Varjoja aurinkoenergiassa
Professori Kati Miettunen Turun yliopiston kone- ja materiaalitekniikan laitokselta kehittää aurinkokennoja työssään.
– Aurinkoenergiasta kysytään usein myös, onko se aina ympäristöystävällinen valinta.
Energian takaisinmaksuaika on keskeisin asia miettiä, kun aurinkoenergian käyttöä suunnitellaan. Energiaa tuottaakseen aurinkokennojen on oltava käytössä huomattavasti pidempään kuin niiden takaisinmaksuaika, jotta auringosta saatava energia ylittää kennon rakentamiseen käytetyn energian määrän.
– Piiaurinkokennon takaisinmaksuaika ulko-olosuhteissa on kolmisen vuotta, Miettunen toteaa.
– Se on hieman pienempi Saharassa ja hieman pidempi Suomessa, mutta suuruusluokassa ei ole suurta eroa.
– Hyvät aurinkokennot toimivat kymmenestä viiteenkymmeneen vuotta, ja niiden energiantuotto suhteessa niiden valmistukseen kuluneeseen energiaan on 200–1 500 prosenttia.
Aurinkopaneelien energiantuotto on Miettusen mukaan siis hyvää, eli sijoitus on ympäristöystävällisesti järkevä. Ihmisten ei kuitenkaan kannata päällystää läppäreitään tai puhelimiaan aurinkokennoilla, koska valon intensiteetti sisätiloissa on noin sadasosa siitä mitä se on ulkona. Siis kaikissa sovelluksissa aurinkokennot eivät ole hyödyksi.
Mihin aurinkokennojen tutkimuksessa kannattaa panostaa?
Materiaalin valinta kehitettäviin uusiin aurinkokennoihin vaikuttaa kennojen hyötysuhteeseen eli tehokkuuteen.
Entä elinajan mahdollisuudet? Miettusen mukaan aurinkokennojen elinajalle ei ole teoreettista maksimia eli energiantuotannon moninkertaistaminen elinaikaa pidentämällä on mahdollista. Tutkimuksessa on tällä hetkellä kysymyksiä siitä, miten uusista aurinkokennotyypeistä, kuten perovskiitti-, väriaine- tai orgaanisista aurinkokennoista, saataisiin riittävän kestäviä kaupalliseen käyttöön.
– EU-tutkimus on aurinkokennojen suhteen suuntautunut viime vuodet yksinomaan hyötysuhteen kasvattamiseen. Onneksi Suomen Akatemia on rahoittanut myös elinaikakysymysten tutkimusta muun muassa omalla kohdallani, kun yritämme kehittää kestävämpiä uusia aurinkokennoja.
Ikääntyneet aurinkokennot
Miettunen kertoo, että kierrätys ei tällä hetkellä ohjaa aurinkokennojen tutkimusta. Kaikkia arvometalleja ei esimerkiksi voida korvata, joten niiden riittävyys muodostuu ongelmaksi. Voi myös olla, ettei niiden kierrätys ole globaalitaloudessa kannattavaa, siis motivoivaa, vaikka se vaatimuksena olisikin. Kierrätys saattaa myös olla teknisesti mahdotonta tai sitä edistävät materiaalivalinnat muiden tavoitteiden kanssa ristiriidassa.
– Joka tapauksessa kierrätykseen vaaditaan monen alan asiantuntijoiden yhteistyötä, Miettunen totesi.
– Olen iloinen, että Suomen Akatemia on nostanut kierrätyksen keskiöön uudella energiamateriaalien kiertotalouden rahoituskierroksellaan. Erinomainen valinta!