Arktinen energiaverkko italialaisen näkökulmasta

Niin kauas ja erilaiseen paikkaan kuin mahdollista – näillä kriteereillä italialainen fysiikan opiskelija Antonio Caló valitsi opiskelijavaihtonsa kohteen vuonna 1999. Oulu vaikutti eksoottiselta vaihtoehdolta nuorelle miehelle, joka oli kasvanut Adrianmeren rannikolla. Pian hän huomasi, että haluaa jäädä.

”En osaa selittää miksi, mutta Suomi ja Oulu tuntuivat kodilta”, Caló muistelee vietettyään pari vuosikymmentä pohjoisessa.

Vaihto-opiskelunsa jälkeen hän piti yhteyttä professoreihinsa Oulussa. Bolognassa Caló suoritti tutkinnon fysiikassa erikoistuen opetukseen. Kun hän sai käteensä maisterin paperit, hänen taskussaan poltteli jo lentolippu Suomeen, jossa odotti väitöskirjatutkijan paikka.

Caló kuvailee itseään tutkijaksi insinöörien joukossa. Hän aloitti fysiikasta ja tutki elektronirakenteiden muutoksia molekyylijärjestelmissä. Muutokset voivat johtaa esimerkiksi molekyylien välisten sidosten katkeamiseen, jolloin myrkylliset yhdisteet voivat muuttua vaarattomiksi. Reaktiota käytetään hyödyksi esimerkiksi veden puhdistamisessa. Se oli tuolloin yksi Calón tutkimusaiheista.

Ympäristökysymykset ovat aina kiinnostaneet Calóa henkilökohtaisella tasolla, mutta vasta ympäristöön liittyvät tutkimusprojektit, kuten veden puhdistamisreaktion tutkiminen, saivat hänet näkemään ne akateemisesta näkökulmasta. Hän suoritti toisen maisterintutkinnon, tällä kertaa Oulussa. Hän opiskeli ympäristötieteitä ja erikoistui energiakysymyksiin.

”Molekyylijärjestelmien ja energiaverkon välillä on samankaltaisuuksia. Samalla tavalla kuin ennen mallinsin elektroneja atomirakenteissa, voin nyt mallintaa, miten eri toimijat käyttäytyvät energiaverkossa. Sen takia jäin koukkuun”, tutkija sanoo.

Caló työskentelee Energia- ja ympäristötekniikan tutkimusryhmässä Vesi-, energia- ja ympäristötekniikan yksikössä. Hän tutkii pienen kansainvälisen ryhmänsä kanssa älykkäitä ja hajautuneita sähkönsiirtojärjestelmiä.

”Perinteisesti energiajärjestelmä on ollut keskittynyt niin, että muutama suuri voimalaitos tuottaa energiaa asiakkailleen ja myyjilleen. Nyt energiaverkko on hajautunut. Monet toimijat tuottavat, ostavat ja jakelevat energiaa. Me keskitymme siihen, miten verkon toiminta voidaan optimoida. Päästöjen vähentäminen niin, että sosiaalista kestävyyttä ja hyväksyttävyyttä voidaan ylläpitää, on kuuma aihe”, hän kertoo.

Rahoituksen saaminen monialaiselle tutkimukselle ei ole aina yksinkertaista ryhmän kanssa, joka koostuu monen alan tutkijoista. Ryhmän tutkijat ovat konetekniikan, fysiikan, historian ja taloustieteen asiantuntijoita.

Arctic Interactions -profilaatiohanke on auttanut ryhmää huomattavasti eteenpäin. Sen avulla on aloitettu maisteri- ja tohtoriopiskelijoiden koulutus ja kehitetty energiaan keskittyvää koulutusta entistä paremmaksi.

Caló ja hänen ryhmänsä käsittelevät laajoja energian tulevaisuuteen liittyviä kysymyksiä. Maailmanlaajuisesti on nähtävissä kaksi suurta trendiä. Päästöjen vähentäminen on kiireellinen haaste. Väestön kasvaessa ja elinolosuhteiden parantuessa ympäri maailmaa energian kysyntä tulee olemaan valtavaa, Caló selittää. On pakottava tarve päivittää keskitetty energiajärjestelmä verkkoihin, jotka ovat vastuullisia ja kaikille saavutettavissa.

”YK:n kestävän kehityksen tavoitteissa (SDGs) vaaditaan kaikille mahdollisuutta saada edullista, toimitusvarmaa, vastuullista ja modernia energiaa. Tällaisen prosessin kivijalka on vaivaton mahdollisuus käyttää puhdasta sähköä, jota hallinnoidaan tehokkaan IT-palvelun kautta”, hän sanoo.

Calón mukaan toisen trendin tärkeys aliarvioidaan usein. Vanha ajatus energian myymisestä ja tarjoamisesta ei vastaa modernin energiaverkon vaatimuksia. Koko järjestelmän uudistaminen voisi olla ratkaisu aiheeseen liittyviin sosiaalisiin ja taloudellisiin haasteisiin. Tulevaisuudessa ihmiset saattavat nähdä itsensä palvelun käyttäjinä tuotteen kuluttajan sijaan. Caló selventää:

”Jos energiayhtiö myy energiaa ja kehottaa kuluttamaan sitä vähemmän, siinä on ristiriita yhtiön oman edun kanssa. Ratkaisu on siirtyä energian myynnistä energiapalvelun myyntiin. Yhtiö voisi tehdä sopimuksen, jossa se takaa tietyn sisälämpötilan sen sijaan, että takaisi energian, jolla sisälämpötila tuotetaan. Silloin olisi myös yhtiön intressissä tarjota palvelua mahdollisimman vähäisillä resursseilla. Tällöin olisimme samalla puolella taistelemassa energiankulutuksen vähentämisen puolesta”.

Calón mielessä muutos heijastelee jossakin määrin internet-yhteyksien kehittymistä. Moni muistaa vielä puhelinlinjan käytön internetiä varten. Silloin käyttäjä maksoi ajasta, jonka hän vietti verkossa. Nykyään käyttäjä maksaa sen sijaan yhteytensä laadusta. Samankaltaisuuksista huolimatta Calón kuvaus tulevaisuudesta viittaa kokonaan erilaiseen taloudelliseen järjestelmään, josta ollaan vielä kaukana.

Ryhmänsä työn lisäksi Caló keskittyy ydinvoimaan ja sen rooliin energiaverkossa. Tässä asiassa tutkija kuvailee itseään agnostikoksi, jonka kiinnostus ydinvoimaan on puhtaasti älyllistä. Käsillä ovat mielenkiintoiset ajat tutkia aihetta, sillä uutta teknologiaa on tulossa.

Caló on kiinnostunut pienistä modulaarisista ydinreaktoreista (Small Modular Reactors, SMRs). Ne ovat ydinreaktoreita, jotka voidaan valmistaa tehtaassa ja kuljettaa päämääräänsä, jossa niitä käytetään. Kun SMR:t ovat kyseessä, koolla on väliä.

”Ne on suunniteltu entistä pienemmiksi ja turvallisemmiksi. Pienen reaktorin kuumuus ei aiheuta katastrofia, vaikka jäähdytysjärjestelmä pettäisi”, Caló sanoo.

Nämä reaktorit ovat kuitenkin olemassa vain paperilla, toistaiseksi. SMR:n prototyyppejä kehitetään ympäri maailmaa. Moni valtio kehittää omaa malliaan ja näyttää siltä, että Suomi on valinnut omanlaisensa tien.

”Tässä on kyseessä erikoinen tapa käyttää SMR:ää – kaukolämpö. Se on vallankumouksellista! Suurin osa Suomen päästöistä tulee lämmityksestä ja yleensä ydinvoimaloissa syntyvä lämpö menee hukkaan. Mutta nyt se olisi päätuote ja sähkö vain sivutuote”, hän sanoo.

Energiaan liittyvien kysymysten tutkiminen arktisella alueella on kiehtonut Calóa alusta alkaen. Pohjoinen ympäristö haastaa ja motivoi häntä.

”Tavoite on kaikkialla maailmassa sama: vastuullisuus. Vanhentuva verkko luo monia haasteita. Se, miten vastuullisuus saavutetaan, on vahvasti yhteydessä sosioekonomiseen ympäristöön. Siinä suhteessa pohjoinen on mielenkiintoinen paikka. Sään ääriolosuhteet ja harva asutus ovat haasteita”, hän sanoo.

Mutta ei pohjoisessa ole ainoastaan haasteita – on myös etuja. Calón mukaan Suomessa on periaatteessa ainakin yhtä paljon potentiaalia aurinkovoimalle kuin Keski-Euroopassa, jos paneelit asennetaan niin, että ne keräävät keväthangen heijastaman auringonvalon (ns. albedo-efekti). Lisäksi ydinvoimaloiden jäähdytys käy kätevästi Suomessa, koska jäähdytysvettä on saatavilla helposti. Ydinvoimaloiden jäähdytyksestä ei tarvitse muutenkaan huolehtia, sillä niiden tuottamaa energiaa tarvitaan eniten talvella.

Valon ja veden lisäksi pohjoisessa on vielä yksi tärkeä piirre, joka herättää italialaisen uteliaisuuden. Se voi olla myös suuri etu kehitettäessä vastuullista energiaverkkoa – suomalaiset itse.

”Suomessa ajatellaan paljon enemmän yhteisönä kuin muissa maissa, jolloin on helpompaa käydä kansallista keskustelua kysymyksistä, kuten mihin uusi ydinvoimala pitäisi sijoittaa. Pohjoismaissa on avoin mieli julkiselle keskustelulle. Tässä ympäristössä työskentely on mahtavaa”, Caló hymyilee.

Hänen intohimonsa onkin julkinen keskustelu. Caló nauttii kontakteista tieteen ja energiateollisuuden ulkopuolisiin ihmisiin. ArcI-rahoitus on auttanut häntä eteenpäin myös tällä tiellä.

Caló tiimeineen käsittelee usein paljon keskustelua herättäviä aiheita. Hänen näkemyksensä mukaan tutkijan rooli kiivaassa keskustelussa on olla tulkki ja fasilitaattori eri osapuolten välillä. Se, että italialainen keskustelee julkisella foorumilla energian tulevaisuudesta Suomessa, saattaa joskus olla etu.

”Ihmiset, joilla ei ole tiedetaustaa, saattavat tuntea jäävänsä ulkopuolisiksi ja jäävänsä paitsi tiedosta. Kun he näkevät minut, he näkevät ihmisen, joka ei näytä sisäpiiriläiseltä. Sitä voi hyödyntää etsittäessä yhteistä säveltä”, Caló pohtii.

Dialogi keskivertokansalaisen kanssa on juuri sitä, mitä Caló haluaa edistää. Erityisesti nuoremmat sukupolvet ovat lähellä hänen sydäntään.

”Ihmisten täytyy päättää, mitä energiakysymysten kanssa tehdään. Demokratia toimii vain silloin, kun kansalaiset ovat informoituja. Se ei kuitenkaan riitä, että heille annetaan tietoa. Tieto pitää tulkata niin, että se voidaan sisäistää. En sanele kenellekään, mitä ajatella, mutta tarjoan keinot tehdä faktaan perustuvia päätöksiä, mitä ne sitten ovatkaan”, hän sanoo.

”Ihmiset, jotka pyörittävät maailmaa silloin kun tulevaisuuden energiaratkaisut ovat todellisuutta, ovat nyt lukioikäisiä. Unelmoin siitä, että pääsisin puhumaan heille useammin, käymään kouluissa ja opettamaan”, hän pohtii.

Teksti: Aino Soutsalmi
Kuvat: Shutterstock, Antonio Caló