Uudella teknologialla voidaan hyödyntää vesivoimaa tuhansissa uusissa kohteissa

Esimerkiksi Saksassa vesivoimapotentiaalin uskottiin olevan jo kokonaan hyödynnetty. Kehittyvissä maissa vesivoiman käyttöönottoa vastustetaan mahdollisten negatiivisten ympäristövaikutusten takia, vaikka potentiaalisia jokia sähköntuotantoon olisikin tarjolla.

Munchenin teknisen yliopiston (TUM) tutkijat ovat kehittäneet pienen mittakaavan vesivoimalan, jonka pitäisi ratkaista monta ongelmaa. Uuden voimalan rakenne on hyvin yksinkertainen ja tästä syystä myös kustannustehokas. Energiaa voidaan tuottaa nykyistä pienemmillä patokorkeuksilla ja näin vähäisemmillä negatiivisilla ympäristövaikutuksilla.

Uuden tyyppiset voimalat ovat suurimmaksi osaksi piilossa veden alla, mikä vähentää maisemavaikutuksia. Tutkijoiden mukaan pelkästään Euroopassa on tuhansia kohteita, johon uusi voimala olisi mahdollista asentaa.

Vesivoimalla tuotetaan Saksassa noin kolme prosenttia sähköntarpeesta. Jo pitkään on ajateltu, että vesivoiman tuotanto ei tule merkittävästi muuttumaan, koska parhaat paikat tuotantoon on jo otettu käyttöön jo aikaa sitten.

Teollistuvissa maissa, kuten Kiinassa suunnitellaan valtavia patohankkeita, jotka ovat vaaraksi ympäröivälle asutukselle ja ekosysteemille. Monissa kehittyvissä maissa puolestaan on pulaa voimaloiden rakentamiseen tarvittavasta rahoituksesta ja teknologiaosaamisesta.

Tutkijoiden mukaan perinteisissä vesivoimaloissa on monia ongelmia: voimalaitokset ovat suuria vaatien kalliita betonirakenteita, ja tuhoten luonnollisen jokimaiseman. Jotta energiantuotanto olisi optimaalinen, on voimalan rakenne suunniteltava yksilöllisesti padon korkeuden ja ympäröivän maaston mukaan. Myös kaloille on järjestettävä reitti, jota pitkin ne voivat ohittaa voimalan. Monissa tapauksissa ohituskanavat eivät ole toimineet toivotulla tavalla, sillä virtaukset pakottavat kalat voimalaitoksen suuntaan. Suuremmat kalat painautuvat välppää (roskansuodatin) vasten, kun taas pienet kalat voivat ajautua turbiineihin.

Tutkijoiden mukaan kaikkiin näihin ongelmiin on nyt ratkaisu. Uusi pienen mittakaavan voimala aiheuttaa vain vähän maisemahaittoja, sillä vain pieni muuntoyksikkö on näkyvissä. Vesi virtaa laatikkomaisen rakenteen läpi pyörittäen turbiineja, ja se ohjataan takaisin jokeen padon alapuolella. Ratkaisun ovat mahdollistaneet useiden valmistajien kehittämät generaattorit, jotka toimivat veden alla.

Tämän ratkaistuaan TUM:n tutkijoilla oli vielä ratkaistavanaan pyörteiden syntymisen vähentäminen sekä kalojen suojelu. Professori Peter Rutschmann ja insinööri Albert Sepp ratkaisivat nämä kaksi ongelmaa yhdellä teknisellä ratkaisulla. Patoon rakennettiin portti, jonka kautta virtaa riittävästi vettä, jotta kalat pääsevät siitä läpi. Samalla tämä virtaus vähentää pyörteiden syntymistä.

Tutkijoiden mukaan uudentyyppisen vesivoimalan kustannukset ovat 30-50 prosenttia pienemmät kuin perinteisellä vesivoimalalla. Tämä johtuu pitkälti siitä, että voimala rakennetaan standardikokoisista moduuleista.

Tutkijoiden mukaan uudet vesivoimalat voivat nousta merkittävään rooliin kehittyvissä maissa.

– Isolla osalla maailman ihmisistä ei ole lainkaan sähköä käytettävissään. Paikallinen, helposti ja edullisesti käytettävä voimala on ainoa ratkaisu, Rutschmann sanoi.

CO2-raportti