Aurinkoa ja vettä

Kuvitelkaapa, että auto toimisi vedellä. Tankkiin kaadettaisiin vettä (ja ehkä hieman alkoholia) ja pakokaasut olisivat myös vettä. Auto olisi niin hiljainen, että siihen pitäisi keinotekoisesti lisätä moottoriääni, jotta ihmiset kuulisivat sen olevan tulossa. Autojen moottoriääniä voisi vaihdella kuin kännyköiden soittoääniä – formuloiden ja Star Warsin alusten äänet olisivat varmaan suosittuja. Vetykennoautot tulevat korvaamaan nykyiset autot yhtä vääjäämättömästi kuin kännykät korvasivat lankapuhelimet. Ne ovat yksinkertaisesti hauskempia, kätevämpiä ja tehokkaampia.

Polttokenno eli Lontoon kielellä fuel cell on yksinkertaisesti sanoen laite, johon pistetään sisään vetyä ja happea, jonka seurauksena ulos tulee energiaa ja vettä. Polttokennon tuottaman ”jätteen” voi siis periaatteessa juoda pois. Se on hiljainen ja turvallinen, eikä siinä ole lainkaan liikkuvia osia. Polttokenno keksittiin jo toissavuosisadalla, mutta sitä ei osattu vielä silloin pistää hyötykäyttöön. Keksijä oli Sir William Grove (1811-1896) ja polttokennoa kutsuttiinkin ensin nimellä Grove cell.

Polttokenno tarvitsee siis vetyä, joten se täytyy ensin erottaa esimerkiksi vedestä. Tähän erottamiseen tarvitaan jotain toista energiaa. Perusperiaate on, että energia täytyy saada muuttumaan muodosta toiseen niin, että muutokseen menee mahdollisimman vähän energiaa. Aurinkoenergia olisi kätevin ja saasteettomin tapa valmistaa vetyä, joten aurinko-vety -yhdistelmä näyttäisi toimivimmalta ratkaisulta. Yhdistelmäenergiat ovat muutenkin kannatettavin vaihtoehto: ei kannata laskea kaikkea yhden kortin varaan.

Kenno on tehokas voimanlähde, sillä se muuttaa varastoidun energian sähköksi ainakin 60-70 prosentin tehokkuudella. Tavallinen polttomoottori yltää vain 20-30 prosenttiin ja ihmiskehon hyötysuhde on suunnilleen yhtä huono: ihminen käyttää vain noin 25 prosenttia ruuan antamasta energiasta lihastyöhön. Ajatelkaa, 75% ruuan sisältämästä energiasta menee hukkaan! Toivoton tapaus tämä ihmiselimistö, ei ole luonto paljon ajatellut kestävää kehitystä tällaisella energiantuhlauksella. Jos ihminen toimisi tehokkaalla polttokennolla, niin vettä ja alkoholia juomalla saisi niin paljon energiaa, ettei tarvitsisi syödä enää mitään. Alkoholista ei luultavasti siinä vaiheessa tulisi enää humalaan, joten älyttömälle ryyppäämiselle ja örveltämiselle perustuvan tulevaisuuden voivat kapeakatseiset utopistit siirtää sivuun ajatuksistaan.

[asiasta sivuun: jatkuvasti tulee vastaan sellainen harhaluulo, että ihminen käyttäisi vain 10% aivokapasiteetistaan. Yliluonnollisista ilmiöistä innostuneet toistelevat tätä harhaluuloa ja käyttävät sitä perusteluna sille, että ”käyttämättömässä” 90 prosentissa piilee jotain mystisiä voimia. Vaikka kymmenen prosentin myyttiä toistetaan sitkeästi, se on silti yhtä väärin kuin väittää, että maapallo on lätty. Asiahan on niin, että se mystinen 90% tiedostamaton ajattelu muodostaa sen 10% tiedostavan ajattelun. Jos emme käyttäisi tätä 90% osaa aivoistamme, emme voisi käyttää myöskään tätä loppua kymmentä prosenttia. Muistakaa tästä lähtien: ihminen ei käytä vain kymmentä prosenttia aivoistaan. Linkit: The Ten-Percent Myth tai Kymmenen prosentin myytti]

Yleinen energia-ajattelu lähtee usein siitä, että on pakko rakentaa keskitetty voimalaitos, joka jakaa ihmisille energiaa. Monet ajattelevat, että rakennetaan vaikka ydinvoimaloita kuuhun tai asteroideille ja lähetetään sieltä energiaa maapallolle. Tällainen ajattelumalli on turhan menneisyyspainotteinen. Vetytalouteen siirtymisen yksi hyvä puoli olisi se, että energiantuotanto muuttuisi paikallisemmaksi ja henkilökohtaisemmaksi. Sähköä ei enää tuotettaisi suurissa laitoksissa jossain kaukana vaan jokaisella olisi omiin tarpeisiin räätälöity voimalaitos kotonaan (tai taskussaan). Talon voisi lämmittää polttokennoilla, kännykän voisi ladata polttokennosta, tietokone toimisi kennolla ja niin edelleen. Omavaraisuus toisi lisää vapautta ja säästäisi rahaa ja luontoa, koska energiaa ei tarvitsisi kuljettaa mistään.

Satelliittivoimalaitokset olisivat kyllä tyylikkään futuristinen vaihtoehto. Satelliitit keräisivät aurinkoenergiaa ja heijastaisivat sen säteinä maahan. Tyylikkyydestä huolimatta tästä välistä voisi poistaa turhan mutkan niin, että muuttaisimme itse avaruuteen. Planeetathan ovat itsessään melkoista resurssien tuhlausta: valtava määrä hyvää maata, mutta vain sen ulkopinnalla asutaan! Tehokkaampi ratkaisu olisi rakentaa Rengasmaailma tai Dysonin sfääri tai Halo/Orbitaali, jonka sisäpinnalle maamassa levitettäisiin tasaisesti. Yhdestä planeetasta riittäisi tilaa paljon suuremmalle määrälle olentoja ja tähtien energiasta saataisiin talteen hieman enemmän kuin pelkkä pisara.

Mikä on tämän tarinan opetus? Sijoittakaa parempaan tulevaisuuteen, kannattakaa vetyä ja polttokennoja!

Toivottavasti muuten Ringworld-elokuva toteutuu. Siinä olisi kyllä aineksia trilogiaksikin asti, kiinnostaisikohan Peter Jacksonia?

Linkkejä
Vetytalous
fuelcells.org
Fuelcelltoday
Howstuffworks: Fuel Cells
Plants Teach Hydrogen Making
Reactor Makes Hydrogen in Your Hand


Throughout history, mankind's energy use has moved towards a higher hydrogen ratio in the chemical composition of the fuel and a reduction in the other components. Starting with wood, then to coal, oil and natural gas, society's shift in type of fuel is simply a movement along a hydrocarbon chain. As the form of the fuel changed, more of the carbon, from which a significant percentage of the pollution associated with fossil fuels originates from, was eliminated. Hydrogen and fuel cells complete the process of eliminating the dirty carbon and finish the task of employing pure, clean hydrogen.
- Fuel Cells: A Technology Coming of Age