24.11.2021
Ny teknik och nya energibärare introduceras, och traditionella energilösningar man kanske trott skulle finnas för evigt försvinner. Inom energitekniken måste man ständigt vara beredd på nya utmaningar och försöka förstå varför utvecklingen tar en ny riktning, just då. Energiförsörjningen omformas kontinuerligt och drivkrafterna bakom förändringarna är mångfacetterade.
– Energiteknik är ett väldigt brett område som påverkar nästan hela samhället. Förr låg mycket mer fokus på att utveckla traditionella kraftvärmeverk, minimera deras utsläpp och optimera bränsletillförseln. Nu handlar det mycket om förnyelsebara energikällors bättre tillvaratagande och att hitta möjligheter till att lagra förnybar el på olika sätt när det är överproduktion, eller att omvandla vind- och solenergi till biobränslen som ersätter fossil olja och gas, säger Margareta Björklund-Sänkiaho, professor i energiteknik vid Åbo Akademi.
Att motarbeta klimatförändring och befrämja hållbarhet har blivit allt viktigare inom energitekniken först på senare år.
– Ännu på 1980 och 1990-talet var det kraftverksteknik som gällde och då talade man inte alls om någon klimatförändring, det fanns inte på tapeten. Man diskuterade svavel- och kvävedioxidutsläpp, försurning och partikelutsläpp. Den typen av miljöproblem som man med teknikutvecklingen nu har löst i Finland, säger Björklund-Sänkiaho.
Nytt inom energitekniken är att kunna studera och styra energisystem med hjälp av realtidsdata genom att använda IoT (Internet of Things), trådlösa sensorer och annan IT-teknologi. Innan den här nya tekniken fanns och man skulle räkna materialflöden och energikonsumtion måste man utgå från andras forskningsrapporter och medelvärden. Dessa värden kan man nu mäta med hjälp av billiga sensorer och datainsamling i realtid från olika apparater och på så sätt få tillgång till verklig data direkt.
– Med realtidsdata kan vi nu mycket lättare kontrollera om de siffror som tidigare uppskattats genom att ta parametrar från litteraturen alls var korrekta och hur mycket de varierar. Med mätdata kan man också få reda på om det finns onödig energianvändning man kunde bli av med. Som forskare kan det innebära tillgång till ny mätdata från ett system, som ingen annan ännu haft. Kan man samla egen data har man en mycket bättre utgångspunkt, säger Björklund-Sänkiaho.
Insamling av realtidsdata är något som kunde tillämpas på många olika sätt. Exempelvis i städer som vill sänka sina koldioxidutsläpp. Elektricitet som exporteras och importeras över regionens gränser kunde ha en utsläppsfaktor som bestäms i realtid. Produceras det mer el än vad som behövs inom området kunde en del av utsläppet som uppstår tillräknas mottagaren av elektriciteten, och produceras för lite måste utsläppet räknas från den el som köps in från annat område, vilket man då inte kan påverka. Det här öppnar upp för nytt tankesätt, där kommunerna skulle sporras att allt mer påverka den regionala energiproduktionen och utsläppen och att försöka undvika att importera elektricitet under perioder då utsläppsfaktorn på importelen är hög. En annan möjlig tillämpning av realtidsdata är att direkt mäta och studera exempelvis trafik till och från en viss arbetsplats för att beakta personalens arbetsresor i företagets utsläppsuträkningar.
– Om vi försöker få till stånd en förändring i vårt beteende så måste det synas i den information vi har tillgänglig. Många vill göra något åt sin energianvändning men att det är jättesvårt att följa upp, både på lokalnivå och på personnivå, om de förändringar man gjort verkligen har någon inverkan. Vet du själv hur mycket energi du använder och vilken typ av energi? Hur stort är ditt koldioxidfotavtryck? Det finns så många sätt att uppskatta detta på, men betydligt svårare är det att få tillgång till objektiv och mer exakt mätdata, säger Björklund-Sänkiaho.
En annan aspekt att ta i beaktande då man granskar energianvändningen och minskandet av koldioxidutsläpp i Finland är mängden utsläpp som uppstår inom landet och mängden som uppstår i samband med tillverkning och transport av varor importerade från utlandet.
– Vi borde beakta att en stor del av varorna och bränslena vi beställer och nyttjar kommer från länder som Kina och Ryssland. Vi lever i tron att vi redan sänkt vårt koldioxidfotavtryck, men beaktar då inte vad som händer utanför vårt lands gränser! Det är väldigt komplicerat att räkna ut det här, vilket lätt leder till att vi bara stirrar på våra egna utsläpp inom landet. Verksamheten flyttar i stället utomlands, där kraven är lägre, en process som håller på att ske redan nu, säger Björklund-Sänkiaho.
Fakta: Teknologier för en hållbar framtid
- Åbo Akademi har fyra forskningsprofiler, varav Teknologier för en hållbar framtid är en. Profilen är mångvetenskaplig och har som mål att finna tekniska lösningar som kan hejda den pågående klimatförändringen och bidra till en ren miljö och ett hållbart samhälle.
- Inom forskningsprofilen utvecklas metoder och teknik som stöder övergången till hållbar produktion och energiförsörjning. Speciellt fokus läggs på att utveckla ny teknologi för att ersätta fossila råvaror med förnybara resurser såsom biomassa och solenergi.
- Finland, med sina stora skogsresurser och världsledande företag, har en unik möjlighet att inta en ledande roll i hur man kan utnyttja molekyler från biomassa för att ersätta fossila råmaterial.
- Även för utvecklingen av nya billiga och miljövänliga material för solceller är potentialen enorm: endast 0,01 % av solenergin som når jordens yta skulle räcka till för att täcka hela världens energibehov.
- Profilområdets styrka ligger i en slagkraftig kombination av djupt kunnande inom naturvetenskap, kemiteknik samt process- och energiteknik.
Klicka här för att läsa mera om forskningsprofilen och hur du kan bidra.