Professori Timo Revon luento Studia Generalia -luentosarjassa 27.10.2011. Tilaisuuden teemana Aine, maa, ilma.

Huoli ympäristöstä ja sen saastumisesta on yhteinen, ja eri tahot pyrkivät omilla toimillaan kestävän kehityksen mukaisiin ratkaisuihin. Kestävällä kehityksellä tarkoitetaan tässä sellaista toimintaa, joka vastaa nyky-yhteiskunnan tarpeisiin ilman, että tulevien sukupolvien toimintamahdollisuudet heikkenevät. Vihreällä kemialla ja ympäristökemialla on yhteinen päämäärä: ympäristön suojeleminen ja kestävä kehitys.

Siinä missä ympäristökemia keskittyy ihmisen toiminnan vaikutusten seurantaan ja vaurioiden korjaamiseen, vihreä kemia on luonteeltaan ennalta ehkäisevää etsien ympäristöä vähemmän kuormittavia ratkaisuja kemikaalien valmistukseen ja energian tuotantoon.

Yhtenä tärkeänä vihreän kemian tutkimuskohteena Helsingin yliopiston Kemian laitoksessa on puun ja muiden kasvipohjaisten materiaalien rakenneosien hallittu erottaminen ja jatkojalostaminen. Tämä mahdollistaa biomassan hyödyntämisen kemian teollisuuden raaka-aineiksi, esim. biohajoavien muovien valmistamiseksi.

Nyt käytössä olevat I sukupolven biopolttoaineet ovat pääosin valmistettu peltokasveista, ja bioetanoli erityisesti maissista, viljoista ja sokeriruo’osta. Peltokasvien käyttö energian lähteenä on kuitenkin kyseenalaista siihen liittyvien eettisten, taloudellisten ja ekologisten ongelmien takia. II sukupolven biopolttoaineet perustuvat vähäarvoisen puun, maanviljelyksen ja ruokaketjun sivuvirtojen sekä jätteiden hyödyntämiseen. Yhteistä biomassan hyödyntämisellä sekä kemian teollisuuden että II sukupolven biopolttoaineiden raaka-aineena on se, että etanolin valmistukseen soveltuva selluloosa on hankalasti irrotettavissa kasvin muista osista.

Tulevaisuuden energiaratkaisut eivät kuitenkaan voi perustua vain biomassan hyödyntämiseen. Biomassa pelkästään ei riitä ihmiskunnan tarpeisiin vaan vaihtoehtoisia energianlähteitä tarvitaan. Mikä haasteellisinta, myös niiden tulee olla kestävän kehityksen mukaisia. Tuulivoimaloiden ja erityisesti aurinkokennojen tulee kehittyä vielä merkittävästi, että ne voisivat ratkaista kasvavan energiatarpeen. Lisäksi tulee ratkaista kausittaiseen energiaan liittyvät varastointiongelmat.

Kemiallinen sidos tarjoaa tehokkaan tavan varastoida aurinkokennojen ja tuulimyllyjen tuottamaa kausittaista energiaa. Kaksi realistisinta vaihtoehtoa kemiallisiksi energiavarastoiksi ovat vety ja metanoli, joita molempia voidaan hyödyntää tulevaisuudessa myös liikennepolttoaineina. Mutta ennen vety- tai metanolitalouden toteutumista tulee ratkaista perustavaa laatua olevat tieteelliset ongelmat, jotka liittyvät vedyn ja metanolin kestävän kehityksen mukaiseen valmistukseen ja vedyn varastointiin. Nämä ovat tärkeitä tutkimuskohteita Helsingin yliopiston Kemian laitoksessa. Vedyn ja metanolin hyödyntämiseen tarvittavat polttokennotekniikat ovat jo olemassa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tieteellä ja erityisesti kemialla on keskeinen rooli tämän vuosisadan globaalien haasteiden ratkaisemisessa. On myös ymmärrettävä, että tulevaisuuden raaka-aine- ja energiaratkaisujen tulee pohjata kestävän kehityksen periaatteisiin. Näitä ongelmia ratkottaessa vihreän kemian periaatteet ovat keskeisessä roolissa.