Fossiilse päritoluga toorainel põhinev kütuse- ja energiatarbimine on aasta-aastalt kasvamas. Fossiilsetest allikatest saadakse umbes 80% maailmas tarbitavast energiast, millest ligi 58% tarbib ainuüksi transpordisektor.
Energiatööstuses ja transpordisektoris tekib vastavalt 30% ja 35% CO2 emissioonidest. Globaalse prognoosi kohaselt kasvab energia tarbimine 2030. aastaks veel ligi poole võrra.
Maaülikooli tehnikainstituudi üks uurimissuundi on biokütused. Energiatõhusus on transpordisektoris ülimalt oluline, kuna transpordi üldise energianõudluse kasvades on taastuvatest energiaallikatest toodetud energia kohustuslikku eesmärki säästval moel järjest raskem püsivalt saavutada. Tõenäoliselt ei suuda mittetaastuvad fossiilsed kütused inimeste kasvavat vajadust peagi enam rahuldada ning üha suurenev nõudlus energia järele toob kaasa ka toornafta hinna tõusu. Alternatiiv fossiilsetele vedelkütustele transpordisektoris on biomassi kasutamine vedelate kütuste või biogaasi tootmiseks.
Eesti Maaülikoolis sai biokütuste uurimistöö alguse 2007. aastal, kui asutati tahkete biokütuste labor. Järgneva kümne aastaga on uurimissuundadena lisandunud teise- ja kolmanda põlvkonna vedelkütused, gaasilised biokütused ning biokütuste mõju mootoritele ja keskkonnale.
Uuritakse bioetanooli tootmisjääkide ja kiirpürolüüsi jääkide kasutamisvõimalusi protsessiahelale lisaväärtuse loomiseks.
Eesti Maaülikoolis on uuritud vedelate biokütuste tootmiseks erinevat tüüpi lignotselluloosseid materjale – nii spetsiaalselt kasvatatud taimi, nagu Amuuri siidpööris, energiahein, kanep, kui ka põllumajandusjääke, nagu artišoki maapealsed osad, luhahein, teraviljapõhk jne, ning linnahaljastuses tekkivaid jääke. Välja on töötatud innovaatiline biomassi eeltöötlusmeetod, mis võimaldab kemikaalivabalt ja madala energiakuluga tõsta bioetanooli ja biogaasi tootlikkust biomassi kilogrammi kohta. Uuemate suundadena uuritakse tehnikainstituudis bioetanooli tootmisjääkide ja kiirpürolüüsi jääkide kasutamisvõimalusi protsessiahelale lisaväärtuse loomiseks.
Üheks oluliseks osaks tehtavast teadustööst on ka innovatsioon ja teadmussiire. Seetõttu on erinevates bioenergeetika valdkondades kaitstud mitmeid patente, alustades uudsest biomassi eeltöötlusmeetodist, lõpetades põimtoitesüsteemiga biokütuste doseerimiseks sisepõlemismootoris.
Energiakulud kontrolli alla
Maaülikooli energiakasutuse erialal omandatu võimaldab tegeleda küsimustega, kuidas olla ise energiatootja ja hoida oma kulusid kontrolli all. Kõige õigem on toodetud energia ise ära kasutada, kattes sellega oma igapäevast tarbimist. Ehitades mikroelektrivõrgu on võimalik luua unikaalne tulevikulahendus. Energiasalvesti võib olla kas aku, ülikondensaator või lihtsalt vesi boileris. Veest me enam energiat tagasi ei saa ning sellele energiale tuleb leida kasutus.
Nii tuule-, päikese- kui vee-energia on muutumas järjest konkurentsivõimelisemaks. Näiteks PV-paneelide (päikeseelekter) hinnad on viimase viie aastaga langenud vähemalt kaks korda ja tendents jätkub. Nii annavad täna ostetavad ja ehitatavad PV-lahendused võrreldes viie aasta tagustega juba ülesseades suurema kasumi kui viis aastat töötanud paneelid. Ka vesinikuenergeetika on saanud konkurentsivõimeliseks tänu otseliinide kaudu tuule- ja päikeseparkidest saadavale odavale elektrienergiale.
Liginullenergiahoonete direktiivi saab meie kliimas täita ainult lisaenergiaallikaid kasutades, milleks enamasti on PV-paneelid, kuid vahel ka tuulegeneraator. Hoone energiavarustuses peab kasutama mitut energiaallikat, lisaks veel võrguühendust, et nendevahelist tekkivat sünergiat kasutada.
Samas võiks proovida näiteks PV-paneelide ja tuulegeneraatorite energiat osaliselt kasutada soojuse tootmiseks. Oluline on vaadata koos nii tarbijat kui ka mikrotootjat. Põnevaid väljakutseid antud energiakasutuse valdkonnas on palju, arvutustehnika võimaldab juhtida energiavoogusid nii nagu soovime ja just selliselt, kuidas on kõige kasulikum.
