Kahdeksan keittimen häkämittaus vahvisti tärkeän oivalluksen

Vastuuvapauslauseke

Noudata teltta- ja keitinvalmistajien ohjeita. Keittimiä ei ole suunniteltu käytettäväksi teltan sisässä. Nämä mittaukset ja niistä tehdyt johtopäätökset eivät täytä tieteellisen tutkimuksen kriteereitä ja ne saattavat olla virheellisiä. Toisenlaisissa olosuhteissa tulokset voivat olla toisenlaisia.

Kun oman tuotantomme AURORAW Premium keitinlaatikko oli vielä suunnitteluvaiheessa, esitti Sakke Raappana minulle hypoteesin: hiilimonoksidia eli häkää muodostuu vähemmän, mikäli kattila on keittimen omia astiankannattimia korkeammalla. Se kävi mielestäni järkeen, joten otin tavoitteeksi luoda keitinlaatikkoon ratkaisun, joka mahdollistaa kattilan kohottamisen. Lopputuloksena oli korkeussäädettävä ritilä.

Kun keitinlaatikon prototyyppi valmistui, Saken ja Samuli Raappanan kanssa tekemämme kokeet antoivat selkeän viitteen siitä, että Saken hypoteesi on oikea. MSR Whisperliten häkätuotanto laski dramaattisesti, kun kattila korotettiin ritilällä. Lumen sulatusnopeuteen korotuksella oli mitättömän pieni vaikutus. Katso alta Saken video tutkimuksistamme.

Lupaavat tulokset innoittivat minut jatkamaan tutkimuksia. Tein seuraavana päivänä oman 8 tuntia kestäneen tutkimuksen, jossa testasin kuusi eri bensakeitintä, kutakin ritilän kanssa ja ilman. Lisäksi testasin Trangian kaasu- ja nestepoltinta. Tässä koonti tutkimuksestani.

Miten hiilimonoksidi syntyy?

Hiilimonoksidia voi syntyä useilla eri tavoilla. Keittimien käytön kontekstissa kyseessä on epätäydelliseen palamiseen liittyvä kemiallinen prosessi, jota voisi kansankielisesti kuvailla seuraavasti:

Jos palaminen on täydellistä, hiilimonoksidi (CO) poimii itselleen toisen happiatomin, muuttuen hiilidioksidiksi (CO₂). Epätäydellisessä palamisessa hiilimonoksidi sen sijaan ei kerkeä poimia itselleen toista happiatomia, eikä jäähdyttyään enää pysty siihen. Tilaan jossa epätäydellistä palamista tapahtuu, alkaa kertyä hiilimonoksidia, mikäli ilmanvaihto on riittämätöntä.

Keittimiä käytettäessä epätäydellistä palamista aiheuttaa monet tekijät. Yhden tekijän vaikutusta, eli kattilan pohjan etäisyyttä liekistä, tutkimme tässä kokeessa.

Miten hiilimonoksidi vaikuttaa?

Kun ihminen hengittää hiilimonoksidia, se kiinnittyy hemoglobiinin rautaioneihin jopa 200-250 kertaa vahvemmin kuin happi, mikä heikentää veren kykyä kuljettaa happea elimistössä. Kun hiilimonoksidin pitoisuus veressä kasvaa tarpeeksi suureksi, se voi johtaa tajunnan menetykseen. Suomessa häkämyrkytyksiin menehtyy vuosittain noin sata ihmistä. Suurin osa myrkytyksistä tapahtuu kotona ja mökillä.

Käytettäessä keittimiä teltta- ja keitinvalmistajien ohjeiden vastaisesti teltan sisässä, on sattunut hiilimonoksidimyrkytystapauksia, joista löytyy runsaasti tietoa. Tutustu aiheeseen lisää:

• ERÄ: Hengitätkö teltassa happea vai häkää? (26.5.2017)

• Randulf Valle: Luktfri, usynlig og dødelig (suom. Hajuton, näkymätön ja tappava) (09.12.2024) (jos et osaa norjaa, suosittelemme lukemaan kääntäjän kautta)

Alan harrastajat ovat myös tehneet aiheesta omia tutkimuksiaan:

• Roger Caffin: Stoves, Tents and Carbon Monoxide – Deadly or Not?

Koevälineet

• Keitinlaatikko: AURORAW Premium keitinlaatikko kahdelle keittimelle

• Teltta: Helsport Spitsbergen X-Trem 3 Camp

• Keittimet: MSR Whisperlite, MSR XGK EX, MSR Dragonfly, Optimus Polaris, SOTO Stormbreaker, Primus Omnifuel, Trangia 27-UL (nestepoltin) ja Trangia 27-UL (kaasupoltin).

• Kattila: MSR Ceramic Pot 2,5l ja Trangialla oma kattila.

• Polttoaine: Bensakeittimissä Neste Pro 4T, Trangian nestepolttimessa Sinoli ja kaasupolttimessa kesäkaasu (Tarmo Isobutaani-Butaani-Propaani) ja talvikaasu (Jetboil Isobutaani-Propaani).

Koeasetelma

• Ritilän korkeudet: Ritilällä on viisi eri korkeutta. Ne on ilmoitettu numeroin matalimmasta korkeimpaan, missä 1 on matalin ja 5 korkein. Kaikki keitinmallit eivät mahdu ritilän alle kaikilla ritilän korkeuksilla. Joidenkin keitinmallien kohdalla ritilä asettuu jollain korkeusasetuksella täsmälleen keittimen astiankannattimien tasolle.

• Mittarit: Sisäteltan seinustan pussissa 15 cm korkeudella Dräger PAC 6500 CO, katon kuivausverkossa keskellä kattoa 80 cm korkeudella Dräger X-AM2500 ja sisäteltan ovessa keittimeen nähden vastakkaisessa päädyssä 50 cm korkeudella Honeywell Microclip X3.

• Tuuletukset: Ulkoteltan tuuletusaukot olivat kokonaan auki (isossa absidissa yksi ja pienessä absidissa kaksi). Tuuletusaukkojen lumiverkot olivat kiinni. Kummankin päädyn oviaukon vetoketju oli avattuna yläreunasta 70 cm matkalta. Sisäteltan kummankin päädyn oviaukko oli avattuna yläreunasta siten, että keskeltä mitattuna aukko oli 20 cm korkuinen.

• Keli: Kokeen alkaessa tuulennopeus oli 3 m/s (puuskat 5 m/s) ja päättyessä 4 m/s (puuskat 7 m/s) (Ilmatieteenlaitos). Koepaikalla tuulennopeutta ei mitattu, mutta tuntuma oli lähes tuuleton. Koealue oli tiheän puuston ympäröimä ja tuulen puolella muutaman metrin päässä teltasta oli rakoliiteri tuomassa suojaa. Tuulen suunta pysyi kokeen aikana samana. Ulkolämpötila nousi kokeen aikana -3,2 asteesta 0,3 asteeseen.

• Teltan suunta: Teltta oli pystytetty siten, että pieni absidi on tuulen puolella. Keitinlaatikko oli asetettu sisätelttaan oviaukon lähelle, joka johtaa pieneen absidiin.

• Paineistus: Jokaisen keittimen polttoainepullo täytettiin kokeen alussa maksimiin. Jokaisessa keittimessä käytettiin isoa 1l kokoluokan pulloa. Pullot paineistettiin 25-30 pumppauksella. Pulloja ei tankattu mittausten välissä. Korvauspainetta pumpattiin tasaisesti noin 5-10 pumppausta 30 minuutissa.

• Lumensulatus: Kattilan pohjalle laitettiin 2dl 4°C siemenvettä ja kattila täytettiin reunoja myöten lumella kevyesti pakaten. Lunta ei lisätty kattilaan sulatuksen aikana ja kansi pidettiin jatkuvasti päällä. Sulatusta seurattiin kattilan sisässä olevalla lämpöanturilla.

Kokeen kulku

Kukin keitin (Trangiaa lukuunottamatta) testattiin ensin ilman ritilää ja kattilaa, sitten kattilan kanssa ja lopuksi siten, että kattila oli kohotettu keittimestä ritilän avulla. Matalammat keitinmallit (Optimus Polaris ja SOTO Stormbreaker), joiden kohdalla ritilällä oli enemmän säätövaraa, testattiin kahdella eri ritilän korkeudella.

Mittausta jatkettiin kunkin keittimen kohdalla niin pitkään, kunnes lukemat eivät enää nousseet. Ilmoitetut mittauslukemat ovat keittimen käytön aikana korkeimpia saatuja lukemia.

Esilämmitysvaihetta ei laskettu mittauksiin mukaan. Tyypillisesti eri keitinmallien kohdalla hiilimonoksidipitoisuus nousi teltan katossa esilämmitysvaiheessa hetkellisesti noin 20 ppm lukemaan. Lunta sulatettaessa tehtiin havainto, että kiehumispisteen lähestyessä hiilimonoksidin pitoisuus teltassa joidenkin keitinmallien kohdalla hieman laski. Tämä selittynee sillä, että kuumentunut kattila ei enää jäähdytä liekkiä niin tehokkaasti, mikä puolestaan parantaa palamista.

Tulokset

Johtopäätös

Onnistuin toistamaan useilla keittimillä saman havainnon, jonka olimme jo tehneet Saken kanssa aikaisemmissa mittauksissa MSR Whisperlitellä. Keittimien häkätuotanto nousi kun niiden päälle laitettiin kattila ja laski kun kattilaa nostettiin ritilän avulla. Prosentteina ilmaistuna häkäpitoisuus laski ritilän kanssa seuraavasti:

• MSR Whisperlite 50,70 %
• MSR XGK EX 84,09 %
• MSR Dragonfly 62,50 %
• Optimus Polaris 50,00 % (ritilän korkeustaso 4) ja 89,87 % (ritilän korkeustaso 5)

Poikkeuksiakin löytyi!

Primus Omnifuelin häkätuotanto nousi rajusti ritilän kanssa. Tämä havainto antoi tärkeän opetuksen, että häkää ei välttämättä aina synny vähemmän kun kattilaa kohotetaan keittimestä, vaan asia voi olla juuri päin vastoin.

SOTO Stormbreaker tuotti ritilän korkeustasolla 4 enemmän häkää kuin ilman ritilää. Mutta kun ritilää nosti tasolle 5, häkäpitoisuus laski 44,18 % verrattuna häkäpitoisuuteen ilman ritilää.

Jollekin keittimelle jokin tietty korkeus saattaa olla sellainen, jossa häkää alkaakin yhtäkkiä muodostua enemmän. Uskon tämän liittyvän keittimen muotoon ja liekin suuntaukseen. 

Tämän perusteella suosittelen vahvasti, että jokaisen kattila- ja keitinmallin yhteensopivuus testataan erikseen kullakin ritilän korkeustasolla.

Häkätuotantoon vaikuttavia tekijöitä ovat:

• keittimen ja / tai kattilan muoto

• keittimen ja / tai kattilan lämpötila

• käytettävä polttoaine

• keittimen teho (riippuu mm. keittimen mallista ja polttoainepullon paineistuksesta)

• kattilan pohjan etäisyys liekistä (sekä liian matala että liian korkea etäisyys voivat aiheuttaa epätäydellistä palamista)

• keittimen hapensaanti

• keittimen kunto ja puhtaus

Lämmönsiirrinkattilat?

Kattilat joiden pohjassa on lämmönsiirrin (ts. lämmönkerääjä, lämmönvaihdin, rivat) ovat keränneet huonoa mainetta, koska niiden kanssa on sattunut hiilimonoksidimyrkytyksiä. Todellisuus on kuitenkin monimutkaisempi: lämmönsiirrinkattila joka tuottaa hiilimonoksidia jollain keittimellä, saattaa toisen keitinmallin kanssa tuottaa vähemmän hiilimonoksidia kuin tasapohjainen kattila. Asiaan vaikuttavat eri keitinmallien erilaiset suuntaukset liekissä sekä astiankannattimien korkeus suhteessa liekkiin.

Entä kaasupoltin?

Olen törmännyt väitteeseen, että kaasupoltin ei tuota häkää. Otin Trangian mukaan tähän kokeeseen osoittaakseni, että KAIKKI keittimet tuottavat AINA häkää. Myös kaasutrangia!

Lumensulatuksen nopeus

Oli ilo huomata, että lumensulatuksen nopeus kärsii ritilän korotuksesta vain hieman. Optimus Polariksella sulatus jopa nopeutui 1 min 20 sek ritilän korkeustasolla 4 verrattuna sulatusnopeuteen ilman ritilää! Mutta tasolla 5 sulatus hidastuu kyseisellä keittimellä hurjasti ja omaan makuuni liikaa.

Hiilimonoksidimyrkytys: ennaltaehkäisy ja varautuminen

Helpoin ja yksinkertaisin tapa välttää hiilimonoksidimyrkytys on noudattaa teltta- ja keitinvalmistajien ohjeita. Keittimiä ei ole suunniteltu käytettäväksi teltan sisässä. Kun käytät keitintä aina ulkotilassa, ei häkäongelmaa ole.

Keittimien käyttöä tapahtuu myös absidissa, minkä useimmat telttavalmistajat hyväksyvät. Siihenkin kätkeytyy häkämyrkytyksen riski. On siis syytä huomioida nämä ennaltaehkäisy- ja varautumisohjeet:

• Jatkuva ja riittävä ilmanvaihto. Huolehdi erityisen hyvästä ilmanvaihdosta tyynellä kelillä.

• Tunne kalustosi: Varmista että käyttämäsi polttoaine-, keitin- ja kattilayhdistelmä ei tuota liikaa hiilimonoksidia. Jos käytät keitintä, jossa on liekinsäätö, asiaan vaikuttaa liekinsäädön taso. Jos käytät keitinlaatikkoa, jossa on ritilä, asiaan vaikuttaa ritilän korkeus. Lisäksi keitinlaatikon malli voi rajoittaa keittimen hapen saantia.

• Varmista keittimen kunto ja puhdista se tarvittaessa.

• Pidä keittimen pullossa yllä riittävää painetta puhtaan palamisen varmistamiseksi (liian vähäinen tai liian korkea paine voi lisätä hiilimonoksidin syntymistä).

• Tarkkaile palamista (näkö- ja kuuloaisti) ja puutu asiaan ajoissa jos keittimen toiminta ei vaikuta normaalilta.

• Varmista keittimen riittävä hapensaanti. Keittimen ympärillä ei saa olla asioita jotka tukkivat sitä (esim. tuulensuojan käyttäminen lisätehon toivossa voi lisätä hiilimonoksidin syntymistä).

• Hiilimonoksidimittareiden käyttö: Hiilimonoksidia ei voi havaita aisteilla, eikä sen syntymistä voi koskaan kokonaan estää. Kyse on turvallisen pitoisuuden rajoissa pysymisestä. Mittareiden käyttö auttaa havaitsemaan vaaralliset pitoisuudet ajoissa. Vähintäänkin käyttämäsi kalusto tulee olla testattu mittauksilla ennen vaellukselle lähtöä.

• Turvallisuussuunnitelmassa on oltava toimintasuunnitelma häkämyrkytyksen varalle (esim. ensiapu, milloin ja miten evakuointi jne.)

Lue myös

Näin syntyi sarjatuotettu ja verkkokaupasta saatava keitinlaatikko

Vinkki

Turvallista keittimien ja keitinlaatikon käyttöä opit esimerkiksi meidän Talvivaelluskurssilla.

Retkikuntatason koulutusta saat Ankarat Avotunturit Johdatuskurssilla.

Sähköpostilistallani saat kuulla vaellusvinkkejä

Sähköpostilistallani on hyvä meininki! En lähetä pelkkiä mainoksia, vaan enimmäkseen hyötysisältöä. Jos et saa viestejä pitkään aikaan, tarkasta roskapostikansiosi. Viesteihini saa vastata ja minä vastaan sinulle takaisin. Voit erota listalta milloin haluat.