Kui tööstusel tekkib murekoht, võib ettevõtja kutsuda teadlased appi seda probleemi lahendama, aga tasub teada, et kui tegevus paisub teadus-arendustegevuseks, siis võib kuluda sellele aastaid ning arvestama peab riskidest tulvil oleva investeeringuga.
Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) Virumaa kolledži abiprofessor tenuuris Allan Niidu sõnul tegelevad teadlased üldjuhul baasteadustega, kusjuures mitmeid neist huvitab ka oma uurimistulemuste rakendamine. Aga sageli jõuavad teadlaste avastused igapäevaellu kas siis läbi mingite juhuste või n-ö elu edenemise käigus.
Ta toob näiteks omaaegse röntgenkiirguse avastamise, mil esialgu suuremat praktilist väärtust ei nähtud. Avastus, kuidas mingeid objekte n-ö läbi valgustada, tehti juhuslikult ning alles pikapeale saadi aru, et röntgenkiirgus võiks meditsiinis olulist kasutust leida.
Niidu räägib, et ka näiteks pooljuhtide füüsika ja omadused tehti selgeks mõnevõrra varem, kui pooljuhid jõudsid seadmetesse, aga ega kvantmehhaanikaga tegeledes ei mõeldud alguses, et pooljuhtidest võiks saada tulevikus oluline elektririistade komponent. Pigem püüdsid teadlased kirjeldada füüsikalist maailma.
Teadustöö võib olla täis üllatusi
Allan Niidu leiab, et alati ei saa garanteerida, et teadlaste iseenesest sihikindel ja suunatud töö jõuab ka selle eesmärgini, milleni loodeti jõuda. Samas pole töö alguses teada, milleni üldse tegelikult välja jõutakse.
Kuna Eesti on väike riik, siis sageli takerdub teaduslaborites saavutatu pärisellu viimine tööstusliku katsebaasi puudumise taha. Niisamuti ei ole meil ka kuigi palju ettevõtteid, kes oleksid valmis oma tootmisseadmeid andma teadlaste käsutusse mõne uue tehnoloogia või protsessi katsetamiseks. Riskid ebamõistlikult palju raha kulutada või muul moel äparduda on liialt suured.
Keemiatehnika ja kütuste tehnoloogia uurimisele keskendunud Allan Niidu hinnangul ei tähenda see siiski seda, et Eestis töötavad teadlased peaksid maailma muutvate avastuste tegemisest kõrvale jääma.
„Küll aga võib juhtuda see, et kui laboris mõeldakse välja näiteks mingi uuenduslik keemiline protsess, siis selleks, et see Eesti tööstusesse jõuaks, on vaja läbida mitmeid vaheetappe ning meie tööstus ei ole lihtsalt piisavalt jõukas, et kõiki neid protsesse läbi teha,” kirjeldab Allan Niidu siinset olukorda teadussaavutuste tootmisse juurutamisel. „Ja kui sa piisavalt jõukas ei ole, siis vähemalt selle tööstuse arvates on teadus-arendustegevusse tehtud investeeringu tagasiteenimise osakaal liialt madal, risk liialt kõrge või ei ole see ettevõtte põhiäriga otseselt seotud.”
Üks asjaolu, mille taha head ja targad otsused teinekord jäävad, on tema sõnul lähteinformatsiooni kehvapoolne kvaliteet. Tänapäeval, kui pidevalt pealetuleva info hulk on tohutu, võib parajaks väljakutseks osutuda kogu infotulvast just selle konkreetse ülesande lahendamiseks vajaliku ja kvaliteetse informatsiooni välja selekteerimine. Kui pole, peab teadlane tegema oletusi ja Allan Niidu hinnangul ei ole see hea retsept kvaliteetse tehnoloogia väljatöötamiseks.
Hea info on olemas laboripäevikus, mida iga teadlane korrektselt peab. Niidu ütleb, et kui laboripäevikus sisalduv info, ka nende katsete kohta, mis pole n-ö välja tulnud, anda tehisintellekti kätte, siis tõenäoliselt saaks sealt päris heatasemelise edasiarenduse.
Avastusi hoitakse saladuses
Ettevõtted, kes tegelevad sihipäraselt ja teadlikult teadus-arendustegevusega, kaasates sellesse ka teadusasutused, pole reeglina huvitatud, et töö käigus tehtud avastused või nende tulemusena välja töötatud uus tootmisprotsess avalikkuse ette lekiks. See kehtib mitte ainult valmis lõpp-produkti kohta, vaid varjata püütakse ka selleni viinud etappe juba alates töö algfaasidest. Sest võib ju juhtuda, et säärase info sattumisel rahaka konkurendi kätte viib see algandmete põhjal töö kiiremini lõpule ning saavutab sel moel olulise konkurentsieelise. Või veel hullem – konkurent tuleb selle tulemusega sinu kontorisse ja üritab seda sulle maha müüa. Pole ka just kuigi motiveeriv.
Teadlase eesmärk on uute teadmiste loomine. Selle väljenduseks vähemalt baasteaduse puhul on artiklite avaldamine teadusajakirjades – teadussaavutuste või -avastuste publitseerimine on teadlaste puhul paratamatu osa oma töö kohta info jagamisest. Teisalt on avaldatud artiklid ka teadlastele antud grandiraha sihipärase kasutamise mõõdupuu.
Teinekord võib teadussaavutuste rakendamine jääda ka taristu taha, mis tehnoloogia arengule järgi ei jõua. Näiteks ei saa rajada tuhandetesse megavattidesse küündiva võimsusega meretuuleparke, kui puuduvad ühendused, mis seda energiat võimaldaksid laiali kanda.
Praegu võimaldavad Eestit Läti ja Soomega liitvad ühendused n-ö läbi lasta umbes 3000 MW, erinevas arengujärgus tuuleparke on meil aga rajamisel ca 6000 MW. Et need kõik saaksid turule tulla, on vaja juurde ehitada ka võrkude läbilaskevõimsust. Praegu on teada, et ehitusloa saanud projektidel on olemas ka liitumislepingud ja liitumispunkte ehitatakse jooksvalt juurde.
„Oleme ammu aru saanud, et elektrimootorid ja -ajamid on elektrifitseerimise juures väga oluline. Et neid üha rohkem kasutada, on vajalik piisavalt tugev elektrivõrk, selle ehitamiseks aga kulub puhtfüüsiliselt teatud aeg,” selgitab Allan Niidu võrgutaristu vajalikkust. „Võrgud on igasuguse energiatootmise A ja O, olgu need siis nafta- ja gaasijuhtmed või elektriliinid. Kogu see globaalne taristu on tekkinud viimase 100–150 aasta jooksul, mitte üleöö. Samamoodi vajavad mugavalt toimivat taristut näiteks ka elektriautod jne.”
Teadus edeneb samm-sammult
Iseäranis nüüd, roheleppega seoses, sekkub majandusse, sh ka energeetikasse üha rohkem poliitika. Üks selle jõulisemaid avaldusi on Niidu hinnangul saastetasude kehtestamine, nendega kauplemine ja muu CO2-heitme arvepidamisega seonduv.
Mingi mõju on poliitikal ka teadlaste tööle, kasvõi riiklikult seatud prioriteetide kaudu. Need on teemad, mille arendamist siseriiklikult peetakse oluliseks ja mis esmajärjekorras ka riiklikku rahastust saavad. Üldjuhul aga püüavad teadlased ennast siiski poliitikast eemal hoida, kusjuures Allan Niidu sõnul on teadlaste seas üha rohkem neid, kes päriselt ka tahavad, et nende töö ühest küljest pälviks avalikku tähelepanu, teisalt aga leiaks ka laialdast rakendamist.
„Samas – mitte kõik ja mitte alati ei keskendu sellele. Ent kui inimene on näiteks välja mõelnud mingi uue tehnoloogia, siis on ta rahul isegi siis, kui keegi teine, loojale viidates muidugi, selle kusagil ära rakendab,” leiab Niidu. „Ta saab aru, et tema tööl on olnud mitte ainult panus teadusesse, vaid ka maailma paremaks muutmises.”
Ta räägib, et teadussaavutuste jõudmisel näiteks tööstusesse käib pidev tasakaalu otsimine, kusjuures suuresti seisneb see riskide hindamises.
Ühelt poolt on riskantne paigutada raha uudse tehnoloogia leidmisse, sest ei tea, kas see üleüldse õnnestub. Teisalt seondub risk ka sellega, kui palju raha võib ettevõte kaotada, kui ta ei orienteeru uute tehnoloogiate kasutusele võtmisele – konkurentsieelis jääb saavutamata, toota ei suudeta piisavalt palju vmt. Lisaks mängivad rolli ka keskkonnaga kaasnevad riskid. On aga ka variant, et jäädakse vanaviisi edasi tegutsema, sest ka vana tehnoloogia ju töötab ning mitte midagi muutes on lihtsalt mugavam.
Üks teadussaavutus täiendab teist. Pole kunagi olnud nii, et teadlaste avastus on kohe parim võimalikest ja seda täiustama enam ei pea. Teadussaavutusi võib võrrelda tootearendusega. Kui paljud inimesed millegi kallal agaralt töötavad, siis lõpuks saadaksegi valmis hea toode.
Allan Niidu toob näiteks liitiumioonaku arengu, kus esimese põlvkonna akud olid küll paremad kui varasemad nikkel-metallhüdriidakud, aga see paremus väljendus pigem kergemas kaalus, kui pikemas kestvuses. Aga protsess oli käima läinud ning edasise töö käigus saadi paremaks akukeemia ja juhtimine ning nüüdseks on ka selle mahtuvus tublisti suurenenud. Selle arengu silmaga nähtavaks väljenduseks on näiteks mobiiltelefonid. Kui 30 aasta eest tuli seda kohvriga kaasas vedada, kusjuures suurema osa seadmest moodustas aku, siis tänapäevane nutiseade mahub vabalt taskusse ja selle kaal on vaid sadakond grammi.
Kust saada süsinikku?
Viimasel ajal räägitakse palju sellest, mis saab Ida-Virumaast, kui põlevkivitööstus näitab hääbumise märke ja Eesti riik on seadnud selged sihid ka põlevkivienergeetika kokkutõmbamiseks. Oluline osa Ida-Virumaa praeguse tööstuse suunamisel kliimaeesmärkide rööbastesse on teadlastel, kes ametis TalTechi Ida-Viru kolledžis.
Nii tegeldakse selle põlevkivi kompetentsikeskuses Allan Niidu kinnitusel sihikindlalt põlevkivi uudsete kasutusmeetodite uurimisega.
„Kui meil on maavara olemas, seda on ühiskonnale vaja ning meil on olemas oskused selle kasutamiseks, siis tuleb seda ka kasutada. Aga seda tuleb teha parimal ja säästlikumal teadaoleval moel,” räägib ta. „Tõsi, ka siin tuleb mängu poliitilise otsustamise koht, kas me mingit maavara otsustame kasutada või mitte.”
Allan Niidu ütleb, et kui põlevkivi energeetikast kütusena kaob, on tarvis midagi selle asemele. Olgu selleks siis biomassi väärindamine, tuumaenergia arendamine, vesinikul põhinevate kütuse-elementide uurimine, haruldaste muldmetallide kättesaadavuse kindlakstegemine magnetite tootmiseks akutööstuse, elektrimootorite või tuulikute generaatorite tootmise tarbeks või midagi muud.
Niidu on aga oma teadusliku tegevuse fookuse suunanud CO2-ga seotud uuringutesse, sest tulevikus vajab keemiatööstus alternatiivseid allikaid praegu fossiilsetest maavaradest ammutatavale süsinikule. Praegu on tal näiteks käimas teadusprojekt mittefossiilse CO2 ringmajandusliku väärindamise võimaluste uurimiseks. Selleks on tarvis välja töötada katalüsaatorid süsihappegaasist süsiniku eraldamiseks. Eesmärk on uurida erinevate keemiatööstusele vajalike lähte- ja vaheühendite sünteesi ning jõuda ka uute tehnoloogiliste lahendusteni.
„See loob keemiatööstusele tulevikus hea perspektiivi. Süsihappegaasi küll toodetakse, aga see püütakse ka suures osas kinni ning tehakse sellest uus keemiatööstuse tooraine,” selgitab Allan Niidu. „Sellisel juhul ei vaja me ka nii suurtes kogustes biomassi, et üleval pidada süsinikukeskset majandust, mis eeldatavasti jätkub vähemalt seni, kuni maailma rahvaarv ületab kümne miljardi piiri.”
