All posts by Jakke Mäkelä

Physicist, but not ideologically -- it's the methods that matter. Background: PhD in physics, four years in basic research, over a decade in industrial R&D. Interests: anything that can be twisted into numbers; hazards and warnings; invisible risks. Worries: Almost everything, but especially freedom of speech, Internet neutrality, humanitarian problems, IPR, environmental issues. Happiness: family, dry humor, and thinking about things.
Jätteet, Ympäristö

Kun jäte palaa väärin, Osa 1: Taustaa

1 Comment

Turkuun suunnitellaan uutta jätteenpolttolaitosta. Siirryn nyt akateemisista harjoituksista oikeaan maailmaan. Selvitän, mitä voi tapahtua, jos tapahtuu asioita joiden ei pitäisi tapahtua.   [English version: click here]   

Jotta Zygomatica ei olisi vain viisastelua ja toisten kritisointia, olen päättänyt laittaa pääni pölkylle ja aktivoitua konkreettisessa  asiassa jota en hallitse. Asia: Jos Turkuun rakennetaan uusi jätteenpolttolaitos, mitä turvallisuusominaisuuksia siltä pitäisi vaatia?

Aihe on ongelmallinen, koska en tiedä siitä (vielä) oikeastaan mitään.  Kirjoitussarja on päiväkirjamainen, koska kirjaan ylös asioita sitä mukaa kun opin jotain uutta. Jos opin. Tässä osassa kuvaan vasta taustaa, jonka muutaman päivän selaamisella olen saanut selville. En usko että siinä on suuria virheitä.

Konkreettisesti osallistun Turun Seudun Jätehuolto Oy:n (TSJ) uuden jätteenpolttolaitoksen ympäristövaikutusten arviointiohjelmaan (YVA). Ensimmäinen vaihe päättyi maaliskuun alussa, ja osallistuin  Turun Luonnonsuojeluyhdistykseen (TLSY) kaavaryhmän mielipiteen kirjoittamiseen rivijäsenenä.  Osittain saadakseni tietoa, osittain siksi että haluan myös vaikuttaa asioihin teoretisoinnin lisäksi. Tässä esittämäni mielipiteet ovat kuitenkin vain ja ainoastaan omiani.

Jätteenpoltto on vaikea ja monimutkainen poliittinen, eettinen, luonnonsuojelullinen, ja tekninen kysymys (tarkemmin asiasta englanniksi). En itse vielä tiedä kantaani. Asun suunnitellun polttolaitoksen lähellä, mutta en automaattisesti ole sitä vastaan. Otan tässä kirjoitussarjassa tiukan laserfokuksen, joka on täysin sama riippumatta siitä kumpaa mieltä lopulta olen: keskityn (suur)onnettomuuksien mahdollisuuteen, niihin varautumiseen, niistä tiedottamiseen, ja niistä toipumiseen. Kuten Zygomaticassa yleensäkin, painopiste on siis nimenomaan tiedon saamisessa ja levittämisessä.

Teknologiasta ei ole valtavasti yleistajuista materiaalia, mutta Suomen Ympäristökeskuksen BAT-julkaisu tiivistää asiat hyvin. Yhdellä lauseella:  jätteenpolttolaitos on lähinnä valtava takka.  Jäte kipataan rekoista varastosiiloon, josta sitä syötetään polttokattilaan (kuva 1). Polttolämpötilan tulisi olla vähintään 800 astetta, jotta myrkylliset ainekset palaisivat. Prosessi tuottaa sekä kaukolämpöä että sähköä.  Polttaminen synnyttää savukaasuja, jotka puhdistetaan (kuva 2). Tämä puhdistusjäte (noin 5% alkuperäisestä massasta) on ongelmajätettä.   Arinatuhkaa jää noin 15% alkuperäisestä massasta. Mikäli poltto sujuu hyvin, arinatuhka ei ole ongelmajätettä, ja sitä voidaan käyttää esimerkiksi maanrakennuksessa. Onnistuminen ei ole varmaa, ja riippuu paljolti esimerkiksi siitä, onko alkuperäisen jätteen seassa ollut vääränlaisia aineita.


Kuva 1: Polttamisjärjestelmä (arinatekniikka). (Lähde: TSJ:n YVA-dokumentti).

Kuva 1: Puhdistusjärjestelmä. (Lähde: TSJ:n YVA-dokumentti).

Turun tapauksessa suuruusluokat ovat suunnilleen seuraavia: Jätettä poltetaan vuodessa noin 150 000 tonnia (noin jäterekallinen tunnissa). Puhdistusjätettä (ongelmajäte) kertyy noin 8000 tonnia vuodessa (jäterekallinen päivässä). Arinatuhkaa jää noin 25 000 tonnia vuodessa (muutama jäterekallinen päivässä).

Ennen 1980-lukua ympäristökysymyksistä ei paljon välitetty, ja jätteenpolttolaitoksissa syntyi runsaasti mm dioksiinia ja raskasmetallipäästöjä. Kun todellisuus iski, Suomesta katosivat jätteenpolttolaitokset moneksi vuodeksi; Turun Orikedon polttolaitos (suunnitellun laitoksen edeltäjä) oli pitkään ainoa. Teknologia on sillä aikaa kehittynyt muualla Euroopassa ja USA:ssa. Uusissa laitoksissa päästörajat on lainsäädännöllä määrätty pienemmiksi kuin muissa energiantuotantolaitoksissa.  Mikäli kaikki toimii kuten pitääkin, ilmapäästöjen katsotaan olevan vaarattomia (tästä kysymyksestä voi olla monenlaisia mielipiteitä, mutta en tässä sekaannu niihin).

Sen sijaan yksi asia on maalaisjärjelläkin selvä: jos laitos pyörii kolmekymmentä vuotta, kaikki ei aina toimi kuten pitäisi. Jotain tapahtuu ennen pitkää: tulipaloja, suodattimien pettämisiä, seisokkeja, vääränlaisen jätteen joutumista poltettavaksi, odottamattomia kemiallisia reaktioita, vääriä komponentteja,  inhimillisiä virheitä…. Nokian vesikriisinkin  piti olla mahdoton tapahtuma, mutta aina kun ihminen tekee jotain, ennen pitkää jotain tapahtuu.

Tämän maalaisjärjen tueksi olisi suotavaa olla myös faktoja. Ja tässä on ongelman ydin: faktoja löytyy heikosti, jos ollenkaan. Laitteiden valmistajat ja operaattorit eivät ongelmatilanteista tiedota. Mitään automaattisia raportointijärjestelmiä ei ole. Satunnaisia onnettomuustutkintaraportteja löytyy sieltä täältä.  On toki mahdollista luottaa siihen, että viranomaiset ja yritykset yhdessä pitävät turvallisuusasioista huolen. Mutta järkevää se ei ole. Tästä seuraa hankala tilanne. Kun tietoa ei ole, on pakko käyttää osin mielikuvitusta.

Tässä siis tämän kirjoitussarjan teema: puutteellisin tiedoin koitan selvittää, millaiset asiat voisivat jätteenpolttolaitoksessa mennä pieleen, ja mitä ympäristön asukas sellaisessa tilanteessa voisi tehdä.  Minua kiinnostaa ennen muuta mitä voi tapahtua, kun tapahtuu jotain odottamatonta jonka ei pitäisi tapahtua.

Hysteerinen en ole. Prosessi sinällään on rajallinen: vaikka syttyisi tulipalo, se sammuu kun palava aines loppuu.  Mikään Flixborough-tyyppinen valtava kemikaaliräjähdys ei myöskään ole mahdollinen.  (Teoreettisessa) räjähdyksessäkin vaaratekijä olisi myrkyllisten aineiden pääsy luontoon, ei itse paineaalto. Sen sijaan näiden myrkyllisten aineiden mahdollinen vaarallisuus ja määrä on tällä hetkellä minulle täysi arvoitus.

On täysin mahdollista että mitään dramaattista ei oikeastikaan löydy. Silloin raportoin, etten sellaista löytänyt. Aika näyttää.

Jätteisiin liittyviä muita kirjoituksia: Jätteet

 

Jätteet, Security, Ympäristö

When trash burns wrong, part 1

To take Zygomatica beyond the realm of academic speculation, I have decided to hitch myself to a concrete issue which I have little competence in. A municipal solid-waste incinerator is being planned in Turku, quite near where I live. In any human activity, things can always go haywire. How can things go wrong with the incinerator, and how can we prepare for them?  [Click here for Finnish version]

This first blog is simply a summary of what I have learned in some days of browsing. I think I have most of the facts right.  Concretely, I am a member of the Turku section of the Finnish Association for Nature Conservation, and have helped comment the Environmental Impact Assessment of the planned incinerator. Being a member of the Association helps find information, but also allows me to affect things rather than just theorizing about them. All views and opinions expressed here are absolutely my own, however.

Trash incineration is a difficult issue politically, ethically, environmentally, and technically. I don’t actually know my opinion yet. I live quite close to the planned incinerator, but am not automatically against it. In this series I will take a laser focus which is the same whether I end up being for or against the incinerator: I will focus on the possibility of major accidents, how to prepare for them, how to inform the population, and how to  recover from them. My essential interest is in the finding and disseminating of information.

In one sentence: an incinerator is a huge furnace. The waste from trucks is dumped into silos and fed into the incinerator (Figure 1). The temperature needs to be at least 800 degrees in order to break up the toxic materials. The process can generate both heat and electricity. The burning produces flue gases which need to be cleaned (Figure 2). The clean-up residue (5% or the original mass) is considered toxic waste. The bottom ash weighs about 15% of the original mass. If the incineration was successful, the bottom ash can be used for example in landfills and construction.


Figure 1: The furnace system. (Source: TSJ:n YVA-dokumentti).

Figure 2: The cleaning system. (Source: TSJ:n YVA-dokumentti).

In Turku, the planned amount of waste would be 150,00 tons per year (one dump truck an hour). About 8,000 tons of toxic waste will be produced (one dump truck per day), and 25,000 tons of non-toxic bottom ash (a few dump trucks per day).

Before the 1980’s, little attention was paid to environmental matters. Incinerators produced significant amounts of dioxins and toxic heavy metals. When reality struck, incinerators disappeared from Finland; for many years, Turku had the only functioning incinerator in the country. In new incinerators, the emission levels have been set lower than for other energy-producing plants. If everything works correctly, the emission levels are considered acceptable (whether they really are acceptable is an issue which I will not get into here).

However, one thing is pure common sense: if a plant operates for thirty years, everything will not work correctly all the time. Something will happen: fires, failures of the filtering system, industrial actions, accidental contamination by toxic wastes, unexpected chemical reactions, failed maintenance, human errors…. If an accident can happen, it will happen, somewhere, eventually.

This common sense should ideally be supported by facts. And there is the catch: facts are hard to come by, at least from easily available public sources. Manufacturers and operators do not report malfunctions automatically. Accident reports can occasionally be found, but not systematically. That, then, is the theme of this series. Based on the limited information that is available, I will try to determine what can go wrong in an incinerator, and how the locals can deal with such malfunctions.

I feel no hysteria. Even if a fire is set off, it will end when there is nothing more left to burn. An explosion like the Flixborough disaster is not possible. Even in the (theoretical) case of an explosion, the shock wave is not an issue. The release of hazardous substances is the core issue; right now, I have no real idea how much and what types of materials might be released.

It is certainly possible that I will find nothing dramatic. In that case, I will report that nothing dramatic was found. Time will tell.

Päivän heitto

Päivän heitto, 29.2.2012

Voiko kunnan liikeyritys olla radikaalin läpinäkyvä, vai estääkö laki sen?

Moni kilpailutus menee pieleen, kun tilaaja voi tuijottaa vain numeroita muttei totuutta niiden takana. Läpinäkyvyys ei välttämättä ole osallistuvien yhtiöiden etu, mutta väitän että se on aina asiakkaan etu.

Kunnallisessa toiminnassa (esimerkiksi jätehuollossa) kunta on joskus sekä asiakas että yksi kilpailevista toimittajista. Vaikka tässä on ongelmansa, se avaa mielenkiintoisia mahdollisuuksia. Kunnan omistama yhtiö joutuu kilpailemaan samoilla ehdoilla kuin muutkin. Kunta hankkeen tilaajana ei saa asettaa sitä erityisasemaan. Mutta entäpä kunta yrityksen omistajana?

Toisin sanoen: mitä tapahtuu jos yhtiön omistajat — eli kuntalaiset — vaativat yhtiöltä radikaalia läpinäkyvyyttä? Konkreettisesti se tarkoittaa, että yhtiö julkaisee tarjouspyynnön yhteydessä tietoja, jotka ns “terveen järjen” perusteella olisivat liikesalaisuuksia. Yritys saattaa voittaa kilpailun, tai olla voittamatta. Lopputuloksena kilpailjat joka tapauksessa tietävät yhtiöstä paljon enemmän kuin olisi tarpeen.

Samalla kuitenkin kuntalaiset saavat toimialasta tietoa, joka muutoin jäisi pimentoon.   Strategia saattaa myös hitaasti muuttaa ilmapiiriä avoimemmaksi; mitä useampi yritys tällaista linjaa noudattaa, sitä suuremmat paineet kaikille muillekin tulee. Kuntalaisten kannalta “uhraus” saattaisi siis kannattaa, vaikka se olisikin itse yritykselle liiketaloudellisesti huono.

Liikeyrityksen tehtävä vain on tuottaa omistajilleen voittoa ja lisäarvoa. Tämä strategia ei tuota kumpaakaan. Periaatteessa outojen tai huonojen päätösten tekeminen ei ole laitonta, jos omistaja ne hyväksyy. Mutta onko se käytännössä osakeyhtiölain vastaista?

En tiedä, siksi kysyn.

“Päivän heitto” on Zygomatican versio twiittauksesta. Joidenkin
kysymysten miettimiseen kannattaa kuluttaa vartti, ei enempää eikä
vähempää.

Examiner of Silly Patents

Examiner of Silly Patents, Part 1: Subliminal eyeglasses

Jakke Mäkelä

Every now and then I will take a silly patent and pretend it’s not silly. I will analyze and defend it in all faux-seriousness (see disclaimer at the end).  Usually I cannot defend it, but learn something in the process anyways. [Suomeksi/Finnish: Patenttimörökölli, osa 1]

One excellent resource for crazy patents is here.  Some of them would not make sense even in a parallel universe, but some of them can be explained. Up to a point.  I will start with one that I find endearing:  US 5,175,571 from 1992: “Glasses with subliminal message”. The idea, in short, is to project subliminal messages onto the glasses of the user (for more information on subliminal stimuli, see here).

The patent mentions (without citing sources) that subliminal messaging has been used successfully in the form of audio tapes and “can have significant results in producing character and behaviour improvement …. [and] are also said to produce greater success in business or in personal relationships or in sports”.

The novelty of the invention is that “similar if not better results can be obtained from subliminal-type suggestion, to which the subject is exposed more or less on a continuous basis even while he is engaged in other activities.”  The subconscious images can be either printed onto the glass, or removable disks can be used. The messages can be words, or “for persons with a personality problem such as an inferiority complex or a persecution complex, the graphics might simply be a single face, with a happy smile”.

Indeed. Nevertheless this is a credible patent! Even if subliminal messaging has not been proven to work, it is not physically impossible. (Physically impossible ideas, such as perpetual motion machines, cannot be patented even in the United States).The patent has been cited in later patents, including a design patent for pet sunglasses. There is nothing technically wrong with it.

The minor catch? Subliminal messaging  does not work.

However, I see a way to extend the idea. There are very narrow cases  where subliminal messages affect behavior. A weak effect was seen when a thirsty user had to choose between two equivalent  types of soft drink. Subliminal messages at the exact right moment can influence the choice of brand.  The effect is probably very small, but for a manufacturer even a tiny effect might be worthwhile, since in general advertising is not very effective.

What is needed to make US 5,175,571 work? The application needs to focus on advertising rather than psychological well-being. Take soft drinks. A manufacturer could purchase “space” on the glasses. The glasses need to be context-aware, to know when the user is near the soft-drinks section of a store. This is challenging but doable, for example by including a tiny camera within the glass frame and analyzing any bar codes that the camera manages to catch, or perhaps by using an RFID reader.

There are even more possibilities if the stores collaborate. Put a  Bluetooth receiver in the glasses, and Bluetooth transmitters in the store that identify the aisle. When the glasses detect that the user is at the soft-drink aisle, the subliminal ad is projected to the lenses. Thus the user gets the subliminal message at the only time when it can make a difference: at the exact moment of choice.

Even this version of the patent is silly, of course. Technically speaking, subliminal advertising is illegal in many countries. Even if the legal issues can be ignored: why on earth would anyone agree to wear such glasses?

In principle my attempt is a failure: I simply replaced one silly patent with another silly patent. But still I believe that the exercise was interesting. Things are not always what they seem to be.

Full set of Examinations of Silly Patents: click here.

Disclaimer: these analyses have very little to do with anything, and in particular have nothing to do with legal issues. Most of the patents cited are expired (or should be). I do not touch the “claims” section, which is the legally relevant part. These blogs constitute prior art, so that any new any ideas expressed here can no longer be patented.

Patenttimörökölli

Patenttimörökölli, Osa 1: Subliminaaliset silmälasit

2 Comments

Jakke Mäkelä

Maailmasta löytyy mielin määrin patentteja, joiden tekijöiden mielenterveyttä tekisi mieli epäillä. Parhaita on listattu esimerkiksi täällä.  Niille on helppo nauraa. Siksi teenkin päinvastoin, ja otan ne haudanvakavasti (ks huomautus kirjoituksen lopussa). Koitan selvittää, onko päättömissäkin patenteissa sittenkin päätä. Usein ei ole, mutta matkan varrella ainakin oppii jotakin.  [English version: click here].

Ensimmäinen löytöni on  US 5,175,571 vuodelta 1992: “Glasses with subliminal message”. Subliminaaliviestejä esittävät silmälasit. Idea: heijastetaan silmälasien linsselle viestejä, joita käyttäjä ei tietoisesti huomaa, mutta jotka vaikuttavat alitajuisesti. (Lisää aiheesta täältä sekä täältä).

Patentti kertoo (lähteitä mainitsematta) että subliminaalista viestintää on käytetty menestyksellä ainakin kasettinauhoituksissa, ja (vapaasti käännettynä) “sillä voidaan parantaa luonnetta ja käytöstä…. ja sen väitetään tuovan menestystä liike-elämässä, henkilökohtaisissa suhteissa ja urheilussa”.   

Keksinnön uutuus ääninauhaan verrattuna on, että “samanlaisia tai jopa parempia tuloksia saadaan, jos käyttäjään kohdistuu subliminaalista viestintää jatkuvasti, myös silloin kun hän ei kuuntele nauhoitusta”. Alitajuiset viestit voidaan joko painaa suoraan linsseille, tai sitten voidaan käyttää vaihdettavia levyjä. Viestit voivat olla sanallisia, mutta “jos henkilö kärsii esimerkiksi alemmuuskompleksista tai vainoharhaisuudesta, viesti voi yksinkertaisesti koostua onnellisesti hymyilevästä naamasta.”

Niinpä. Tämä on kuitenkin teknisesti täysin pätevä patentti. Vaikkei subliminaalinen viestintä toimisikaan, se ei ole fysikaalisesti mahdotonta. (Jopa USA:n patenttiviranomaiset  kieltäytyvät  nykyään myöntämästä patenttia mahdottomille asioille, kuten ikiliikkujille). Tätä nimenomaista patenttia on siteerattu myöhemminkin, esimerkiksi kun on haettu mallisuojaa  lemmikkieläinten aurinkolaseille. Se on siis patentti siinä missä muutkin.

Pieni ongelma? Subliminaalinen viestintä ei toimi.

Näen kuitenkin tavan, jolla ideaa voisi kehittää. Viime vuosina on huomattu erikoistapauksia joissa alitajuinen viestintä voi vaikuttaa hienovaraisesti käytökseen. Pieni vaikutus on huomattu silloin, jos janoinen käyttäjä laitetaan valitsemaan itselleen juoma. Subliminaalinen viesti juuri ennen valintaa voi kääntää tilanteen tietyn juomamerkin eduksi. Vaikutus on pieni. Silti se voi kannattaa, koska yleisesti ottaen mainostaminenkaan ei toimi.

Miten patenttia US 5,175,571 siis pitäisi muokata? Sovelluksen täytyisi keskittyä mainostamiseen, ei henkilökohtaiseen kehittymiseen. Virvoitusjuomat ovat erinomainen esimerkki. Valmistaja voisi ostaa “tilaa” silmälaseilta. Lasien täytyy vain tietää onko käyttäjä virvoitusjuomien lähellä. Tämä on haastavaa muttei mahdotonta. Tiedon voi saada esimerkiksi pienellä kameralla tutkimalla onko näkökentässä juomiin viittaavia viivakoodeja, tai vaikkapa RFID-lukijalla.

Mahdollisuudet moninkertaistuvat jos kauppa on järjestelmässä mukana. Bluetooth-lukija laseihin ja Bluetooth-lähetin kaupan hyllyyn. Kun lasit tajuavat että käyttäjä on virvoitusjuomahyllyjen lähellä, ne alkavat heijastaa subliminaalista viestiä linsseihin. Käyttäjää saa siis alitajuisen viestin sillä ainoalla hetkellä jolloin sillä voi olla vaikutusta: juuri kun hän tekee valintaa.

Ei tässäkään versiossa varsinaista järkeä ole. Sovellusta hankaloittaa esimerkiksi se, että subliminaaliviestintä on laitonta. Ja vaikka ei olisikaan: kuka täysjärkinen tällaisia laseja käyttäisi?

Periaatteessa siis en onnistunut ottamaan patenttia vakavasti. Muokkausehdotukseni on yhtä typerä kuin alkuperäinenkin. Mutta harjoitus oli silti mielenkiintoinen.

Kaikki Patenttimörökölliraportit: klikkaa tästä.

Huomautus: en käytä nimitystä “patenttimörökölli” sattumalta. Patenttipeikot ovat patenttimaailmassa hankala ja vakavasti otettava tekijä. Minä en ole. Näillä analyyseillä ei ole juurikaan tarkoitusta, eikä ainakaan mitään laillista merkitystä. En ota mitään kantaa varsinaisiin juridisiin väitteisiin. Näissä blogeissa mahdollisesti esiintyviä uusia ideoita ei lain mukaan enää voi patentoida, jos kohta ei kannatakaan.