Miljoonan euron Millennium-palkinto: Joka kodin aurinkokenno marjamehusta?

Talous 14.4.2010 13:42

Suurta suomalaista teknologiapalkintoa tavoittelevat tänä vuonna näyttöjen, prosessorien ja aurinkokennojen kehittäjät. Heidän innovaationsa ovat jo osa arkea – tai tulossa käyttöön kovaa vauhtia.

Millennium palkinto Näin toimii ehdokas Michael Grätzelin kehittämä väriaineherkistetty aurinkokenno. Kuvan saa suuremmaksi klikkaamalla sitä. Kuva Tekniikan Akatemia -säätiö.

Millennium-palkinto on yksi maailman suurimmista teknologiapalkinnoista. Sen myöntää suomalainen Tekniikan Akatemia -säätiö.

Ehdokkaat palkinnon saajiksi julkistettiin tänään Helsingissä. He ovat professorit Sir Richard Friend, Stephen Furber ja Michael Grätzel.

Tällä hetkellä yleisin, muttei ehkä näkyvin, on brittiläisen Stephen Furberin kehittämä ARM-mikroprosessori. Se on keskeinen osa lähes jokaista elektronista laitetta, jota kannamme nykyään mukana: matkapuhelimia, GPS-navigaattoreita, mp3-soittimia, digikameroita – tuorein esimerkki markkinoilla on Applen iPad-laite.

Furber on prosessoreineen ehdolla siksi, että hänen keksintönsä on mahdollistanut matkaviestinnän nopean kasvun. Suoritin on kaikkien tietoteknisten laitteiden keskeinen osa, kuin auton moottori. ARM-prosessori on rakenteeltaan yksikertainen, ja siksi se soveltuu hyvin laitteisiin, joissa vähäinen virrankulutus on tärkeää.

Julkistamistilaisuudessa puhunut professori Martti Mäntylä Aalto-yliopistosta sanoi, että myös Nokian nousu matkapuhelinjätiksi oli osaltaan mahdollista Furberin kehittämän prosessorin ansiosta.

Vuonna 2010 ARM-prosessoreiden valmistusmäärä ylitti 18 miljardia kappaletta.

Energiaa oman talon katolta?

Michael Grätzel on kehittänyt nimeään kantavan aurinkokennon, jolta odotetaan paljon. Grätzel-kennon valtti on, että se on helppo ja halpa valmistaa. Sille odotetaankin rajusti kasvavia markkinoita, myös köyhissä maissa.

Grätzelin innovaatiota voisi kutsua keinotekoiseksi fotosynteesiksi eli yhteyttämiseksi – samaksi ilmiöksi, jolla kasvi tuottaa lehdissään itselleen energiaa.

Nämä uuden polven aurinkokennot eivät pohjaudu piihin, kuten suurin osa nykyisistä kennoista, vaan ne valmistetaan esimerkiksi lasista, titaanioksidista ja väriaineesta, joka voi olla peräisin marjoista.

Teknillisen fysiikan professori Peter Lund Aalto-yliopisto sanoo, että tällaisen aurinkokennon valmistaminen onnistuu periaatteessa keneltä tahansa muutamassa tunnissa. Kotimainen mustikka on hyvä väriaine.

Energiantuotannon vallankumoukseen on silti matkaa. Tutkijoiden pitää saada ratkaistua vielä, kuinka tällaisella tekniikalla tehdyistä kennoista saadaan mahdollisimman halpoja tuottaa, tehokkaita käyttää – ja että ne kestävät käyttöä mahdollisimman pitkään.

Grätzelin kennojen pohjamateriaalina voi olla lasi, mutta myös muut materiaalit. Vuonna 2009 markkinoille tuli reppu, joka on päällystetty joustavalla kennolla. Se lataa kännyköitä ja muita pieniä laitteita.

Tällaiset kennot ovat piipohjaisiin verrattuna halpoja valmistaa, mutta niiden hyötysuhde on hieman heikompi: tällä hetkellä noin 10 prosenttia. Peter Lundin mukaan esimerkiksi omakotitalo tarvitsisi noin 40 neliömetrin kokoisen kennon, jotta talo ei tarvitsisi energiaa muualta. Neliömetrin kokoinen Grätzel-kenno tuottaa noin 100 kilowattituntia energiaa.

Koska uusista kennoista odotetaan halpoja ja helppoja, suuri kokokaan ei hirvitä. Esimerkiksi Dyesol-niminen yritys kehittää parhaillaan ratkaisua, jossa toimistorakennusten teräksiset seinäelementit päällystettäisiin Grätzel-kennoilla.

Peter Lund arvioi, että noin kymmenen vuoden päästä markkinoilla alkaa olla yleisemmin rakennussovelluksia tällä tekniikalla.

Tekniikka sähköiselle sanomalehdelle?

Kolmas ehdokas on Sir Richard Friend. Hänenkin keksintönsä liittyy aurinkokennoihin.

Friend on kehittänyt OLED-tekniikaa eli muovielektroniikkaa. Tällä tekniikalla valmistettuja kosketusnäyttöjä käytetään jo vaikkapa Googlen, Nokian ja Samsungin puhelimissa.

OLED-tekniikalla on mahdollista kehittää esimerkiksi taipuisia näyttöjä. Myös uusi sähköinen lukulaite QUE perustuu Friendin kehitystyöhön.

Muovielektroniikalla voidaan valmistaa myös aurinkokennoja, valaisevia seiniä tai vaikkapa 100 tuuman kokoisia, vain muutaman millin paksuisia teräväpiirtotelevisioita.

Friendin kehittämä liuosmainen valmistusmenetelmä mahdollisti muovielektroniikan nopean ja aiempaa halvemman tuotannon. Käytännössä tämä tarkoittaa, että Friendin käyttämä muovimateriaali voidaan liuottaa nesteeksi ja tulostaa tai painaa erilaisille pinnoille.

Tällä tavalla voi valmistaa esimerkiksi taipuisia näyttöjä. Painaminen ja tulostaminen ovat myös ympäristöystävällisiä tapoja valmistaa elektroniikkaa, niissä materiaalien hukkaprosentti on pieni.

Voittaja selvillä kesäkuussa

Tasavallan presidentti Tarja Halonen palkitsee tästä kolmikosta voittajan 9. kesäkuuta. Voittaja saa palkinnoksi 800 000 euroa, muut kaksi 150 000 euroa.

Palkinto myönnetään teknologian kehittäjälle, jonka työn tulokset parantavat suoraan ihmisten elämän laatua ja perustuvat kestävään taloudelliseen kehitykseen.

Aiheesta lisää
Palkintoehdokkaat ja heidän innovaationsa (Millenniumprize.fi)