Energiantuotannon tulevaisuus on hyvin laaja aihe, ja siihen liittyy useita vaihtoehtoisia tulevaisuuden suuntaviivoja. Tätä aihetta voidaan myös käsitellä aivan erilaisista näkökulmista: Minkälaisia uusia energianlähteitä voidaan kehittää? Vai pitäisikö energiantuotantoa yleisesti pyrkiäkin vähentämään – sen sijaan, että sitä jatkuvasti yritetään lisätä, kuten tällä hetkellä tehdään?

Yksi asia kuitenkin näyttää melko varmalta ja johdonmukaiselta: Ihmiskunta tarvitsee uusiutuvaa energiaa uusiutumattoman tilalle. Syykin on selvä ja käy ilmi jo näiden nimityksistäkin – uusiutumaton energianlähde ei uusiudu, ja jossain vaiheessa se on käytetty loppuun. Tähän asti energiantuotantoon on käytetty lähinnä uusiutumattomia, fossiilisia polttoaineita: öljyä, kivihiiltä ja maakaasua. Myös puu ja muu biomassa ovat edelleen yleisesti käytettyjä polttoaineita. Mutta uusiutumattomien energianlähteiden ehtyminen ei ole ainoa ongelma; tämän lisäksi niiden käyttö aiheuttaa myös päästöjä ja sitä kautta ilmaston lämpenemistä. Fossiilisten polttoaineiden ympäristöongelmista pääset lukemaan lisää aiheesta kertovasta artikkelistamme.

Perinteiset uusiutuvat energianlähteet

Puhuttaessa uusiutuvista voimavaroista, tulevat ensimmäisinä usein mieleen aurinko- ja tuulienergia. Nämä ovatkin erinomaisia energianlähteitä, ja suora auringon valon ja lämmön hyödyntäminen on edennyt jo hyvin pitkälle. Auringon energiaa voidaan hyödyntää pääsääntöisesti kahdella tavalla: muuttamalla auringon valo sähköenergiaksi aurinkopaneelien avulla, tai hyödyntämällä auringon tuottamaa lämpöä lämmittämällä vettä tai muuta lämmön varaajana toimivaa ainetta. Molemmat menetelmät ovat suosittuja ja nykyään jo varsin kustannustehokkaitakin. Suomen oloissa suoran aurinkoenergian hyödyntämisessä on kuitenkin yksi ongelma: siihen tarvitaan runsas määrä auringonvaloa ympäri vuoden, eikä se näin ollen nykyisessä muodossaan sovellu talviolosuhteisiin sellaisenaan.

Yleisempää onkin hyödyntää auringon energiaa epäsuorassa muodossa. Mitä sitten ovat tällaiset epäsuorat muodot? Niitä ovat esimerkiksi tuulivoima, meren aaltoenergian talteenotto, ja ehkä yllättäenkin: vesivoima, eli jokien ja muiden tarkoitukseen soveltuvien vesistöjen valjastaminen sähköntuotantoon. Sekä vesivoima että tuulivoima ovat siinä mielessä erikoisia uusiutuvia energianlähteitä, että vaikka niiden tuottama energia on uusiutuvaa ja tuotantoprosessi on (lähes) saasteetonta muutenkin, ne kuitenkin herättävät ihmisissä ristiriitaisia tunteita. Koskien valjastamista sähkötuotantoon on vastustettu jo vuosikymmenten ajan, sillä voimalaitokset ja padot muuttavat ympäristöä ja luonnon omaa kiertokulkua, ja saattavat vaikuttaa esimerkiksi kala- ja eläinlajien esiintymiseen. Ja nyt myös tuulivoima on aiheuttanut vastustusta lähinnä suurten roottorien aiheuttaman esteettisen haitan vuoksi.

Joka tapauksessa on oletettavaa, että näiden kaikkien kolmen energiatuotannon (aurinko, vesi, tuuli) käyttö tulee kuitenkin lisääntymään Suomessakin. Aaltoenergiaa käytetään ahkerasti puolestaan jo esimerkiksi Norjassa, jossa on pitkä valtameren rannikko ja näin ollen otolliset olosuhteet aaltovoimalle.

Muita uusiutuvia energianlähteitä

Edellä mainittujen jo kauan tiedossa olleiden energianlähteiden lisäksi on olemassa myös pakallinen uusia, ja osa niistä on vielä laboratorioasteella. Yksi kiinnostava ja tällä hetkellä myös julkisuudessakin paljon esillä ollut uudenlainen polttoaine on niin sanottu biodiesel. Se on dieselmoottorien käyttämän polttoöljyn tapaista polttoainetta, jota voidaan käyttää samalla tavalla. Joskus jopa suoraan perinteisen dieselöljyn tilalla. Biodieselin lisäksi on olemassa myös muita vastaavia bio-polttoaineita, kuten esimerkiksi bioetanoli. Näitä polttoaineita yhdistää se, miten ja mistä ne on valmistettu. Samasta syystä niissä käytetään myös bio-etuliitettä. Etanolia ja polttoöljyä voi nimittäin valmistaa monesta muustakin raaka-aineesta kuin raakaöljystä.

Etanolia eli alkoholiahan tunnetusti valmistetaan esimerkiksi viljasta ja perunasta. Kaikki hiilihydraatteja sisältävä biomateriaali periaatteessa soveltuu etanolin valmistamiseen, ja koska näitä raaka-aineita viljellään pelloilla, ne ovat myös uusiutuvia. Biodieseliä voidaan puolestaan valmistaa esimerkiksi kierrättämällä elintarvikeöljyä, tai muuta rasvaa. Sen uusiutuminen perustuu siis myös kierrätykseen.

Biopolttoaineiden käyttöön kuitenkin liittyy muita ongelmia. Ensinnäkin niiden tuotannosta ja kuljetuksesta aiheutuu saasteita ja päästöjä, samoin kuin valmiiden polttoaineiden jakelustakin. Lisäksi peltoalan käyttäminen vaikkapa bioviljan viljelyyn on pois ruoan tuotannosta, mikä on ongelmallista, koska myös ruokaviljan tuotantoa pitäisi lisätä. On kuitenkin olemassa myös aivan uudenlaisia tapoja tuottaa biopolttoainetta, joista eräs on bakteerien hyväksi käyttäminen. Biopolttoaineiden käyttö tulee varmastikin joka tapauksessa myös lisääntymään tulevaisuudessa.

Samasta pakasta voidaan nostaa esiin vielä vedyn käyttäminen polttoaineena. Tämä on jo aivan nykypäivää, ja vetyautoja löytyy jo tieliikennekäytöstä ympäri maailmaa. Vetyautoihin soveltuvan vedyn tuottaminen vaatii kuitenkin energiaa, ja polttoaine on myös hyvin räjähdysherkkää.

Uuden sukupolven energiantuotantotavat

Tulevaisuuden teknologiat voivat tuoda mukanaan myös täysin uudenlaisia energianlähteitä. Tiedemiehet ovat jo pitkään haaveilleet niin sanotusta fuusioenergiasta. Siinä energian tuottaminen perustuu reaktioon, joka on vastakkainen nykyisin käytössä olevalle fissio-reaktiolle, jossa raskaita alkuaineita hajotetaan kevyemmiksi ydinreaktoreissa. Fuusion toimintaperiaatteessa kevyempiä alkuaineita puolestaan yhdistetään raskaammiksi, ja samalla vapautuu suuri määrä energiaa – paljon suurempi, kuin nykyisessä fissio-reaktiossa.

Fuusio on sama reaktio, joka esiintyy auringon ja muiden tähtien ytimissä. Se on turvallisempi kuin fissio, ja myös raaka-ainetta – vetyä – on periaatteessa saatavilla lähes rajattomasti. Fuusioreaktionkin ihmiset ovat jo pystyneet kehittämään, mutta kyseessä oli niin sanottu hallitsematon reaktio, jota kutsutaan myös vetypommiksi. Energiantuotantoon vaaditaan puolestaan hallittu reaktio, ja sen aikaansaamiseksi on vielä useita haasteita ratkaistavana. Tällä hetkellä kaavaillaan vetyatomien yhdistämistä heliumiksi. Fuusio ratkaisisi ihmiskunnan energiaongelmat tehokkaasti, ja nyt 2010-luvulla näyttää siltä, että toimivan fuusioreaktorin rakentaminen ei ole enää pelkkää utopiaa, vaan se on nyt lähempänä kuin koskaan aikaisemmin.