Failures, Humanitarian, Patents, Security

Concept for ultra-low-tech lightning detection

 

As a team, we have a historical trend of failing at everything we try. Common sense dictates that we should try to hide that fact. However, we’ve adopted the opposite strategy. Publishing our failures shows others how they should not proceed, and might give them ideas about how they should proceed (see The SMOS project). What’s in it for us? Not much. But it’s not a big effort to spend a few hours documenting things for the benefit of others.

[By Jakke Mäkelä and Niko Porjo]

This particular concept was a low-tech lightning detection system. Our former employer let us put some effort into looking at a system that could have used a cell phone’s radio circuits for remote lightning detection. The idea was more or less ridiculed, and it never did become commercial in the original form.

However, we found that the idea is less stupid than it sounds. I eventually did my PhD thesis on the physics of such systems. In brief: the crackle that lightning produces in any radio channel can be used to identify and range lightning, giving some pre-warning time before the thunder can be heard.

This is fairly pointless in Scandinavia, but could be significant in tropical areas with more frequent and violent thunderstorms. Both the hardware and software can be extremely simple — basically, an AM radio costing a few dollars can be used. This is thus a technique that might be feasible in developing countries.

We considered Sri Lanka to be a possible place to test the system. It has high mortality from lightning, and a poor economy and infrastructure. Thus, more expensive lightning detection systems do not sound highly realistic there. We also had connections with Sri Lanka during the project and my PhD studies.

Some other researchers and I wrote a peer-reviewed paper on how such a device could be used to detect lightning (Gulyas et al, JoLR 2012). We also wrote a non-peer-reviewed conference paper on how multiple sensors could be used to create a detection network. It’s one of those things that theoretically works. Making it work commercially is a completely different question.

Having been let go from our previous employers, we looked seriously into making this a commercial project. But we came to the conclusion that we would just starve.

The text below is mostly in the form we left it after deciding to stop. It is in draft form, as we do not feel like wasting our time on prettifying it after making a no-go decision. Technically oriented people will understand what we are saying. For readability, we have split the document into two parts; the technical document here, and a commercial document to be published later.

The various entities mentioned here (University of Uppsala, University of Colombo, and Finnish Meteorological Institute) were approached unofficially, but have not formally commented on the idea.

OVERALL PROPOSAL

A loose consortium between for example the University of Colombo, University of Uppsala, Finnish Meteorological Institute, and the proposers could contain all the competence that is needed to implement the project. As of 2012, a new lightning detection chip AS3935 is available from Austriamicrosystems which could form the detector part in the first generation. Thus, the hardware design would be particularly simple now (http://www.ams.com/eng/Lightning-Sensor/AS3935)

POSSIBLE PARTICIPANTS 

  • The University of Colombo has experience of the local conditions. Since the target is to transfer all the knowledge to Sri Lanka, Colombo should be the overall lead for the project, with other parties consulting per need.
  • The University of Uppsala has in-depth knowledge of lightning physics and a close working collaboration with Colombo.
  • The Finnish Meteorological Institute has a unit which is experienced with setting up weather-observation systems in developing countries.
  • Mäkelä and Porjo have experience with low-end detector design as well as the network technology.

PURPOSE

•Create an ultra-low-cost lightning detection and warning system for developing countries.

•Pilot project could be run e.g. in Sri Lanka.Technology tests need to be done in a country with accurate lightning location reference data (USA or Europe)

•Technology exists (and multiple technologies possible), missing is a low-cost system to bring the data together and disseminate it to end users. Specifically, low-cost real-time systems are missing.

•Focus is on extreme simplicity, capability to withstand power cuts, quick response times.

•Modular and technology-agnostic (no technology lock-in). Only requirement is that each station be able to provide a distance estimate when a flash is detected.

•Open-source project, with possibility to incorporate better techniques as technology improves.

•Simplest detectors can be built based on public-domain information. Local Sri Lankan R&D can be used to design and build the sensors.

•In the somewhat harsh conditions, it is realistic to assume that some of the measuring sensors will be malfunctioning or offline at any given time. Network algorithm must be made flexible to account for this.

Proposal for demonstrator

•Build network that covers the western coastal region of Sri Lanka.

•Build detection network on principles described in Porjo & Mäkelä 2010. As of 2012, the AS3935 chip from Austriamicrosystems (about 4 USD) is available as a front-end. This information is in the public domain. Simple detectors are also well-known and in the public domain. Some original design work may be needed, but could be done at University of Colombo (academic work). Lowest-cost approach could include a stock Android phone with a Rasberry pi attached to a GPS clock source and a small custom board for the AS3935.

•Sensors by default transmit flash information via mobile phone link (SMS or GPRS). Landlines (Internet access) can be used if available, but they can be expected to be more vulnerable to errors than wireless especially when storms are nearby.

•Flash-by-flash locations are not attempted, only storm risk zones (Gulyas et al 2012). Intra-cloud flashes are difficult to range in any case, and from the viewpoint of security, the most important parameter are the boundaries of the active storm cells.

•Central computer identifies storm risk areas. Sri Lankan Met Institute? Must plan system with high redundancy from the very beginning (at least two computers running separately) because probability of failure is highest exactly when the storms are strongest. The duplicate(s) can also be used to beta test networks whenever stations change.

•Mobile base stations within the risk areas send warning SMS to participating cell phones. GSM standard  allows this since a cell broadcast recommendation exists. But this is potentially difficult issue as requires operator cooperation, as well existence of the GSM network which may be unreliable. Negotiation with operators is needed, and in particular operator lock-in must be avoided (in which an operator can define his own price at will). Note that in principle it is NOT necessary to alert 100% of the people in the area, as it can be expected that people will alert each other. However, 100% should be a target.

•Since ranging accuracy drops radically after 20 km, stations cannot be separated by much more than this. For redundancy reasons, stations every 10 km might be better. In case of Sri Lanka, region of main interest is the coastal strip, thus the network could consist of approx three rows of sensors separated by ~20 km, sensors every 10 km or so.  To protect 200 km strip of coast, need minimum 3×20=60 sensors.

Data transfer needs

•Data transfer needs to be divided among multiple operators to avoid collapse if one operator’s SMS center crashes. Ideally each sensor would have at least two SIM’s (dual-SIM technology already exists) in case one crashes.

•Data transfer from sensors is to be by SMS or GPRS. Since locations of stations is known, only need per flash time (to 1-sec GPS accuracy) and intensity (8 bits would be sufficient if calibration is OK). Since we want to allow possibility of direction-finding at least in the future,  8 bits allows 1.4% angular resolution. Time can highly compressed if for example nearest hour is assumed to be known, in which case 12 bits is enough to code nearest second. Some kind of reliability value of a few bits would also be useful. → Each flash could be coded in 32 bits.

•SMS spec has 1120 bits per message (160 7-bit characters as in SMS, equivalent to 140 8-bit characters as in Twitter).  Thus up to 35 flashes could be coded in a single SMS. Since flash rates are essentially never 30 flashes/minute (in extreme cases ground flashes up to 4-6 flashes/min, cloud flashes theoretically 10 times higher). Sending SMS once per minute would be sufficient even in case of an extreme storm.

Part 2 on business aspects: click here 

 

 

Avoin seuranta, Creativity, Open monitoring, Open weather data

Double bucket

 

Couple of years ago me and Jakke where conducting some lightning measurements. We were in a hurry and on a budget. Well, perhaps not so much on a budget as I was (and am) fond of cheap solutions. What we came up with, was a way of using some 50 mm by 50 mm sawn softwood (likely spruce or pine), some plywood and a couple of polypropylene buckets to make a fairly durable weather cover. These could be used for example as part of an open monitoring project.

Since I’m lazy, I didn’t bother to dismantle them after the measurements ended and a couple of these have been out in the weather (Southern Finland)  for about four years. Today I finally decided to take them a part. I found out that they have been holding up pretty well and would likely have been up to their task for at least a few more years. So if you are looking for a way of making a similar system, below I explain how to make them. At the end are a couple of pics and comments on the dismantled set.

White buckets were used in an attempt to keep the electronics cool. Other colors may be used depending on location to make it less visible.

Figure 1 shows a rendering of the two ways we used to setup the systems. In the left the stud is driven to the ground. I used an iron bar to first make pilot hole and then carefully using a small piece of plywood as protection (between the sledge hammer and the pillar) hammered the stud to the ground.

In the right is the system we used on a (Melbourne) Florida roof top for a couple of months to create a more temporary measurement setup. We used some concrete blocks as additional weight just in case. If you are considering a more permanent system consider adding some steel wire to attach the system to something really heavy. You don’t want it hitting someone when it is picked up by hurricane winds or a tornado.

Cheap weather cover for measurement devices
Figure 1. Cheap weather cover for measurement devices

Figure 2 shows what you need. All sizes are approximately those we used, select your bucket size to match the size of your device and scale everything else accordingly.

  1. Two short pieces of wood. One should be short enough to fit side ways in to the bucket and one should be about 5 cm shorter than the bucket is high. One long piece of wood, it will determine how high the rest of the system sits.
  2. A piece of plywood, cut a circle that fits in to the bucket to a depth of about 5 cm
  3. Two buckets
  4. Some screws and hot glue
  5. a saw, (sledge)hammer, screwdriver, eye protection etc.
Figure 2. Things you need
Figure 2. Things you need

As shown in Figure 3 set the longer of the two short pieces of wood on top of the plywood. Use hot glue or two screws or both to attach it in a manner that it can’t rotate around the vertical axis. Before this, make any openings you need for electrical wiring and such.

Figure 3. Set one of the short pieces on top of the plywood.
Figure 3. Set one of the short pieces on top of the plywood.

The shorter piece of wood is then attached on the other side of the plywood. Select the correct length for the support pillar and after driving it to the ground attach the plywood to it. If any of the wood surfaces is curved using copious amounts of hot glue between surfaces before inserting the screws will make the system more solid. The inner bucket is attached with one screw, which is driven through the bucket bottom to the piece of wood shown in Figure 3. Note that you will be driving the screw in the direction of the grain, do it carefully or the strength of the attachment will be reduced.

Figure 4. Attach the shorter piece of wood as shown and put the bucket on top of the assembly
Figure 4. Attach the shorter piece of wood as shown and put the bucket on top of the assembly.

Add the other bucket, this one stays in place by gravity and friction. If you use a screw, rain will seep in.

Figure 5. Add the other bucket.
Figure 5. Add the other bucket.
Image 1. Two systems, the outer bucket has been removed from the one on the left.
Image 1. Two systems, the outer bucket has been removed from the one on the left.
Image 2. View from below.
Image 2. View from below. Looking good, all the wood is still healthy.

 

Image 3. View inside the protected area. Apart from some spider web its like new.
Image 3. View inside the protected area. Apart from some spider web its like new.

 

Image 4. The support structure. The limiting factor for the operating life of this setup is likely rotting at the air ground interface. I was able to snap the wood by tapping the sharp end to the ground
Image 4. The support structure. Limiting factor for the operating life of this setup is likely rotting at the air ground interface. I was able to snap the wood by tapping the sharp end to the ground.

Figure 4 shows the support structure and the weak point at the air-ground interface. Rotting has reduced the strength of the wood. If the place where measurement are taken is not very sensitive, consider using wood that has been treated to protect against rot. Using a larger size like 75×75 or even 100×100 mm2 will likely also give you a couple more years of service life.

Image 6.
Image 5. Ultra violet radiation has made the plastic brittle. Some erosion was also visible on the surface. Note the white stuff at the end of the screw. This screw was used to hold the inner bucket in place and the Zinc protection was showing signs of wearing out.
Image 6. Markings at the bottom of the bucket.
Image 6. Markings at the bottom of the bucket.

 

Data Analysis, Kulttuuri, Kulttuuri ja yhteiskunta, Matematiikka

Juhannusten matematiikkaa

 

Tärkeää suomalaista juhannusperinnettä, sepalus auki hukkumista, on matemaattisesti tutkittu erittäin vähän. Tämä on sääli, sillä perinne tarjoaa hyvän esimerkin Bayeslaisesta analyysistä. Analyysin perusteella on myös mahdollista löytää konkreettisia ja rationaalisia menetelmiä hukkumisten vähentämiseen.

Kuinka todennäköistä on hukkua juhannuksena sepalus auki?  Muuttujat eivät ole riippumattomia, vaan niiiden yhteinen piilomuuttuja on tärkein suomalainen juhannusperinne: oluen juonti.

Aihe ei ole minullekaan aivan vieras. Vaikka elämänkaareni ei  tapahtumarikas tai mielenkiintoinen olekaan, olen kuitenkin itse elänyt aikana jolloin ikätoverini ovat olleet nuoria. Teorian lisäksi voin siis esittää heuristisia arvioita.

Mikäli hukkuminen ja sepalus auki oleminen olisivat riippumattomia muuttujia, saataisiin lopputulos kertomalla niiden todennäköisyydet yhteen.  Suomen uimaopetus- ja hengenpelastusliiton tilastojen mukaan juhannuksena hukkuu keskimäärin kahdeksan ihmistä. Sepalustilastoja ei kerätä, mutta (mahdollisesti teekkareita lukuunottamatta) harva kulkee koko juhannusta sepalus auki. Kertolaskun perusteella sepalushukkumisia olisi häviävän vähän. Tämä on ristiriidassa perinnetiedon kanssa.

Laskennassa tuleekin käyttää Bayesläisiä menetelmiä. Kirjoitetaan

P(huksep) = P(huk|sep) * P(sep),

eli todennäköisyys on kahden todennäköisyyden tulo: todennäköisyys olla sepalus auki, ja ehdollinen todennäköisyys hukkua jos sepalus on auki.

Olut muodostaa lineaarisen suodattimen: ajanhetkellä T1 juotu olutpullo pyrkii poistumaan viimeistään ajanhetkellä T2, missä aikaväli T2-T1 on noin tunti.

Tyypillinen juomistahti lienee noin kolme oluttölkkiä tunnissa, eli lähes litra. Virtsarakon koko on noin 500 millilitraa, mutta se voi venyä hyvinkin paljon. Heuristisesti voidaan arvioida, että juojan on kerran tunnissa helpotettava oloaan.  NIH:n mukaan tyypillinen virtsavuontiheys 14-45-vuotiaalle miehelle on noin 20 ml/sec. Tämän mukaan litran tyhjentämiseen kuluisi tehokasta työaikaa noin 50 sekuntia.

On kuitenkin huomioitava, että koordinaatiokyky heikentyy parin litran jälkeen. Sepaluksen aukioloaika on käytännössä helposti 2-3 minuuttia, teekkareilla huomattavasti pidempikin. Voidaan siis arvioida, että aktiivinen juhannusjuhlija joutuu olemaan sepalus auki jopa 2-3 minuuttia tunnissa, eli P(sep)=5%.

Toinen parametri, P(huk|sep), riippuu kontekstista. Kuivalla maalla hukkuminen on vaikeaa. Juhannusperinteeseen kuuluu kuitenkin läheisesti veden ääreen etsiytyminen. Jo laiturilta voi hukkua, mutta helpompaa se on veneestä. Käytännössä todennäköisyysketjua täytyy vielä laajentaa niin, että otetaan huomioon myös ehdollinen todennäköisyys olla veneessä kun sepaluksen on oltava auki P(ven|sep), ja ehdollinen todennäköisyys hukkua jos näin tapahtuu P(huk|vensep).

P(huksep) = P(huk|vensep) * P(ven|sep) * P(sep)

Veneitä on Suomessa noin 700,000, näistä 260,000 soutuveneitä. Soutuveneestä hukkuminen on klassisin perinne. Juhannuksena melkoinen osa venekannasta on käytössä, ehkä hyvinkin neljäsosa (noin 60,000). Ehkä kolmasosassa veneistä on vähintää yksi humalainen. Keskimääräinen souturetki ei liene pitkä, ehkä tunnin, mutta juhannushumallassasoutamissuoritteita olisi tällä arviolla kuitenkin 20,000 miestyötuntia.

Jos arvioidaan että vajaa neljä miljoonaa suomalaista juhlii juhannusta, ja juhlinta kestää kahdeksan tuntia, juhannuksena syntyy kaikkiaan noin 30 miljoonaa juhlintasuoritemiestyötuntia. Toisin sanoen noin 0.07% suomalaisista olisi sepalus auki soutuveneessä; P(ven|sep)=0.07%.

Suurin osa tästä 0.7 promillen joukosta ei toki huku, vaikka veneestä virtsaaminen onkin vaarallista. Varsinkin jos otetaan huomioon mahdollisuus käyttää esimerkiksi äyskäriä, ja hulluja ja humalaisia suojaava onni, P(huk|vensep) voi olla niinkin pieni kuin prosentin luokkaa.

Kun luvut kerrotaan yhteen, saadaan tulokseksi, että P(huksep) ~1E-6. Keskimääräisen suomalaisen todennäköisyys hukkua sepalus auki on siis hieman alle 1 miljoonasta, eli yksi micromort. Olen analysoinut micromortin käsitettä kirjoituksessa Möläytysten matematiikkaa, jossa arvioin poliitikolla olevan micromortin todennäköisyys tuhota uransa joka kerta, kun hän avaa suunsa.

Koska juhlivia suomalaisia on nelisen miljoonaa, todennäköistä olisi, että sepelusaukihukkumisia tapahtuisi joka vuosi vähintään yksi. Tämä on vahvasti samansuuntainen kuin arkikokemus. Ihmistieteissä tarkkuus on tunnetusti huonompi kuin kovilla tieteenaloilla, joten tulosta voidaan pitää sangen vahvana.

Juhannusjuhlija kannattaa siis mallintaa Bayeslaisena suodattimena. Tämä tarjoaa myös rationaalisia keinoja vähentää sepalus auki hukkumisia. Suuretta P(sep) pienentämällä päästään nopeimmin tuloksiin. Sitä voi pienentää ainakin kolmella tavalla: vähentämällä oluen juontia, kehittämmällä tehokkaampia sepalusratkaisuja (jolloin aukioloaika on lyhyempi), tai kasvattamalla juhlijoiden virtsarakkojen tilavuutta  kirurgian tai geenimanipulaation avulla. Näistä kaksi viimeksimainittua ovat käytännössä realistisia.

Muita epätavallisia laskelmia: täällä.

False_color_image_of_the_far_field_of_a_submerged_turbulent_jet

Kulttuuri ja yhteiskunta

TTT on culture and society: Obelix vastaan jääräpää

1 Comment

Aloitan sarjan kirjoituksia joissa ihmettelen erästä asiaa, mikä ei tule luultavasti koskaan avautumaan minulle. Kyse on ihmisistä ja yhteiskunnasta, meistä kaikista ja erityisesti minusta itsestäni siinä sivussa. Jos Zygomatica etsii Ratkaisuihin ongelmia, ihmisten kanssa niitä riittää rajattomasti.

Tällä viikolla uutisissa arvioitiin Suomen lainsäädännön mutkistuneen kuluneen sadan vuoden aikana niin paljon, että on epäselvää mitä lakia kulloinkin tulisi noudattaa. Meillä Suomessa ei ole yleisesti samaa ongelmaa kuin Timo Poropudas on Taloussanomien artikkeleissaan raportoinut Kiinassa. Siellä lakeja on niin paljon, että jokainen todennäköisesti rikkoo useampaakin koko ajan. Ainoa kysymys on mitä kunkin alueen viranomaiset päättävät valvoa ja millä tavalla niistä rangaista. Kyynisemmin arvattuna millä tavalla siis rahastaa.

Mielivalta on harvan mielestä oikein saati oikeutta. Pieni ihminen saa liian usein ihmetellä kohdatessaan koneiston, että voiko tämä olla totta. Alistuminen on joskus järkevä keino selvitytyä. Siihen taas jääräpäät kykenevät harvoin. Itse edustan jääräpäitä leuka pystyssä ja ihmettelen, pystymmekö todellakin elämään näinkin epätäydellisessä ja samalla naiivissa ympäristössä. Ja eikö täydellinen anarkia olisi selvempi säännöstä puolivillaisesti toimivan sijasta?

En usko moiseen anarkian voimaan, mutta turhan usein tuntuu siltä, että (virka)koneisto on ottanut itselleen lähes anarkistisen vallan ja täyttöönpanovoiman.
Tähän kysymykseen pureutuvia, todellisuudesta kumpuavia tapauksia tulen käsittelemään tulevien kirjoitusten aikana. Ja ihmettelemään samalla miten ihmiset voivat yhtään tulla toimeen keskenään ja miten yhteiskunta voi toimia edes nykyisellä tavalla. Vai toimiiko yhteiskunta lopulta toisin kuin mihin poliittinen koneisto pyrkii?

Otetaan aluksi helppo tapaus.

Jokainen voi halutessaan etsiä kaikki sivustot ja ohjeet, joissa määritellään millaisia välineitä saa luvallisesti ottaa mukaan lentokoneeseen käsimatkatavaroissa. Kuluvan vuosituhannen aikana säännöksiä ja käytäntöjä on tiukennettu huomattavasti.. Lentomatkailun ollessa kansainvälistä säännöt ovat tietenkin globaaleja. Eihän turvatarkastuksista eri lentokenttien välillä jatkolentoineen tulisi yhtään mitään.

Kaukana ovat ajat 1970-luvulta, jolloin saattoi avoimesti viedä lentokoneeseen mukanaan kaksi haulikkoa ja käsilaukussa patruunat samalla kertaa. Siis ei ruumaan vaan matkustamotilaan. Kannoin itse ko. käsilaukkua. Nyt säännöt ovat tiukemmat, mutta viime vuosina kaikkein tiukimpia tulkintoja on löysätty ja esimerkiksi pieniä saksia ja monitoimityökaluja sallitaan jo ottaa mukaan. Mistä tämäkin kirjoitus kumpuaa…

Trafi on linkannut sivuilleen osoitteessa http://www.trafi.fi/ilmailu/matkustajalle/turvatarkastukset ohjeet otsikon “EU:n komission laatima yhdenmukaistettu luettelo kielletyistä esineistä ja aineista” alle. Kyseisen ohjeistuksen suora osoite on http://www.trafi.fi/filebank/a/1331043167/d9afe89c19c5ac0bd5878ccebb8e80e6/9386-MATKUSTAJAT_JA_KASIMATKATAVARAT_Kiellettyjen_luettelo.pdf.

Siellä mainitaan erikseen kiellettyinä työkalut, joissa on yli 6 cm pitkä terä tai varsi. Samoin mainitaan erikseen kiellettyinä sakset ja veitset, jos niiden terän pituus ylittää samaisen 6 cm:n mitan. Tämän mukaan alle 6 cm pitkä työkalu, tai härveli jossa terän pituus on alle 6 cm on sallittu lentokoneessa. Tottahan toki tähänkin liittyy hankalammissa tapauksissa tulkintaa mm. teräskattiloiden kohdalla verrattaessa niitä pesäpallomailoihin “Kattila ei ole kielletty käsimatkatavara” http://www.eduskunta.fi/triphome/bin/thw.cgi/trip/?${APPL}=ereoapaa&${BASE}=ereoapaa&${THWIDS}=0.11/1371329531_127159&${TRIPPIFE}=PDF.pdf.

Ostin taannoisella työmatkallani USAsta monitoimityökalun ilman leikkuuterää, juuri lentomatkailua varten suunnitellun. Merkki ja malli ovat Leatherman Style PS. Naureskelin myyjän kanssa lienevätkö turvatarkastajat samaa mieltä lentokelpoisuudesta. Lupasi palauttaa rahat, jos tuon paketin takaisin vekottimen jäätyä turvatarkastajien hellempään huomaan.

Mietin etukäteen otanko n. 20 euron riskiä kokeilla säännösten pitävyyttä käytännössä. Päätin ottaa varman päälle ja kysyä lentokentän tarkastajilta ennen matkatavaroiden kirjaamista josko moinen kapistus on OK ottaa mukaan. Kysyin vieläpä kolmelta eri henkilöltä ja sain aina saman vastauksen. Täysin ok, vekottimessa ei ole leikkuterää ja saksetkin ovat erittäin lyhyet, alle parin senttimetrin luokkaa. Eikun työkalu taskuun, matkalaukku ruumaan ja lennolle kohti Pariisia ja Charles De Gaullea ja sieltä Suomeen.

Esittelin työkalun erikseen turvatarkastuksessa kaikki terät avattuina ja sieltäkin tuli järjestyksesään jo neljäs hyväksyntä. Hienoa. Koneessahan en tietenkään kohdannut niin hankalaa juomapurkkia, että olisin tarvinnut pihtejä sen avaamiseen. Mutta olipa välineet mukana sellaiseenkin tapaukseen.

Enemmän matkustaneiden suuresti pitämällä CDG-kentällä (sarkasmia) vaihdoin terminaalia jatkolentoa varten. Siellä oli vastassa uusi turvatarkastus ettei epämääräinen aines ja vaaralliset vekottimet vain pääse Eurooppaan. Mukaan lukien vesipullot ja kait liiallinen jalkahiki. Tein taas saman kuin aiemmin – kaikki terät auki ja työkalu erikseen tutkittavaksi turvatarkastukseen. Hienoa, ranskalaistenkin mielestä tämä on täysin sallittu härveli. Normaalia sujuvamman terminaalinvaihdon jälkeen ennätin hakea liput jatkolentoa varten ja istahtaa hyväksi toviksi loungeen nauttimaan ranskalaisesta aamiaisesta.

Arvoisa lukija arvannee, että eihän kukaan itseään itsepäiseksi kutsuva kirjoita artikkelia mistään hyvin sujuneesta tapahtumasta. Ja onkin aivan oikeassa.

Lähtöportille mentäessä vastassa oli vielä yksi turvatarkastus. Tein jälleen samat toimenpiteet enkä peitellyt Leathermaniä millään tavoin. Yllätys oli kohtalainen, kun vastaus oli että kapine on totaalisen kielletty. Kevyt kysymys miksi, kun toisessa päässä lentokenttää oli vielä aivan sallittu toi kuvaan mukaan ainoastaan linjaston esimiehen. Hänen vastauksensa oli aivan sama “nöy tyyls”. Kun pyysin nähdä ohjeistusta minkä mukaan turvatarkastus suoritetaan ja tämä kielletään sekä ystävällisesti mainitsin jo viidestä aiemmasta tarkastuksesta, päästiin lopulta keskustelemaan asiasta koko tarkastuksesta vastaavan joustavan ranskalaisen herrasmiehen kanssa. Hän katsoi tsaarinaikaisen virkamiehen ystävällisyydellä takaisin ja kertoi vastauksen ja samalla perustelun miten vielä tunti sitten turvallinen työkalu oli muuttunut ilmeisen vaaralliseksi aseeksi “This is Paris”.

Ei ole tarvetta osoittaa mitään säännöstöä tai muuta ohjeistusta mitä asialle voi tehdä tai kenties jopa valittaa päätöksestä. Vekotin ruumaan tai takavarikkoon.

Koneen lähtöön oli vielä aikaa lähes puoli tuntia, joten eihän jääräpää jätä asioita puolitiehen. Eikun pois turvatarkastusalueelta ja tutkimaan uudestaan check-in -jonot. Onneksi on kotimaiselle yhtiölle sopivia kortteja, että on mahdollisuus käyttää nopeampaa kaistaa. Ja sekinhän oli tietenkin vahvasti kansoitettu.

Eikun uusi miettiminen käyntiin, ei ole enää aikaa saada vekotinta ruumaan ja Obelixin jälkeläiselle en työkalua luovuta. Ennemmin aivan jollekulle muulle. Jos laite olisi selvästi sääntöjen vastainen, niin hyväksyisin asian. Mutta kun ei ole, periksi en anna. Tällä kertaa minun repun taskussa ei ollut tulostettuna matkustajan oikeuksia kiellettyjen asioiden listoineen, mutta eipä noista olisi mitään apua ollutkaan. Minun versiosta on aina puuttunut kappale “This is Paris”. Minulla on vain versio “I am a jääräpää”.

En tee enkä kehota ketään tekemään mitään lainvastaista, joten en kerro kaikkia miettimiäni konsteja hoitaa tällainen mitätön asia omalta kannalta positiivisesti.
Sanotaan vaikkapa, että palautuskirjekuori omalla nimellä varustettuna ja ystävällisten ihmisten auttamana on yksi tapa ohittaa niinikään jääräpäisiä turvatarkastajia. Minä joko käytin tuota konstia tai sitten en, mutta työkalu on edelleen minulla eikä ranskalaisen byrokratian kunniaa vaalivalla “This is Paris” -alan ammattilaisella.

Tässä tapauksessa ei onneksi ollut mitään taloudellisesti isoa eikä hengenvaarallista kyseessä kuten tulevissa kirjoituksissani.

Mutta peruskysymys on silti sama. Minkä ihmeen takia tarvitaan satoja ja tuhansia ihmisiä istumaan hämyisiin parlamentteihin päättämään isoista asioista, kun ne eivät käytännössä kuitenkaan lopulta tarkoita yhtään mitään? 20 euron arvoisen työkalun kokoiset asiat eivät todellakaan kiinnosta yhtään ketään. Minuakin vain jääräpäisyyden verran.

Vastaavasti normaalituloisella ei ole nykyään järkevää keinoa viedä kokemaansa vääryyttä oikeusistuimen käsiteltäväksi, koska kulut ylittävät nopeasti riidan kohteen arvon ja aikaa saattaa kulua vuosikymmenkin. Lisäksi aina on mukana riski joutua maksamaan vastapuolenkin kulut.

Näin pari vuotta sitten dokumentin brittiläisestä lakimiehestä, joka ei ollut maksanut yhtään saamaansa pysäköintisakkoa ja kumosi niitä työkseen varakkaille ihmisille. Kaikissa tapauksissa poliisi, virkailija tai koneisto oli tehnyt jotain lain tai toimintamenetelmien vastaista, minkä perusteella löytyi syy kumota sakko.

Mikä on siis näiden kaiken maaillman sääntöjen merkitys ja lopulta moraali, jos niitä ei tarvitse kuitenkaan noudattaa? Onko meiltä oikeasti jotain paljon isompaa hukassa, kun etsitään vain yksittäisen pykälän sanamuotoa eikä mietitä mihin pyrimme?

Haluammeko todellakin rakentaa yhteiskuntaamme moiseen neobyrokraattiseen suuntaan?
Minä ainakaan en halua. Sanon tämän niin vähän jääräpäisyys mielessäni kuin ikinä vain mahdollista. Ihmiset eivät ole sääntöjä varten vaan säännöt auttamaan ihmistä.

Haluan saada ihmisten keskinäisen kunnioituksen sille kuuluvaan arvoonsa ja oppia itsekin noudattamaan sitä paremmin.

Olkoon se minun missio, jota pyrin tulevilla kirjoituksillani avaamaan.

Nyt on sen aika.

Riskit, Talvivaara, Ympäristö

Talvivaara 10: Ympäristölupa ja järjestelmävika

“Suomen järjestelmässä on herrasmiesoletus: annettuja ympäristölupia valvotaan tasapuolisesti, ja pääsääntöisesti noudatetaan ainakin pakon edessä. Tässä tapauksessa Kainuun ELY-keskus ei ole valvonut eikä Talvivaara ole noudattanut. Kun herrasmiesoletus ei pidäkään paikkaansa, järjestelmä halvaantuu. Umpikujasta ei tunnu olevan mitään ulospääsyä. Järjestelmävika on näinkin yksinkertainen.”

 Muita Talvivaara-kirjoituksia: täällä. 

Vaikka tarkoitukseni on lopettaa Talvivaaran analysointi turhana ja toivottomana (ks Talvivaara 9: Kaiken turhuudesta), yksi systeemiongelmaa kuvaava analyysi kannattaa vielä tehdä. Talvivaara sai juuri uuden vesienhallintaan liittyvän ympäristöluvan. Itse luvassa on 191 sivua (AVI:n sivuilla), ja on ymmärrettävää että sen tulkinta on herättänyt hieman hämmennystä.  Luvan teknisiä yksityiskohtia ovat avanneet mm Yle ja Vihreä Lanka.

Asialla on kuitenkin selkeä ydin. Aiemmin Talvivaara on saanut vain tietyn määrän jätevesiä vuodessa (1,3 miljoonaa kuutiota), mutta jätevedessä on saanut olla rajattomasti sulfaattia. Nyt rajoitetaan sulfaatin kokonaismäärää, mutta ei enää päästetyn veden määrää.

Juuri sulfaatti on kaivoksen pahin ympäristöongelma. Sitä muodostuu, koska alkuperäinen bioliuotusprosessi ei ole toiminut kunnolla, ja kaivos joutuu käyttämään suuret määrät rikkihappoa. Happo joudutaan neutraloimaan lipeällä, ja tällöin syntyy sulfaattisuoloja.

Ympäristölupaa hakiessaan Talvivaara lupaili korkeintaan 170 mg/l sulfaattipitoisuuksia. Raja-arvot eivät olleet millään tavalla sitovia, ja todellisuudessa ne ovat olleet jopa tuhansia mg/l.  Sulfaatteja onkin päässyt ympäristöön noin 30 miljoonaa kiloa esim vuosina 2010-2011. Kaivosalueella on edelleen noin 50 miljoonaa kiloa sulfaattia, josta olisi päästävä eroon (Yle).

Nyt rajoitetaan siis vain sulfaattien kokonaispäästöjä, mutta ei vesimäärää. Päästöraja on loppuvuonna 12 miljoonaa kiloa ja ensi vuonna 12 miljoonaa kiloa, sen jälkeen se tippuu rajusti 1,2 miljoonaan.

Nuo luvut eivät miellytä ketään.  Määrät ovat liian pieniä Talvivaaralle, liian suuria kaikille muille.

Miksi Talvivaara on tyytymätön?

Toistakseksi selkeimmän liikkeen on tehnyt Talvivaara: se aikoo todennäköisesti valittaa luvasta (Yle, US).  Talvivaara perustelee valitusta sillä, että “lupaehtojen haitta-ainepitoisuusrajat ja enimmäisvirtaaman rajoittaminen hidastavat kaivoksen riskitason alentamista riittävän nopeassa aikataulussa”.

Toinen tulkinta on, että vaatimusten noudattaminen tulee sietämättömän kalliiksi. Käytännössä lupa vaatii, että Talvivaara rakentaa nopealla aikataululla niitä vedenpuhdistusjärjestelmiä, joita sen alunperinkin piti rakentaa. Ne eivät todellakaan ole halpoja, varsinkaan Talvivaaran nykyisessä taloudellisessa tilanteessa.

AVI:n päätös vihjaa tähän seikkaan jokseenkin suoraan, ja sivulla 159 toteaa, että “…. antaen välttämättömät määräykset  aluehallintovirasto ratkaisee hakemuksen erillisenä, vaikka kaivoksen  muukaan toiminta ei vastaa voimassa oleva ympäristölupaa”.

Talvivaara ei siis ole noudattanut edellistä lupaa, ja nyt sen on niin tehtävä. Investoinnit olisivat olleet kalliita jo rakennusvaiheessa, mutta nyt ne tulevat vielä kalliimmiksi.

Miksi kaikki muut ovat tyytymättömiä?

Yksi vastaus liittyy edellä olevaan lauseeseen: Talvivaara ei ole noudattanut edellistä lupaa, ja nyt sen on niin tehtävä. Mitään uusia pakotekeinoja ei  kuitenkaan ole tarjolla, vaan valvonta on edelleen jätetty passiiviselle Kainuun ELY-keskukselle, kuten tähänkin saakka. Kuinka uskottavaa tämä on?

Hieman yleisemmällä tasolla ympäristöjärjestöt ovat jo aiemmin vaatineet Talvivaaran sulkemista. Viiden vuoden tuhoisa pilottikokeilu riittää jo osoittamaan, että prosessi ei toimi. (Ks mm SLL:n blogi. Se on minun kirjoittamani ja voi sisältää propagandaa, mutta perustelee vaatimusta). Siitä lähtökohdasta ei ole mitään järkeä sallia enää kahden vuoden lisäkidutusta, jonka jälkeen ollaan edelleen nykytilanteessa.

AVI:n hyväksymät päästömärät ovat ympäristön kannalta suuret. Tähänastiset päästöt eivät aivan tuplaantuisi, mutta kasvaisivat kuitenkin merkittävästi.  Nykyistenkään päästöjen kaikkia vaikutuksia ei vielä tiedetä. Alue ei ole pieni: Laakajärveltä Jormasjärvelle on noin 30 kilometriä, ja tämä alue suolaantuu varmasti ainakin jonkin verran. Jos myös Nuasjärvi (jonka toisessa päässä on Vuokatti ja toisessa Kajaani) saastuu, suolaantunut järviketju on jo kymmeniä kilometrejä pitkä.

Yksinkertaisten mallinnusten mukaan sulfaatti laimene suuremmissa järvissä niin paljon, että sillä ei ole enää käytännön merkitystä. Mallinnukset kuitenkin olettavat, että sulfaatti laimenee koko järviveden tilavuuteen, ja että järvissä ei ole biologiaa. Tämä on fyysikkoajattelua pahimmillaan — uskotaan malliin, miettimättä vastaako malli todellisuutta.

Sulfaattipitoinen vesi ei esimerkiksi välttämättä sekoitu koko järven veteen, vaan painuu raskaampana pohjaan eräänlaiseksi suolapatjaksi. Tämä patja voi ryömiä paljonkin suuremmalle alueelle kuin mallinnus kertoo.  Raskas patja haittaa järven normaalia kevätkiertoa, jolloin pohjalle ei pääse ollenkaan hapekasta pintavettä. Tämä tuhoaa järven pohjasta viimeisenkin elämän, ja sitä kautta koko järvestä.

Todellinen riskialue on siis suurempi kuin naiivi mallinnus antaa ymmärtää. Kuinka paljon suurempi, ja kuinka suuria vauriot lopulta ovat? Sitä ei tiedä kukaan, koska näin suuren skaalan biologisia kokeita ei ole aiemmin tehty. Eikä vastustajien mielestä ole syytä tehdäkään.

Mihin AVI on pyrkinyt?

AVI:n perusfilosofia on erittäinkin tervejärkinen. Ympäristöluvan tarkoitus on määritellä, kuinka paljon ympäristöä saa turmella. Kun puhutaan jätevedestä, olennaista ei ole vesi vaan jäte.

AVI:n edustaja on muotoillut asian näin: “Jos vesi on tislattu täysin puhtaaksi, niin sitähän voi juoksuttaa luontoon vaikka kuinka paljon” (TS). Käytännössä rajoituksia on hiukan enemmän, mutta viime kädessä uusi lupa antaa rajat sille, miten paljon ympäristöä saa turmella, ottamatta kantaa niihin asioihin, joilla ei ole ympäristön kannalta merkitystä. Juuri niinkuin pitääkin.

Rajat eivät miellytä ketään, mutta oikeastaan niin pitääkin olla. Ympäristöluvan on tarkoituskin olla kompromissi, jonka kanssa kaikki voivat elää mutteivät nauttia elämästään.

AVI:n hyväksymä päästöraja on karkeasti samaa luokkaa, mitä nykyinen lupa olisi antanut jos sitä olisi noudatettu. Vähennystä nykytilasta tulee lähes 90%. Päätös tuo esille, että aiempaa ympäristölupaa ei ole noudatettu, ja siksi ollaan kaoottisessa tilassa jossa tähän ei heti päästä. Siksi kompomissinä sallitaan puoleksitoista vuodeksi erittäin suuret päästöt, jotta Talvivaara saa rehdin mahdollisuuden vielä korjata ongelmansa.

Koska AVI on vain lupaviranomainen, se ei voi suoraan vaatia kaivoksen sulkemistakaan. Se ei voi myöskään määrätä valvontaan mitään erityisehtoja, vaikka tietääkin että siinä on ollut ongelmia. Tällainen äärikompromissi voi olla olosuhteisiin nähden ainoa mahdollisuus.

Mikä systeemissä on rikki? 

Uudessa ympäristöluvassa on siis noudatettu terveä järkeä. Valitettavasti mikään muu Talvivaarassa ei noudata tervettä järkeä. Olen itse aiemmin käyttänyt käsitettä “Talvivaara-ELY-kombinaatti”, niin selkeää KaiELY:n puolueellisuus on ollut (ks Talvivaara 7 ja muut Talvivaara-kirjoitukseni).

Kombinaatti ei ole välittänyt oikeuden päätöksistä, ei ympäröivien viranomaisten huudoista, ei ympäristöministeriöstä, ei muiden osapuolten valituksista, ei rikostutkinnoista. Mikä nyt muuttuisi?

Suomen järjestelmässä on herrasmiesoletus: annettuja ympäristölupia valvotaan tasapuolisesti, ja pääsääntöisesti noudatetaan ainakin pakon edessä. Tässä tapauksessa Kainuun ELY-keskus ei ole valvonut eikä Talvivaara ole noudattanut. Kun herrasmiesoletus ei pidäkään paikkaansa, järjestelmä halvaantuu. Umpikujasta ei tunnu olevan mitään ulospääsyä. Järjestelmävika on näinkin yksinkertainen.

Kirjoittaja kuuluu Suomen Luonnonsuojeluliittoon, mutta spekulaatiot, mielipiteet, tulkinnat ja virheet ovat puhtaasti omia. 

Zygomatica.com: Ratkaisuihin ongelmia

Translate »