Energy Futures
Critical minerals, climate neutrality and transition pathways
Explore the exhibits at Dipoli Gallery, Otaniemi, 16.03.23-15.09.23
Näyttely keskittyy energiamurrokseen ja esittelee Aalto-yliopiston korkeakoulujen tutkimusta yhdessä huippuasiantuntijoiden kanssa. Mitkä haasteet ja ratkaisut ohjaavat reaktiotamme maailmanlaajuiseen energiakriisiin tutkimuksessa ja teollisuudessa?
Energiamurros on termi, jolla viitataan maailmanlaajuisen energiantuotannon ja -kulutuksen siirtymistä fossiilisista polttoaineista uusiutuviin energialähteisiin. Energiakriisi ja ilmastokriisi ovat maailmanlaajuisia ja kytköksissä toisiinsa, ja Yhdistyneiden kansakuntien kansainväliset poliittiset mandaatit, kuten hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) ilmastoraportti, kestävän kehityksen tavoitteet ja muun muassa Pariisin ilmastosopimuksen kaltaisia sopimuksia sisältävä YK:n ilmastonsuojelun puitesopimus (UNFCCC), sitoutuvat merkittävästi vähentämään hiilidioksidipäästöjä. Mutta onko tämä riittävän tehokas strategia?
Hiilidioksidipäästöjen vähentämisen lisäksi koko energiajärjestelmä vaatii radikaalia muutosta, mukaan lukien energian varastointitavoissa ja mineraalipulan ympäristö- ja talousvaikutuksissa. Mitä tehokas siirtyminen uusiutuviin energialähteisiin edellyttää ja mikä on vety- ja tuulivoiman rooli energiatulevaisuudessamme?
Tämä näyttely tarjoaa yhdistelmän monialaisia näkökulmia energiamurrokseen ekologian ja monimuotoisuuden vaikutuksista sekä ympäristötaloudesta ja uusista energiateknologioista aina tuulivoimaan, vetyyn, polttokennojen muuntamiseen ja infrastruktuureihin.
Tämä näyttely tarjoaa yhdistelmän monialaisia näkökulmia energiamurrokseen ekologian ja monimuotoisuuden vaikutuksista sekä ympäristötaloudesta ja uusista energiateknologioista aina tuulivoimaan, vetyyn, polttokennojen muuntamiseen ja infrastruktuureihin.
Suomalainen uusiutuva energia
Osaltaan suuren maantieteellisen alueensa ja matalan väestötiheytensä ansiosta Suomessa on paljon tuulivoiman tuotantopotentiaalia. Suomen kansalliseen energiaverkkoon on saatava investointeja siirtokapasiteettiin tulevan sähkön kysynnän tyydyttämiseksi, vaikka pohdimmekin vielä turbiinien rakennuttajia ja sijoituspaikkoja.
Insinöörikoulutus on jo pitkään ollut kiinnostunut innovaatioista siinä, missä ekologit ovat olleet vuosikymmeniä huolissaan biologisen monimuotoisuuden vähenemisestä ja ilmastonmuutoksesta. Aalto-yliopiston tutkijat ovat luomassa poikkitieteellistä oppikirjaa ja oppimateriaaleja, jotka valmistavat tulevaisuuden insinöörejä paremmin luomaan kestäviä tulevaisuuden energiainfrastruktuureja.
Monikansalliset sähköyhtiöt ovat maailmanlaajuisen energiasektorin suurimpia voimia. Onnistunut siirtymä uusiutuvia energialähteitä käyttävään maailmaan edellyttää siksi valtavia investointeja sähköalan yrityksiltä. Aalto-yliopiston tutkijat auttavat ymmärtämään dynamiikkaa, joka määrittää rajat ylittävät investoinnit uusiutuvaan energiaan.
Kestävät energiantuotantoteknologiat, kuten tuulivoimalat, ovat yleisesti tunnettuja, mutta entä kestävät energian varastointiratkaisut? Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kompaktin, pitkäaikaisen lämpöenergian varastointijärjestelmän, joka koostuu yllättävistä kotitalousmateriaaleista.
Vetyratkaisujen tulevaisuudet
Vetyratkaisujen tulevaisuudet
Vedyn potentiaali liikenteen energialähteenä ja teollisuuden raaka-aineena on valtava. Kuitenkin sähkökemialliset energian muunnoslaitteet, joita käytetään sähköenergian muuntamiseen vetysidosenergiaksi veden elektrolyysin avulla, sisältävät kriittisiä metalleja. FinH2 pyrkii kehittämään uusia teknologioita, jotka vähentävät merkittävästi näitä metalleja tai jopa poistavat ne kokonaan.
Kaksisuuntaisilla polttokennoilla on valtava potentiaali varastoida suuria määriä uusiutuvaa energiaa pitkiksi ajanjaksoiksi, mikä on ollut akkujen haittapuoli. Niiden tuotannossa syntyy kuitenkin kemiallista jätettä. Aallon tutkijat pyrkivät parantamaan solujen tehokkuutta sekä elektrolysaattori- että polttokennotiloissa ja vähentämään jätetuotantoa uuden painatustekniikan avulla.
Vety on avainasemassa sähköenergialla toimivan maailman ratkaisuissa sekä energiankantajana että palavana polttoaineena. Aalto-yliopiston tutkijat kehittävät suoraruiskutusteknologioita, joiden tuloksena voi syntyä logistiikan hiilineutraaleja ratkaisuja erityisesti meriteollisuuden alalla.
Kriittiset mineraalit ja kiertotalous
Eurooppa tukee uusiutuvaa energiaa, mutta se ei ole yhtä innostunut paikallisten kaivosten perustamisesta energiasiirtymän helpottamiseen tarvittavien metallien louhimista varten. ENICON pyrkii luomaan kattavia ja vastuullisia kaivoskäytäntöjä alemman laatuluokan raaka-aineiden kestävän jalostuksen ja jätemateriaalien käyttötarkoituksen muuttamisen avulla.
Litiumioniakut ja aurinkopaneelit ovat tulevaisuuden energiainfrastruktuurien avainelementtejä. Niiden tuotanto vaatii kuitenkin kriittisiä raaka-aineita, kun taas käsittelemättömät käytöstä poistetut laitteet vahingoittavat ympäristöä. RESTARTin tavoitteena on kehittää kierrätysprosesseja, joilla maksimoidaan kriittisten materiaalien rajallinen talteenotto, minimoidaan ympäristövahingot ja parannetaan näiden keskeisten energiateknologioiden kokonaiskestävyyttä.
Akut ovat keskeinen osa uusiutuvan energian arkkitehtuuria, ja niiden tuotanto on erittäin mineraali-intensiivistä. BATCircle 2.0 tarkastelee akkumateriaalien arvoketjun kaikkia osa-alueita kestävän akkutuotannon ja kierrätysprosessien kehittämiseksi Suomessa.
Ilmastoneutraalius ja päätöksentekijät
Ilmastotavoitteet kannustavat vähentämään päästöjä. Nämä ovat kuitenkin vain lukuja ilman konkreettista suunnittelua ja ajatusta siitä, miten nämä tavoitteet saavutetaan. Aalto-yliopiston skenaariomallinnus tarjoaa kansallisille hallituksille ja kansainvälisille järjestöille keinoja ja esimerkkejä näiden tavoitteiden saavuttamisen helpottamisesta.
Pelkkä teknologia ei riitä ilmastoneutraaliin energiainfrastruktuuriin siirtymisessä. Transitioareenaprosessit, joita tuetaan keskipitkän aikavälin transitiopolun suunnittelutyökaluilla (MTPT), yhdistävät osallistujia, joilla on laaja asiantuntemus. He luovat yhdessä toteutettavia keskipitkän aikavälin toimia kestävien energiajärjestelmien luomista varten.
Tutkimus edistää osaltaan suomalaisten yritysten ja poliittisten toimijoiden (tarjontapuoli) tuntemusta Portugalin energiasektorista (kysyntäpuoli). Tutkimukseen sisältyvät liiketoimintamahdollisuuksien saavuttamista tukevat poliittiset instrumentit ja rahoitusohjelmat. Projektissa tunnistettiin areenoita, joilla eri suomalaisyritykset voivat vastata vähähiilisen teknologian ja liiketoiminnan potentiaaliseen kysyntään.
