Nykyään ilmastoasiat ovat tapetilla enemmän kuin koskaan, koska ilmaston lämpötilan nouseminen koskettaa kaikkien planeettamme asukkaiden elämää lähitulevaisuudessa. Samaan aikaan keskustelussa nousee esille myös energiatuotanto ja sen lukuisat eri muodot. Yleisesti energialähteet jaetaan kahteen eri osa-alueeseen, uusiutumattomiin polttoaineisiin, joita ovat pääasiassa kivihiili, öljy ja maakaasu, sekä uusiutuviin energiamuotoihin. Tässä artikkelissa keskitytään tarkastelemaan lähemmin erilaisia uusiutuvan energian muotoja.

Uusiutuvan energia käsite

Uusiutuvasta energiasta puhutaan paljon, mutta mitä käsite itse asiassa tarkoittaa? Uusiutuvia energialähteitä löytyy auringonsäteistä, ilmasta, syvältä maan alta sekä vesistöistämme. Ne ovat osa planeettamme fyysistä rakennetta, minkä ansiosta ne uusiutuvat jatkuvasti luonnollisella tavalla. Uusiutuvat energialähteet eivät siis kulu loppuun. Näitä kestäviä energialähteitä kutsutaan usein vaihtoehtoiseksi energiaksi, koska ne nähdään vaihtoehtona perinteisille fossiilisille polttoaineille, kuten öljylle ja kivihiilelle.

Puhdasta ja vihreää?

Vaikka energialähde olisikin uusiutuvaa muotoa, se ei tarkoita, että energia on 100-prosenttisesti ympäristöystävällistä. Esimerkiksi padoilla saadaan valjastettua liikkuvan veden energia hyötykäyttöön, mutta padot aiheuttavat valtavasti harmia kaloille ja luonnolle. Tuulivoimalat käyttävät auringosta peräisin olevaa energiaa puhtaan sähkön tuottamiseen, mutta niilläkin on ympäristövaikutuksia varsinkin valmistusprosessin aikana. Aurinkokennojen kustannukset ja tehokkuus ovat jatkuvassa nousussa, mutta on kiinnitettävä huomiota myös niiden valmistusprosessiin.

Vaihtoehtoisilla energialähteillä on kuitenkin joka tapauksessa paljon pienempi ympäristöjalanjälki kuin fossiilisilla polttoaineilla. Juuri tämän vuoksi uusiutuvat energiamuodot ovat niin tärkeitä; ne ovat keinomme saavuttaa vähemmän saastuttava maailma. Vaikka emme olisi ilmastonmuutoksen aiheuttaman ympäristökatastrofin partaalla, olisi saasteiden määrän minimoiminen hyväksi terveydellemme. Ympäristön kannalta positiiviset asiat alkavat olla myös taloudellisesti kannattavia talonomistajille ja yrityksille. Tuuli- ja aurinkovoima ovat monin paikoin edullisempia kuin fossiiliset polttoaineet.

Energiaa auringosta

Uusiutuvissa energiamuodoissa aurinko näyttelee yleisesti pääosaa maalämpöä ja vedyn käyttämistä lukuun ottamatta. Auringonvaloa käyttävät vaihtoehtoisen energiatuotannon muodot ovat yleisesti myös kaikkein kestävimpiä energialähteitä. Auringonsäteily on uusiutuva resurssi, ja sen suorin käyttömuoto on auringon energian valjastaminen. Käytössä on erilaisia aurinkoenergian käyttämiseen tarkoitettuja teknologioita, jotka muuntavat auringonsäteiden energian lämmöksi, valoksi, kuumaksi vedeksi, sähköksi ja jopa sopivaksi viilennysjärjestelmiin yritysten ja tehtaiden käyttöön.

Valosähköiset järjestelmät käyttävät aurinkokennoja valon muuntamiseksi sähköksi. Vettä kuumentavat aurinkolämmitysjärjestelmät voivat lämmittää rakennuksia kierrättämällä vettä aurinkokeräinten kautta. Peilipintaiset lautaset, joiden polttopiste on kohdistettu keittämään vettä perinteisessä höyrygeneraattorissa, pystyvät tuottamaan sähköä auringonsäteitä keskittämällä. Kaupalliset ja teolliset rakennukset voivat myös hyödyntää aurinkoenergiaa laajemman mittakaavan tarpeisiin, kuten tuulettamiseen, lämmittämiseen ja viilentämiseen. Pitkälle mietityt arkkitehtoniset ratkaisut voivat myös hyödyntää auringonvaloa passiivisesti valon ja lämmityksen lähteenä.

Veden valjastaminen sähköksi

Vesivoiman käyttäminen energialähteenä on jo ikivanha keksintö, vaikka monet aikoinaan Suomen koskiin rakennetut myllyt ja vesisahat toimivatkin nykyään lähinnä historiallisina nähtävyyksinä ja museoina. Nykyään virtaavien jokien kineettinen energia otetaan talteen hyvin erilaisella tavalla ja muunnetaan vesisähköksi. Luultavasti tunnetuin vesivoimamuoto on systeemi, jossa veden yläjuoksulle on rakennettu patoja säilömään vettä altaassa, josta vapautettuna se virtaa turbiinien läpi tuottaen samalla sähköenergiaa.

Suomessa tuttuja vesivoimaloita ovat jokiin rakennetut voimalat, joissa osa joen virtauksesta ohjataan kanavan kautta turbiineihin, eikä tällainen voimala tarvitse patoamista. Vesivoimalaitokset saattavat vaihdella kooltaan mikrokokoisista vesisähköjärjestelmistä suomalaisen Imatrankosken vesivoimalaitoksen kautta aina Aasian ja Etelä-Amerikan valtaviin patovoimalaitoksiin. Vesivoimalla tuotetun sähkön käyttö riippuu aina suoraan maantieteellisestä sijainnista. Jos lähellä on käytettävissä luotettavan virtauksen tuottava vesistö, siihen voidaan rakentaa mikrovesivoimaloita pienten yhteisöjen sähkötarpeisiin.

Vety antaa paljon energiaa pienillä saasteilla

Yhdestä protonista ja yhdestä elektronista muodostuva vety on maailmankaikkeuden yksinkertaisin ja yleisin alkuaine, mutta sitä ei siitä huolimatta esiinny luonnollisena kaasuna maan päällä. Vetyä löytyy sen sijaan orgaanisista yhdisteitä eli bensiinin, maakaasun, metanolin ja propaanin kaltaisista hiilivedyistä sekä vedestä. Vetyä voidaan myös tuottaa määrätyissä olosuhteissa eräiden levien ja bakteerien avulla käyttämällä energialähteenä auringonvaloa. Vety sisältää paljon energiaa, mutta se ei tuota juurikaan saasteita.

Nestemäistä vetyä on käytetty avaruussukkuloiden ja muiden rakettien laukaisussa avaruuteen aina 1950-luvulta lähtien. Vetypolttoainekennot muuntavat vedyn potentiaalisen kemiallisen energian sähköksi, minkä sivutuotteina syntyy ainoastaan vettä ja lämpöä. Näiden polttoainekennojen kaupallistaminen käytännölliseksi vihreän energian lähteeksi tulee kuitenkin luultavasti olemaan melko rajattua ennen kuin niiden kustannukset laskevat ja kestävyys parantuu. Suurin osa vedystä käytetään öljytuotteiden jalostamiseen, metallien käsittelyyn, lannoitteisiin ja ruoan prosessointiin.

Bioenergia

Vedyn tavoin bioenergia on uusiutuva energialähde, joka täytyy valmistaa mekaanisesti sen sijaan, että se voitaisiin valjastaa käyttöön luonnollisesta prosessista, kuten auringonvalosta, tuulesta tai virtaavasta vedestä. Bioenergia on uusiutuvan energian muoto, jossa biomassasta saadaan aikaan lämpöä ja sähköä tai jossa valmistetaan etanolin ja biodieselin kaltaisia nestemäisiä polttoaineita liikenteen käyttöön. Biomassa taas viittaa kaikkeen orgaaniseen materiaaliin, joka syntyy hiljattain eläneistä kasveista tai eläimistä.

Vaikka bioenergian käyttö tuottaa suunnilleen saman määrän hiilidioksidia kuin fossiilisten polttoaineiden käyttäminen, kasvavat korvaavat kasvit uudeksi biomassaksi ja sitovat vastaavan määrän hiilidioksidia ilmakehästä, mikä pitää ympäristövaikutuksen melko neutraalina. On olemassa lukuisia erilaisia systeemeitä, joita käytetään tällaisen biosähkön luomiseen, aina suorasta biomassan polttamisesta metaanin talteenottoon ja käyttöön luonnollisen orgaanisen materiaalin lahoamisen kautta. Biopolttoaineet onkin nähty sähköautojen rinnalla tulevaisuuden ratkaisuksi myös Suomen tieliikenteessä.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

July 2019
M T W T F S S
    Oct »
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

Tehokas energiankäyttö

Bioenergia Suomessa

Energian tuotannon ympäristövaikutukset

Uusiutumatonta energiaa

Fossiiliset energialähteet