Kirjailija Risto Isomäki esittelee Atlantin kuningatar -trillerissään maailman kevyimpiin kiinteisiin aineisiin kuuluvan piioksidiaerogeelin, jolla on monia jännittäviä ominaisuuksia. Erinomaisen eristyskykynsä ansiosta se voi auttaa myös taistelussa ilmastonmuutosta vastaan.
Risto Isomäen uusimmassa kirjassa maailman suurin laiva kuljettaa Jäämereltä jäätä Afrikkaan. Jää ei sula, koska laiva on eristetty piioksidiaerogeelillä.
Isomäellä on tapana esitellä romaaneissaan hänen mielestään liian vähälle huomiolle jääneitä potentiaalisia keksintöjä. Piioksidiaerogeeli kuuluu tähän sarjaan.
”Piioksidiaerogeelillä on aivan ylivoimainen lämmöneristykyky. Kun sitä käytetään levyissä, laasteissa, muurausmassoissa tai maaleissa, se tekee talojen jälkieristämisestä hyvin helppoa ja kannattavaa. Rakennuksen sisätilojen tilavuuskaan ei pienene, kun eristekerros tulee talon ulkopintaan.”
Rakennusten hyvä eristäminen voi vähentää päästöjä merkittävästi.
”Suomen kasvihuonekaasuista lähes 30 prosenttia tulee talojen lämmittämisestä. Kuumissa maissa suuri ja jatkuvasti kasvava osa kasvihuonekaasuista syntyy taasen rakennusten jäähdyttämisestä”, huomauttaa Isomäki.
Rakennuskanta uudistuu hitaasti, joten järkevintä on keskittyä nimenomaan vanhoihin rakennuksiin.
”Ranskassa on jo esitetty ajatus, että maassa pitäisi jälkieristää 30 miljoonaa asuntoa piioksidiaerogeelillä”
Piioksidiaerogeeli on kiinteää mikrohuokoista silikaattivaahtoa eli säikeistä piidioksidia. Piin, maailman toiseksi yleisimmän alkuaineen lisäksi, aerogeelejä voidaan valmistaa esimerkiksi metallioksidista tai orgaanisista tai biologisista polymeereistä.
”Piidioksidioksidi oli pitkään maailman kevyin tunnettu kiinteä aine. Nykyäänkin maailman kevyin kiinteä aine on aerogeeli, mutta grafeeni-aerogeeli. Kakkosena tulee aerografiitti. Molemmat ovat jo selvästi ilmaa kevyempiä aineita, koska suurin osa niistä on tyhjiötä eikä ilmaa.”
Isomäki jälkieristi oman talonsa
Kirjailija on maalannut oman Hangossa sijaitsevan talonsa mustalla piioksidiaerogeeli-maalilla. Tuotetta ei ole vielä saatavilla Suomessa, mutta hän on onnistunut hankkimaan sitä ulkomailta.
Isomäki kertoo, että eteläkorealaisen maalin käyttöohjeissa suositellaan kolmea tai neljää maalikerrosta. Hän on maalannut talonsa nyt kahteen kertaan.
”Tälläkin tavalla tulokset näkyvät. Kun lämmityksen kytkee pois, niin talo jäähtyy aikaisempaa hitaammin. Ennen, kun ulkolämpötila oli nollan tuntumassa, talo jäähtyi 2-3 astetta vuorokaudessa. Nyt se jäähtyy samoissa olosuhteissa ehkä asteen kahdessa vuorokaudessa.”
Maalin väri on musta, koska näin ulkopinta absorboi auringon säteilyä ja sen johtavuus ulospäin on pienempi.
Isomäki huomauttaa, että hänen talonsa on nyt myös paljon aikaisempaa hiljaisempi – piioksidiaerogeeli toimii siis äänieristeenäkin. Aine on myös tehokas paloeriste.
Astronauteille alusasuja
Yhdysvaltalainen tiedemies ja kemianinsinööri Samuel Kistler keksi piioksidiaerogeelin jo 1930-luvulla. Hänen kerrotaan sanoneen, että tuntuma aineeseen oli kuin pitäisi käsissään ”palaa jäätyneestä sinisestä taivaasta”. Aerogeelejä on kuvailtu myös savuavaksi jääksi.
Aerogeeleille ei kuitenkaan löytynyt pitkään aikaan hyviä käyttökohteita. Niiden leviämistä hillitsivät myös suuret valmistuskustannukset.
Nasa on valmistanut aerogeeleistä esimerkiksi avaruusalusten lämpöeristeitä ja astronauttien alusasuja. Aerogeelejä on kokeiltu myös formula ykkösissä.
”Aerogeeleistä on valmistettu lähinnä erikoistuotteita hyvin maksukykyisille asiakasryhmille ja kohteisiin, joissa tarvitaan poikkeuksellisen hyvää lämmöneristystä. Nyt alalle on kuitenkin tullut uusia kaupallisia toimijoita.”
Nimenomaan rakennusten jälkieristämiseen tarkoitettuja piioksidiaerogeeliä hyödyntäviä tuotteita valmistavat tällä hetkellä ainakin Nasan startup-yhtiö Thermablok, saksalainen BASF sekä ruotsalainen Svenska Aerogel.
Isomäki toivoo, että aerogeelien hinnat laskisivat muutaman vuoden kuluessa ja niiden käyttö laajenisi.
Tämän päivän science fiction voi olla huomisen todellisuutta
Aerogeelien jännittävyyttä lisää se, että niistä saattaa olla paljon muuhunkin. Atlantin kuningattaren päähenkilö, entinen CIA:n agentti Lauri Nurmi hyötyy tapahtumien tiimellyksessä paljonkin piioksidiaerogeelin erittäin hyvästä kimmoisuudesta ja iskunvaimennuskyvystä.
”Aerogeeleista voitaisiin valmistaa esimerkiksi vanhuksille vaatteita. Ne ehkäisisivät tehokkaasti kaatumisista aiheutuvia luunmurtumia”, Isomäki ideoi.
Kirjassa esitetään myös, että komposiiteilla vahvistetusta piioksidiaerogeelista voitaisiin rakentaa erittäin kevyitä mutta lujia rakennuspalkkeja. Tai vaikkapa lentokoneita, avaruusaluksia tai ilmaa kevyempiä tai vähän sitä raskaampia tuuliturbiineja, jotka leijuvat korkealla ilmassa.
Risto Isomäki sekoittaa kirjaansa faktaa ja fiktiota, visioi tulevaa ja esittää myös erilaisia ajatusleikkejä.
Lukijan on kuitenkin hyvä muistaa, että vielä vähän aikaa sitten olisi tuntunut aivan sciene fictionilta, jos joku olisi esittänyt idean jokaisen taskusta löytyvästä pienestä supertehokkaasta tietokoneesta, jota voi käyttää myös puhelimena.
Juttusarjan seuraavassa osassa kerrotaan lisää Risto Isomäen kirjoissaan esittelemistä, vähälle huomiolle jääneistä keksinnöistä, joista voi hänen mukaansa olla apua taistelussa ilmastonmuutosta vastaan.
Jäätä etelään, biomassaa pohjoiseen
Atlantin kuningatar -teoksessa piioksidiaerogeelistä rakennettu ja sillä eristetty laiva kuljettaa jäätä Jäämereltä Afrikkaan. Mutta miksi ihmeessä?
”Kun jää sulaa, siihen sitoutunutta energiaa voidaan hyödyntää rakennusten jäähdytyksessä. Jäästä voidaan saada myös juomavettä”, Isomäki kertoo.
Kun suolainen merivesi jäätyy, siitä tulee suolatonta – tai tarkemmin sanottuna: jään sisältämät jääkiteet ovat suolattomia.
Atlantin kuningatar tuo paluulastinaan Afrikasta aurinkokuivattua biomassaa pohjoiseen.
”Kuivaamalla ja varastoimalla voidaan estää se, että biomassa jatkaa hiilidioksidin vapauttamista ilmaan. Ja kuivattu biomassa säilyy pohjoisessa paremmin kuin tropiikin olosuhteissa.”
Atlantin kuningattaren kuvaamassa maailmassa ilmastonmuutos on jo edennyt pitkälle. Tämän myötä esimerkiksi malaria, jolle valkoihoisilla on erityisen huono vastustuskyky, leviää voimakkaasti.
”Ilmastonmuutos on edennyt pelottavan pitkälle myös todellisessa maailmassamme. Meillä on paljon keinoja sen hillitsemiseen, mutta ne olisi otettava käyttöön”, Risto Isomäki korostaa.
Teksti: Matti Välimäki
Kuvat: NASA, Eemeli Nättinen