Aurinkoenergia

Aurinko on valtava fuusiovoimala, joka tuottaa lähes kaiken ihmiskunnan käyttämän energian. Auringon ytimessä vetyatomit yhdistyvät heliumiksi, tässä ydinreaktiossa vapautuu energiaa, joka säteilee ympäri aurinkokuntaa. Osa säteilystä osuu maapallolle lämmittäen planeettaamme ja näin mahdollistaen elämän.

Tästä säteilystä valjastamme epäsuorasti lähes kaiken energiamme. Fossiiliset energiat, tuulivoima, vesivoima ja bioenergiat ovat kaikki auringon säteilyn tulosta. Fossiiliset polttoaineet ovat maankuoreen vuosimiljoonien saatossa varastoitunutta aurinkoenergiaa, josta olemme nyt muutamassa sadassa vuodessa tuhlanneet suuren osan. Mikäli aiomme säilyttää edes osan nykyisestä elintasostamme, meidän tulee siirtyä käyttämään uusiutuvia energianlähteitä - ja nopeasti. Auringon säteilyn suora muuttaminen ihmiselle käytännölliseen muotoon on yksi potentiaalisimmista vaihtoehdoista.

Aurinkoenergian suoran valjastamisen eteen tehdään rajusti tutkimusta. Ongelmia on kuitenkin mm. säteilyn heikon energiatiheyden kanssa. Säteilyn määrä tietysti myös vaihtelee päivän ja yön, kesän ja talven sekä paikan mukaan. Tällöin ongelmaksi tulee energian varastointi, jota ei  nykytekniikalla voida mitenkään järkevästi toteuttaa.

Aurinkokennot

Aurinkokennoilla säteily muutetaan suoraan sähköksi valosähköisen ilmiön avulla. Kennoissa käytetään erikoismateriaaleja, jotka nostavat kennojen hintaa sekä alentavat todellisen massatuotannon mahdollisuutta. Kennojen hyötysuhde on myös heikko, 10-15% luokkaa. Hyötysuhdetta voidaan parantaa keskittämällä valoa peilien tai linssien avulla, tästä huolimatta kennojen EROEI on arvioitu olevan 4-10:1.

Aurinkovoimala

Aurinkovoimalassa sähköenergia tuotetaan hyödyntämällä höyryä, samalla tavalla kuin mm. hiili- ja ydinvoimaloissa. Vettä lämmittämällä tuotetaan höyryä, joka pyörittää turbiinia tuottaen sähköä. Höyry tuotetaan keskittämällä valo peilien avulla esim. vesiputkiin.

Tällaisen voimalan ei tarvitse käyttää mitenkään mullistavaa teknologiaa. Höyry pystytään tuottamaan yksinkertaisten peilien avulla ja höyryturbiineja on käytetty vuosikymmeniä. Energian varastointi on suurin ongelma. Peilit vievät myös paljon tilaa, mutta ne voidaan asentaa käyttämättömille joutomaille, kuten vaikkapa aavikolle.

Mielenkiintoista seurata näiden kehittymistä, potentiaalia aurinkovoimaloista löytyy jo näennäisen yksinkertaisuutensa vuoksi.

Alla kuva "aurinkotornista", jonka kapasiteetti on 11 MW. Torni oli Euroopan ensimmäinen kaupallinen aurinkovoimala, valmistuessaan Espanjaan vuonna 2007. Suurin aurinkovoimala löytyy Kaliforniasta, sen kapasiteetti on 354 MW.

Passiivinen Aurinkoenergia

Passiivinen aurinkoenergia tarkoittaa rakennusten suunnittelemista niin, että ne hyödyntävät auringon valon ja lämmön mahdollisimman hyvin. Lämmitykseen ja ilmastointiin sekä valaistukseen käytettävää energiaa korvataan siis auringon säteilyllä. Tällaisia keinoja ovat mm. rakennuksen pitkän seinustan suuntaaminen aurinkoa kohti (etelään) ja eristeiden parantaminen.

Potentiaalia energiansäästöön on valtavasti; rakennuksien valaisemiseen ja lämmittämiseen käytetään suuri osa energiastamme. Passiivista aurinkoenergiaa päästään hyödyntämään rakennusten suunnittelun lähtökohtia muuttamalla. Taloihin voi myös asentaa aurinkokeräimiä, joilla säteilyn lämpöenergiaa saadaan hyödynnettyä.

Asennettu Kapasiteetti

Yksiköt: MW

Aurinkoenergian kasvutahti on ollut hurjaa, kapasiteetti kasvoi viime vuosikymmenen lähes 50% vuosittain. 2010 kapasiteettiä rakennettiin n. 10 GW lisää eli 50% tahti säilyi. Suomessa kapasiteettiä oli 7 MW vuoden 2009 lopussa.

Aurinkoenergia on yksi lupaavimmista uusista energiamuodoista, kasvutahdin täytyy kuitenkin pysyä hurjana vuosia, jotta sillä saadaan vähennettyä riippuvuuttamme fossiilisista polttoaineista. Suurin ongelma on säteilyn vaihteleva luonne, joka johtaa energian varastoinnin tarpeeseen. Teknologia on kuitenkin vasta lapsen kengissä, joten läpimurtoja lienee odotettavissa.

Loppuun vähän videokuvaa aiheesta.

Tweet