Turku vahvasti mukana puhtaan energian tutkimuksessa

ALIO

Eva-Mari Aro

Marjaana Suorsa

Fossiilisten raaka-aineiden käytön ilmastohaitat ovat kiistattomat. Viimeaikaiset kansainvälisen ilmastopaneelin IPCC:n julkaisemat erikoisraportit ovat herättäneet ymmärtämään globaalin ilmastonmuutoksen vakavuuden ja dramaattiset vaikutukset luonnolle ja yhteiskunnalle. Ihmiskunnan energiantarve kasvaa, mutta fossiilipohjainen energian ja kemikaalien tuotanto ei voi enää jatkua.

Fotosynteesi eli yhteyttäminen on kasveissa ja levissä tapahtuva reaktio, jossa auringon valoenergia sidotaan kemiallisen energian muotoon eli bioenergiaksi. Fotosynteesi siis mahdollistaa auringonvalon energian muuttamisen eliökunnalle hyödynnettävään muotoon, toimien siten luonnon aurinkovoimalana.

Suomessa bioenergiaksi ymmärretään yhä laajalti yksinomaan biomassaan, eli lähinnä metsäteollisuuden sivuvirtoihin perustuva bioenergian tuotto. Puiden monimutkaisen rakenteen ja aineenvaihdunnan vuoksi valtaosa neulasten ja lehtien absorboimasta valoenergiasta ei kuitenkaan päädy biomassan kasvattamiseen, eli primaarienergiantuotoltaan puiden hyötysuhde on hyvin heikko.

Yksinkertaisemmat kasvit ja varsinkin levät kasvavat eli tuottavat biomassaa huomattavasti puita paremmalla hyötysuhteella. Biomassan prosessointi edelleen etenkin nestemäisiksi polttoaineiksi kuitenkin kuluttaa energiaa ja siten entisestään alentaa merkittävästi biomassan käytön hyötysuhdetta. Ilmastonmuutoksen vastainen taistelu tarvitseekin biomassan rinnalle kipeästi uusia, tehokkaampia vaihtoehtoja.

Kasvien fotosynteesin molekyylimekanismien matkimisen avulla voidaan aurinkoenergian avulla tuottaa suoraan joko vetykaasua, erilaisia hiilipohjaisia polttoaineita ja kemikaalien esiasteita tai lannoitteena arvokasta ammoniakkia käyttämällä lähtöaineina pelkästään vettä ja ilman hiilidioksidia tai typpeä. Näitä niin kutsuttuja aurinkopolttoaineita ja -kemikaaleja voidaan tuottaa joko geneettisesti muokatuissa soluissa (”solutehtaat”) tai täysin synteettisesti tarkoitusta varten suunnitelluissa laitteistoissa.

Aurinkopolttoaineiden tuottamisessa on olennaista, että aurinkoenergia saadaan sidottua kemialliseen muotoon mahdollisimman nopeasti sen jälkeen, kun valon fotonit on absorboitu. Näin biomassavaihe aineenvaihdunnallisine- ja prosessihäviöineen jää kokonaan pois.

Arvioidaan, että laitteiden ja tuotantoprosessien kehittämisen myötä aurinkopolttoaineiden valmistuksessa on mahdollista saada talteen jopa 30 prosenttia auringonvalon fotonien energiasta. Tämä on huomattava parannus biomassapohjaisten polttoaineiden yleensä alle yhden prosentin hyötysuhteeseen.

Turun yliopiston fotosynteesitutkimus on perustutkimuksen rinnalla viime vuosina voimakkaasti suuntautunut aurinkopolttoaineiden tuottoon. Tuoreena osoituksena energiatutkimuksen menestyksestä on Turun yliopiston keskeinen rooli Euroopan komission lippulaivahankkeiden aihioksi valitussa SUNRISE-hankkeessa.

Hankkeen tavoitteena on optimoida keinotekoista fotosynteesiä tuottamaan aurinkopolttoaineita ja -kemikaaleja mahdollisimman korkealla hyötysuhteella. Partnereina on lukuisia eturivin eurooppalaisia yliopistoja ja tekniikan tutkimuslaitoksia sekä yrityksiä, kuten Siemens.

SUNRISE-hankkeen potentiaali kasvaa entisestään ensi vuonna tapahtuvassa yhdistymisessä EU:n toisen lippulaiva-aihion, ENERGY-X -hankkeen kanssa. ENERGY-X -hanke painottuu elektrokemiaan eli uusiutuvan sähkön avulla tapahtuvaan vedyntuottoon ja sen hyödyntämiseen ilman hiilidioksidin tai typen sitomisessa.

Yhdistyessään nämä kaksi hanketta tulevat kattamaan fossiilivapaiden aurinkopolttoaineiden ja -kemikaalien tuotannossa oleelliset teknologiat ja kokoavat lisäksi yhteen eurooppalaiset avaintoimijat niin tutkimuksesta kuin teollisuudestakin.

Huomionarvoista on, että nimenomaan Turun yliopisto, joka ei ole aiemmin profiloitunut kansallisesti energiatekniikan osaamisessa, on ainoana suomalaisena partnerina mukana näissä tieteellisesti ja teknologisesti korkeatasoisissa eurooppalaisissa energiahankkeissa.

Turkuun on siis ainakin suurelta yleisöltä paljolti huomaamattakin kasvanut korkealaatuista kansainvälisen tason osaamista puhtaan energian tutkimuksessa ja tuotekehityksessä. Yhdessä Åbo Akademin kanssa turkulainen tutkimusosaaminen kansallisine ja eurooppalaisine verkostoineen luo myös alueemme yrityksille tilaisuuden hyötyä uusien energiateknologioiden vaatimasta voimakkaasta kehittämistyöstä.

Turun seudullakin on siis nyt syytä suunnata katse rohkeasti kohti taivasta: aurinkopolttoaineiden avulla on mahdollista kehittää ilmastonmuutoksen torjunnalle välttämättömiä ratkaisuja, jotka tuovat mukanaan myös kokonaan uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

Eva-Mari Aro on akateemikko ja professori ja Marjaana Suorsa dosentti Turun yliopistossa.

Haluatko käyttää

Osallistuaksesi keskusteluihin ole hyvä ja kirjaudu TS-tunnuksillasi

Olet kirjautuneena yritystunnuksella. Yritystunnuksella ei voi osallistua keskusteluihin.
Aloita keskustelu tästä jutusta
Viesti

Viesti lähetetty!

Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22.
Virhe viestin lähetyksessä.
TS:n verkkokeskustelun säännöt

Uudet näkökulmat keskustelussa vievät asioita eteenpäin. Siksi Turun Sanomat kannustaa verkkosivuillaan aktiiviseen ja rakentavaan keskusteluun.

Verkkokeskusteluun osallistuminen edellyttää rekisteröitymistä (jonka pääset tekemään tästä). Rekisteröityminen ei edellytä lehden tilaamista.

Keskusteluun voit kirjoittaa omalla nimelläsi tai nimimerkillä. Suosittelemme oman nimen käyttöä, sillä on arvokasta seistä mielipiteidensä takana. Ole kriittisenäkin kohtelias ja kunnioita muita. Epäasiallinen käytös estää osallistumisen keskusteluun.

Turun Sanomien verkkokeskusteluun tulevat viestit tarkastetaan ennakolta. Siksi viestit julkaistaan viiveellä, ja julkaisusta päättää toimitus. Keskusteluja julkaistaan arkisin kello 9–23 ja viikonloppuisin kello 8–22. Toimitus voi lyhentää ja muokata kirjoituksia.

Kirjoittaja on juridisessa vastuussa viestinsä sisällöstä. Rasistisia, herjaavia tai ihmisten yksityisyyttä loukkaavia viestejä ei julkaista. Muista hyvät tavat, älä huuda äläkä kiroile.

Kirjoita napakasti. Emme julkaise yli 1 800 merkin viestejä. Pysy keskusteluketjun aihepiirissä. Älä yritä muuttaa aihetta. Tekstin yhteyteen voi liittää teemaan liittyviä asiallisia linkkejä, jotka toimitus tarkistaa ennalta. Mainoksia emme julkaise.

Verkon keskustelut ovat osa Turun Sanomien sisältöä, josta olemme vastuussa. Toimitus voi harkintansa mukaan sulkea keskusteluketjun.