Energiajärjestelmät ovat yhä selvemmin taloudellisen toiminnan keskeisinä haasteina. Kestävän kehityksen nimissä vaadittavasta sähköistämisestä on tullut riski. Hintojen vaihtelu räjähti talven aikana ja sähkömarkkinoiden rauhattomuudelle ei näy loppua. Uuden ydinvoimalan käynnistyminen helpotti tilannetta teollisuuden kannalta, mutta toisen uuden rakentamisen siirtyminen hamaan tulevaisuuteen pitää energiajärjestelmän perustason yhä vieläkin ongelmallisena. Aurinko- ja tuulivoiman tuottamiseen väistämättä sisältyvä voimakas vaihtelu tarvitsee vastaavan säätövoimakapasiteetin, sillä sähköverkossa varastointi tarkoittaa lähinnä tasapainon ylläpitoa. Vedyn valmistaminen ei sinänsä vaadi jatkuvaa toimintaa.
Lämmitys ja jäähdytys muodostavat näillä leveysasteilla keskeisen kokonaisuuden. Kaiken polttamisen lopettaminen ei ole siinä kestävä ratkaisu eikä siihen ole tarvetta mennä. Lämpöä- ja sähköä tuottavat yhdistelmävoimalaitokset (CHP) yhdessä kaukolämpöverkkojen kanssa ovat jo luoneet moniin kaupunkeihin toimivan säädettävän perusratkaisun. Puupohjaista energiaa saadaan puunjalostuksen sivuvirroista, kuten kuoresta, sahanpurusta ja sellunvalmistuksen jäteliemistä sekä hakkuiden ja metsänhoidon erilaisista tähteistä ja pienpuusta. Näissä oloissa turpeen käyttökin on järkevää. Aurinko tarvitaan laajemmin avuksi tavoitteiden saavuttamiseksi. Aurinkolämmön hyödyntämisessä on runsaasti käyttämättömiä mahdollisuuksia erityisesti geotermisiin ratkaisuihin ja lämpövarastoihin yhdistettynä. Kaukolämpöverkko voi toimia tässäkin runkona erilaisen uusiutuvan energian käyttöönotossa.
Oma monipuolinen kokonaisuus muodostuu nestemäisistä ja kaasumaisista biopolttoaineista, joita saadaan metsissä, soilla ja pelloilla kasvavista biomassoista sekä yhdyskuntien, maatalouden ja teollisuuden energian tuotantoon soveltuvista orgaanisista jätteistä. Vetyä voidaan valmistaa sähköllä vedestä ja jalostaa edelleen synteettisiksi polttoaineiksi. Bio- ja fossiilipohjaiset ratkaisut toimivat rinnakkaisesti. Hiilen paluu luonnon kiertokulkuun on keskeinen tavoite. Vuonna 2021 maankäyttösektori oli ensimmäistä kertaa luokiteltu kasvihuonekaasujen nettopäästölähteeksi (n. 4 % kokonaisuudesta). Maa- ja metsätalous toimii kuitenkin monella tavalla myös hajautetussa energiantuotannossa, joten se on paljon enemmän kuin hiilivarasto. Tämä kokonaisuus vaatii erilaisten vuorovaikutusten syvällisempää analysointia.
Monitavoitteisuus ja useiden energialähteiden käyttö paikallisesti toimivalla tavalla on avain monipuoliseen ja laajasti omavaraiseen energiajärjestelmään, jonka toimintavarmuus ja joustavuus korostuu muuttuvissa olosuhteissa.
Matematiikkaa ja luonnontieteitä tarvitaan kasvavasti tämän kokonaisuuden yhteensovittamiseen ja teknologisten ratkaisujen kehittämiseen.
• Esko Juuso