Aurinkoenergia

- PANEELEITAKO NYT JOKA KATOLLE? -


AURINKOENERGIASSA on yksinkertaisuudessaan kyse auringon säteilyn hyödyntämistä sähkö- ja/tai lämpöenergiaksi. Yleisimmin kyse on suoran auringon säteilyn- tai lämpöenergian ohjaamista aurinkopaneeleihin tai aurinkokeräimeen, joissa auringon säteily muuntuu valosähköisen ilmiön avulla sähköksi. 

Suoran aurinkoenergian ohella voidaan puhua myös epäsuorasta aurinkoenergiasta, joka tarkoittaa kaikkia muita energiamuotoja, jossa auringolla on vaikutuksensa. Näitä ovat mm. vesi, aalto- ja tuulivoima, bioenergia sekä maalämpö -- oikeastaan kaikki muut paitsi ydinvoima, vuorovesienergia ja geoterminen energia. 


Aurinkoenergialla on paljon potentiaalia: Maahan kohdistuva kokonaisteho valtava; noin 170 000 terawattia, josta 30% heijastuu takaisin avaruuteen, ja jäljelle jää noin 119 000 terawattia. Verraten, että maailman kaikkien 440 ydinvoimalan keskimääräiset tuotot ovat noin gigawatti/per voimala, eli siis yli 270 kertainen määrä! 


Kaikkea ei kuitenkaan voi mitenkään hyödyntää (ja itse aurinkopaneelitkin onnistuvat hyödyntämään vain noin neljänneksen niihin kohdistuvasta säteilystä), mutta uskon aurinkoenergialla olevan suurempi rooli energiatuotannossa tulevaisuudessa. Kaupunkien rakennukset voisivat vuorattu aurinkokennoilla ja jokaisella olisi talonsa katot täynnä kennoja. Tällä hetkellä aurinkopaneelit ovat vielä liian hintavia joka talouteen ja siksi ei vielä niin yleistynyttä kuluttajamarkkinoilla. Toisaalta pitkällä ajanjaksolla, kun paneelit ovat maksaneet itsensä takaisin, aurinkoenergialla säästäisi. Vielä nopeammin, mikäli auringon säteet osuvat rakennukseen hyvin. 


Kaikkien rakennukset voisivat olla tulevaisuudessa vuorattu aurinkopaneeleilla. Euroopan suurin kokonaan aurinkokennoilla vuorattu rakennus on kuvassa oleva, Manchesterissa, Englannissa sijaitseva toimistorakennus.


MERKITTÄVIN ONGELMA aurinkoenergiassa on, että jos on pilvistä, säteilyn hyödynnettävyys pienenee merkittävästi, jotenka ongelmana on epätasaisuus aurinkosähkön tuotossa: välillä sähköntuotto alittaa tarpeen ja välillä ylittyy. Siksi onkin tulevaisuudessa uusiutuvien energioiden kohdalla tärkeää myös sen säilöminen. Tähän mennessä ei ole onnistuttu suunnittelemaan energiavarastoa, joka voitaisiin rakentaa minne tahansa kohtuuhintaan, joka säilöisi suuret määrät energiaa ja joka ei saastuttaisi lainkaan.


Tällaisia energiansäilöntävarastoja voisi olla esimerkiksi tuore, britti-insinöörien kehittämä kylmäilmaenergiavarasto. Aikoina, jolloin tuulivoima ja aurinkoenergian tuotto on yli sen hetkisten tarpeiden, ylimääräinen energia siirretään kylmäilmaenergiavarastoon eikä se siten mene hukkaan. Saadulla energialla jäähdytetään ilma 196 pakkasasteeseen. Näissä asteissa ilma muuttuu nestemäiseksi. Tämän jälkeen se säilötään kryotankkiin. Jäähdytyksessä vapautunut lämpö säilötään jälkikäyttöä varten. Kun sähköä taas tarvitaan, se jääkylmä ilma lämmitetään äsken mainitulla ylijäämälämmöllä. Tämä muodostaa ilmavirran, joka lähetetään turbiinin läpi. Turbiini tuottaa siinä yhteydessä sähköä, joka taas siirretään suoraan energiaverkkoon.


Hyötyjä aikaisemmin mainittujen lisäksi ovat pienet huoltokustannukset, kehittyvä teknologiamuoto sekä monipuolisuus käytössä. Aurinkopaneeleja voi asettaa todella laajalle katraalle. Yleisimpänä nyt tietysti rakennusten katot.


Asia, joka harvoin tulee puheeksi puhuttaessa aurinkoenergiasta on niiden ongelmallinen aurinkopaneelijäte. Tiedetään, "aurinkoenergia pelastavat maailman" ja "se on niin ympäristöystävällistä". Mutta onko se todella niin? 


KAATOPAIKOILLE päätyy globaalilla tasolla valtavia määriä aurinkopaneelijätettä. Kanadalaisen Solar Panel Waste: A Disposal Problem -artikkelin mukaan vuoden 2016 kaikki maailmalla syntyneet ydinjätteet laitettuna päällekkäin yltäisivät Pisan kaltevan tornin korkeuteen, kun taas vuonna 2016 syntyneet aurinkopaneelien jätteet yltäisivät Mount Everestin korkeuteen. Aivan käsittämätöntä! Toki jätteiden laadulla on suuri ero, mutta määrällisesti katsottuna jätekasoilla on huomattava kokoero. 


Aurinkopaneelien tuotannossa käytetään haitallisia aineita, joista suurin osa on kvartsista saatua piioksidia. Kyseinen aine aiheuttaa asbestoosia eli keuhkojen toimintakyvyn alenemista ja mahdollisesti jopa syöpää - ei siis hyvä juttu!

Silikan jalostaminen aurinkopaneelien valmistuksessa käytettäväksi piikloroformiksi vaatii lisäksi suolahappoa. Reaktiossa syntyy tuotteita, kuten monikiteistä piitä ja piitetrakloridia, joka on erittäin myrkyllistä. Joissain maissa nämä myrkylliset aineet eivät saa asianmukaista hävitystä ja pahimmassa tapauksessa näitä sivutuotteita saatetaan heittää vain pois - tämäkö ympäristöystävällistä? Saanen kyseenalaistaa.

Jatketaan samalla linjalla - myös näiden käsittely tuskin on kaikkialla asianmukaista. Monikiteisestä piistä tehdään harkkoja, joista halkaistaan ohuita piikiekkoja, joita käytetään erinäisten kemikaalien, kuten galliumin, kadmiumin, arsenikin, antimonin, vismutin ja litiumin, kanssa. Piikiekkojen ja kemikaalien avulla tehdään mahdolliseksi valosähköilmiö itse päätuotteessa, aurinkopaneelissa.


No mutta, miten se itse valmistusprosessi. Nämä viherpeukalot eivät tietenkään mieti sitä. Mitä jos kertoisin, että lähes kaikissa tapauksissa käytetään polttouunien energianlähteenä fossiilisia polttoaineita? Niistähän halutaan juuri eroon, eikö? Jotenka kun energiaa ja vettä kuluu tuotantoprosessiin suuria määriä, saa ne Vihreät aika kauan kyllä pitää niitä katolla, jotta hiilidioksidillinen takaisinmaksu täyttyy. Etenkin, jos kiinanpojat valmistavat nämä ydinvoimaa enemmän vettä kuluttavat elektroniikkalaitteet.


Kuten aikaisemmin oli puhetta, kierrätys joissain maissa on alkeellisella tasolla. Tällaiset valtiot ei, hyvät viherpeukalot, ole ainoat, ketkä jättävät kierrätyksen puolitiehen. Nimittäin nykypäivänä suurin osa paneeleista joutuu maantäytteeksi. Kyllä - maahan vain - siitä vain. Kuten kaikessa, raha määrittää paljon; on liian kallista ruveta purkamaan paneeleja, sillä siihen käytetty työvoima ja puretut osat eivät yrityksille tuota nimellissummaakaan. Myös myrkyllisiä kaasuja voi vapautua aurinkopaneelin sen 25 vuotisen elämänkaaren loppupuolella, jos paneelia aletaan purkaa.


Haluaisin uskoa kuitenkin, että paneelit ja niiden tuotanto ja kierrätys tulisi kehittymään seuraavina vuosina ja hinnat laskisivat kuluttajaystävällisimmiksi, sillä tällä hetkellä aurinkopaneelit ja niiden tuottaman sähkön säilöminen on liian kallista.