Non-specific method for time-resolved fluorescence ion detection

Water in one form or another is present within countless manufacturing processes. In an oil extraction process, the volume of water is typically equal to the produced hydrocarbons and can even exceed the amount of extracted oil significantly. The large volumes of water, known as produced water, inflict problems. These problems are mainly related to dissolved ions that produced water is carrying. In oil production and several other industries, where pipelines are used to transport water, in suitable conditions, ions within the water will precipitate and form scale. Within a pipeline, scale may accumulate and disturb the liquid flow through the pipeline. In order to assess the scale potential, this thesis develops a fluorescence based analytical method for identifying components that can induce scale within produced water. In this thesis, the studied water samples are called produced water, which is an oil extraction by-product. This thesis examines the technique of time-resolved photoluminescence to develop a non-specific assay method for identifying several ions that may cause scale accumulation in production pipelines. The developed method was used to analyse both synthetic and field produced water samples. The results of this thesis indicate that thorough study of suitable assay components enables the possibility to create a measurement protocol to evaluate ion concentrations in a produced water sample. The quantification of ion concentrations allows the evaluation of scale potential in a production pipeline. This evaluation can be used to assess the need for treating chemical to prevent scale accumulation within the pipelines

Non-specific method for time-resolved fluorescence ion detection

Water in one form or another is present within countless manufacturing processes. In an oil extraction process, the volume of water is typically equal to the produced hydrocarbons and can even exceed the amount of extracted oil significantly. The large volumes of water, known as produced water, inflict problems. These problems are mainly related to dissolved ions that produced water is carrying. In oil production and several other industries, where pipelines are used to transport water, in suitable conditions, ions within the water will precipitate and form scale. Within a pipeline, scale may accumulate and disturb the liquid flow through the pipeline. In order to assess the scale potential, this thesis develops a fluorescence based analytical method for identifying components that can induce scale within produced water. In this thesis, the studied water samples are called produced water, which is an oil extraction by-product. This thesis examines the technique of time-resolved photoluminescence to develop a non-specific assay method for identifying several ions that may cause scale accumulation in production pipelines. The developed method was used to analyse both synthetic and field produced water samples. The results of this thesis indicate that thorough study of suitable assay components enables the possibility to create a measurement protocol to evaluate ion concentrations in a produced water sample. The quantification of ion concentrations allows the evaluation of scale potential in a production pipeline. This evaluation can be used to assess the need for treating chemical to prevent scale accumulation within the pipelines

Vastuullisen sijoittamisen ja vastuullisten indeksien analyysi

Tiivistelmä. Kiinnostus vastuullista sijoittamista kohtaan on kasvanut kovasti rahoitusmarkkinoilla 1990-luvulta lähtien, ja etenkin 2010-luvulla. Vastuullisiin rahastoihin ja osakkeisiin on virrannut ennätysmäärä varoja, ja tälle vauhdille ei näy loppua. Tämän tutkielman tarkoituksena on osallistua keskusteluun koskien vastuullista sijoittamista, miten se sopii modernin portfolioteorian kehikkoon, ja miten vastuulliset sijoitukset tuottavat verrattuna ei-vastuullisiin sijoituksiin. Modernin portfolioteorian mukaan sijoittajan odotettuun hyötyyn vaikuttaa vain sijoituksen odotettu tuotto ja riski. Vastuullinen sijoittaminen tuo vastuullisuuden uutena parametrina sijoittajan päätöksen tekoon. Tämän tutkielman empiirisessä osuudessa verrataan vastuullisten indeksien ja ei-vastuullisten indeksien tuottoja, riskiä eli volatiliteettia ja Sharpen lukuja. Tutkimuksen aineistona käytetään indeksitalojen MSCI ja S&P Dow Jones Indices indeksejä. Tutkimuksessa vertaillaan vastuullisten ja ei-vastuullisten indeksien keskimääräisiä logaritmisia kuukausittaisia ja päivittäisiä tuottoja, sekä niiden historiallista volatiliteettia. Tämän lisäksi tutkimuksessa suoritetaan yksinkertainen regressioanalyysi, jolla tarkastellaan indeksien korrelaatiokertoimia, eli niiden riippuvaisuuksia toisistaan. Tämän tutkimuksen tuloksista nähdään, että vastuulliset indeksit ovat tuottaneet keskimäärin paremmin, kuin niiden ei-vastuulliset emoindeksit vuosien 2010–2020 välisenä aikana. Tutkimuksessa havaittiin myös, että vastuullisten indeksien volatiliteetit olivat korkeampia, kuin ei-vastuullisten indeksien. Korkeammasta volatiliteetista huolimatta, vastuulliset indeksit omaavat korkeammat Sharpen luvut, joka kertoo, että niiden riskikorjattu tuotto on suurempi, kuin ei-vastuullisten indeksien. Tämän tutkimuksen tulokset eroavat suuresti aikaisempien tutkimusten tuloksista, koska aiemmissa tutkimuksissa vastuulliset arvopaperit tuottivat keskimäärin huonommin, ja omasivat matalamman volatiliteetin. Aikaisemmissa tutkimuksissa vastuullisia arvopapereita esiteltiin vähemmän riskisinä sijoituskohteina, joissa on matalammat tuotot. Empiirisen osuuden tulokset osoittavat, että vastuulliset indeksit ovat tuottaneet keskimäärin paremmin, kuin ei-vastuulliset indeksit. Tämän tuloksen tutkimuksen tuloksien poikkeavuus aikaisempien tutkimusten tuloksista johtuu vastuullisen sijoittamisen suosion kasvusta 2000-luvulla. Viime vuosina useat pankit, indeksitalot ja rahoituspalveluyritykset ovat raportoineet vastuullisten varojen sekä vastuullisten sijoitustuotteiden tuottojen voimakkaasta kasvusta. Vastuullisesta sijoittamisesta on tullut varteenotettava sijoitusstrategia, joka tarjoaa sijoittajille tuottojen lisäksi mahdollisuuden tukea positiivista kehitystä ympäristössä ja yhteiskunnassa

Transistorin toiminta ja flash-muisti

Tiivistelmä. Transistorit ovat olennainen osa digitaalista maailmaa. Nykyisin lähes kaikista sähkölaitteista löytyy yksi tai useampi mikropiiri. Mikropiirit ovat puolijohdekomponenteista muodostettuja kokonaisuuksia, jotka ovat perinteisiä sähköpiirejä huomattavasti tiiviimpiä, nopeampia ja halvempia valmistaa. Ymmärtääksemme transistorien toimintaa, tässä työssä käydään läpi puolijohteiden, ja niistä muodostettujen komponenttien, sähköisiä ominaisuuksia. Puolijohteet ovat materiaaleja, jotka johtavat sähköä heikommin kuin metallit, mutta paremmin kuin eristeet. Seostamalla puolijohteita saadaan niiden ominaisuuksia muunnettua puolijohdekomponenttien käyttöön soveltuvaksi. Työssä käydään läpi miten varauksenkuljettajat, ja niistä muodostuva sähkövirta, kulkeutuvat diodeissa, bipolaaritransistoreissa ja kanavatransistoreissa. Tuloksena selviää miten transistoreja voidaan soveltaa vahvistimina, kytkiminä ja muistisoluina. Flash-muisti on sähköisesti uudelleen ohjelmoitava haihtumaton muistityyppi, jonka toiminta perustuu kelluvan hilan transistorien kykyyn pitää varausta. Työssä esitetään miten transistoreita käyttäen saadaan muodostettua NOR- ja NAND-muistijärjestelmät. Lopuksi pohditaan transistorien tulevaisuudennäkymää ja teknologian kehitystä

Ilmastonmuutos ja vieraslajien leviäminen Suomeen – Tutkimustiedon synteesi ja suurilmastollinen vertailu

Vieraslajit ovat maailmanlaajuinen ympäristöongelma, joilla on huomattavia ekologisia, taloudellisia ja terveydellisiä haittavaikutuksia. Aggressiivisesti leviävät haitalliset vieraslajit ovat elinympäristöjen häviämisen jälkeen toiseksi suurin syy luonnon monimuotoisuuden vähenemiseen. Ilmastonmuutos tulee voimistamaan useilla alueilla vieraslajien leviämistä, sekä vahvistamaan niiden kykyä muodostaa elinvoimaisia populaatioita luonnossa ja aiheuttaa merkittäviä haittoja alkuperäiselle lajistolle. Tätä kehitystä voimistaa kasvava kansainvälinen kauppa ja liikenne. Tässä työssä selvitetään ilmastonmuutoksen ja vieraslajien yhteyksiä sekä ilmastonmuutoksen vaikutuksia Suomen vieraslajien tilanteeseen kolmesta eri näkökulmasta; (1) Laaja kirjallisuusselvitys kokoaa yhteen tuoreen tiedon Euroopan vieraslajeista. Erityisesti tarkastellaan mihin seikkoihin vieraslajien voimakas leviäminen perustuu, minkälaisista lajeista tulee haitallisesti luonnonympäristöihin leviäviä vieraslajeja ja miten ilmastonmuutos vaikuttaa vieraslajien leviämiseen ja niiden torjuntaan; (2) Euroopan ilmastoskenaarioiden perusteella arvioidaan sitä, miltä alueilta uusia vieraslajeja voi levitä Suomeen ilmastonmuutoksen myötä ja mitkä näistä lajeista ovat haittavaikutuksiltaan merkittävimpiä; (3) Globaalien suurilmastollisten vertailujen avulla selvitetään mitkä maantieteelliset alueet ovat kaikkein todennäköisimpiä haitallisten vieraslajien lähtöalueita eli miltä alueilta voi nykyään ja tulevaisuudessa levitä uusia Suomen luonnossa menestyviä vieraslajeja

Quantifying the climate exposure of priority habitat constrained to specific environmental conditions : Boreal aapa mires

Climate velocity is an increasingly used metric to detect habitats, locations and regions which are exposed to high rates of climate change and displacement. In general, velocities are measured based on the assumption that future climatically similar locations can occur anywhere in the study landscape. However, this assumption can provide a biased basis for habitats which are constrained to specific environmental conditions. For such habitats, a set of selected suitable locations may provide ecologically more realistic velocity measures. Here, we focus on one environmentally constrained habitat, aapa mires, which are peat-accumulating EU Habitats Directive pri-ority habitats, whose ecological conditions and biodiversity values may be jeopardised by climate change. We assess the climate exposure of aapa mires in Finland by developing velocity metrics separately for the whole >= 10 ha aapa mire complexes ('aapa mires') and their wettest flark-dominated parts ('flark fens'). Velocity metrics were developed for six bioclimatic variables (growing degree days (GDD5), mean January and July temperatures, annual precipitation, and May and July water balance, based on climate data for 1981-2010 and for 2040-2069 as derived from global climate models for two Representative Concentration Pathways (RCP4.5 and RCP8.5). For the six variables, velocities were calculated based on the distance between climatically similar present-day and nearest future mire, divided by the number of years between the two periods, and by excluding the unsuitable matrix. Both aapa mires and flark fens showed high exposure (>5 km/year) to changes in January temperature, and often also considerably high velocities for GDD5 and July temperatures. The flark fens showed significantly higher climate velocities than the aapa mires and had a smaller amount of corresponding habitat in their sur-roundings. Thus, many of the studied mires, particularly the flark fens, are likely to face increased risks of exposure due to changes in winter and summer temperatures. Moreover, considerable changes in precipitation -related conditions may occur at the southern margin of the aapa mire zone. Our results show that specifically tailored climate velocity metrics can provide a useful quantitative tool to inform conservation and management decisions to support the ecosystem sustainability of this EU Habitats Directive biotope and targeting restoration towards the most vulnerable aapa mires.Peer reviewe

Impacts of land cover data selection and trait parameterisation on dynamic modelling of species' range expansion

Peer reviewedPublisher PD

The Effect of Atomic Layer Deposited Overcoat on Co-Pt-Si/γ-Al2O3 Fischer–Tropsch Catalyst

Atomic layer deposition (ALD) was used to prepare a thin alumina layer on Fischer–Tropsch catalysts. Co-Pt-Si/γ-Al2O3 catalyst was overcoated with 15–40 cycles of Al2O3 deposited from trimethylaluminum (TMA) and water vapor, followed by thermal annealing. The resulting tailored Fischer–Tropsch catalyst with 35 cycle ALD overcoating had increased activity compared to unmodified catalyst. The increase in activity was achieved without significant loss of selectivity towards heavier hydrocarbons. Altered catalyst properties were assumed to result from cobalt particle stabilization by ALD alumina overcoating and nanoscale porosity of the overcoating. In addition to optimal thickness of the overcoat, thermal annealing was an essential part of preparing ALD overcoated catalyst

The Effect of Atomic Layer Deposited Overcoat on Co-Pt-Si/γ-Al2O3 Fischer–Tropsch Catalyst

Atomic layer deposition (ALD) was used to prepare a thin alumina layer on Fischer-Tropsch catalysts. Co-Pt-Si/gamma-Al2O3 catalyst was overcoated with 15-40 cycles of Al2O3 deposited from trimethylaluminum (TMA) and water vapor, followed by thermal annealing. The resulting tailored Fischer-Tropsch catalyst with 35 cycle ALD overcoating had increased activity compared to unmodified catalyst. The increase in activity was achieved without significant loss of selectivity towards heavier hydrocarbons. Altered catalyst properties were assumed to result from cobalt particle stabilization by ALD alumina overcoating and nanoscale porosity of the overcoating. In addition to optimal thickness of the overcoat, thermal annealing was an essential part of preparing ALD overcoated catalyst.Peer reviewe