalla ajatus siitä että kasvinsuojeluaineita käytetään vaikkapa vesistöissä on kiehtova. Nykyään varsinkin vesistöjen rehevöityminen on asia, mikä pilaa monien ihmisten elämän täysin. Kun lampi kasvaa umpeen, niin tietyssä vaiheessa sen paikalla on vain umpeenkasvanut mutakuoppa, missä sitten hyttysiä alkaa kehittyä.

Kuitenkin kemikaalien käyttö vesistöjen puhdistamiseen on melko vaarallista, koska nuo torjunta-aineet voivat sitten päätyä ihmisten ruokaan,  mikä sitten vaarantaa jopa miljoonien ihmisten elämän. Samoin niiden torjuntakemikaalien pääsy valtamereen voi aiheuttaa tilanteen, missä koko Maapallon ekosysteemi on vaarassa, koska tuollainen vesistöön syötetty torjuntakemikaali saattaa vaikuttaa valtamerten leviin, jotka yhteyttäessä kehittävät pääosan ilmakehän hapesta, ja tekevät elämän mahdolliseksi omalla planeetallamme. Jos kemikaaleja käytetään jatkuvasti vesistöjen puhdistamiseen, niin silloin kyllä voi suuri osa maapallon valtameristä saastua pysyvästi, joten jonkinlainen muu keino pitää löytää siihen, että noita vesistöjä saadaan kuntoon.

Vesistö kuolee, kun siitä poistuu happi, ja tuo hapen poistuminen tapahtuu kuolleen kasviaineksen mädäntyessä vesistön pohjalla, jolloin happi loppuu, ja sitten kuolevat kalat, jotka eivät pysty elämään hapettomassa ympäristössä. Tuolloin piilevien määrä kasvaa, mutta syksyllä nuo levät sitten kuolevat. Sen jälkeen vesi samenee eli se muuttuu ruskeaksi , jolloin pohjalla elävät kasvit eivät kykene enää yhteyttämään. Kuolleeseen vesistöön voidaan tietenkin siirtää panssarileviä toisista järvistä tai merestä, jossa ne aloittavat järven uudelleen hapettumisen. Kuitenkin liika vesikasvillisuus on liikaa, joten sitä pitää aina välillä karsia.

Yleensä karsiminen tapahtuu siten, että järvi tai lampi perataan käsin, mutta ison vesialueen ollessa kyseessä ei tietenkään käsin perkaaminen ole järkevää. Tuolloin olisi hyvä käyttää jotain kemiallista menetelmää ylimääräisten kasvien poistamiseen järven pohjalta, mutta ongelma on siinä, että kemikaalit pitää poistaa järvestä, ennen kuin ne päätyvät mihinkään muualle kuin sinne, minne ne  on tarkoitettu. Samoin vesikasvillisuuden myrkyttäminen pitää hoitaa niin, että ne eivät ole vielä tehneet vartta itselleen, koska se vähentää huon kasviaineksen vesistölle aiheuttamaa kuormitusta, joten myrkky pitää aina toimittaa kohteeseen silloin kun kasvin varsi on mahdollisimman lyhyt.

Magneetin avulla voidaan myrkky kerätä pois vesistöstä jos sitä ei enää tarvita. Kun puhutaan kemikaaleista, joita voidaan ohjata magneeteilla, niin silloin voidaan esimerkiksi tuottaa hermokaasuja joiden molekyylit reagoivat magneettteihin, ja tuolloin voidaan kehittää aerosoli, joka kuljetetaan esimerkiksi vihollisen asemien päällä, ja kun kaasua ei tarvita, niin se sitten voidaan kerätä pois alueelta. Tuolla tavoin saadaan sitten aikaan hermokaasu, joka vaikuttaa vain silloin, kun siitä on hyötyä. Tuolloin kaasu voisi olla sellaista, että sitä voidaan ujuttaa vihollisen päälle, ja ikäänkuin sitten laskea tuo pilvi alas, jotta vastustajalle tulee mahdollisimman suuret tappiot.

Kyseisessä hypoteettisessa mallissa kaasua ohjataan vihollisen päälle pilvenä, jota ohjataan magneettikentän sekä UAV:hen asennettujen magneettien  sekä voimakkaiden tutkien avulla vastustajien yläpuolelle. Tuolloin ei vihollinen ehkä ehdikään ottaa atropiini-injektiota, kun tuo kaasu putoaa heidän päälleen tiheänä kerroksena, eikä se tihene asteittain kuten tuulen mukana leviävä kaasu tekee. Ja tuolloin saattaa hälytys tulla liian myöhään, ja henkilöt jotka kohdealueella oleskelevat voivat sitten alkaa saada kouristuksia, jolloin he eivät ehdi aloittaa suojelutoimenpiteitä.  

lähde kuvaan: http://www.naruskajarvi.fi/www/jarvi/vesisto/