Ennen ja nyt: Näin on saatu lämpöä ja energiaa

Riittääkö lämpö ilman Putinin kaasua? Pitääkö hiilivoimaloita ottaa uudestaan käyttöön, kunnes löytyy uusia polttoainetoimittajia? Energiantuotanto on ollut viime aikoina kaikkien huulilla – mutta se ei ole mitään uutta. Energiapulaa on koettu historian saatossa ennenkin.

Uudet keksinnöt, kuten höyrykone, katuvalaistus ja auto, ovat aina lisänneet energiantarvetta. Kun ensimmäiset kaasulamput ilmestyivät Lontoon kaduille 1800-luvun alussa, ihmiset eivät kuitenkaan vielä osanneet pelätä luonnonvarojen ehtymistä. Heillä oli paljon konkreettisempi pelonaihe: räjähtäisivätkö kaasulamput?

Brittiläisissä lehdissä kiersi vuonna 1813 villejä huhuja räjähtelevistä kaasulyhdyistä. Se kismitti insinööri Samuel Cleggiä, joka myi katuvalaistuksessa käytettävää kaupunkikaasua. Hän päätti todistaa ihmisille, että kaasulamput olivat täysin vaarattomia.

Clegg asetti tikkaat erästä Lontoon lyhtytolppaa vasten ja kiipesi ylös kirves kädessä. Hän iski lyhtyyn reiän ja raapaisi tulitikun. Ihmiset perääntyivät kauhuissaan, mutta mitään ei tapahtunut. Vain heikko liekki syttyi valaisemaan katua.

Se muutti ihmisten käsityksiä, ja 1800-luvun puolivälistä alkaen kaasuvalaistus yleistyi suuressa osassa Eurooppaa.

1800-luvun puoliväliin asti puu oli ihmiskunnan tärkein energianlähde – mistä luonto kärsi. Esimerkiksi Rooman valtakunnan kaivoksissa käytettiin hopea- ja rautamalmin sulattamiseen niin paljon puuta, että se tuhosi käytännössä kaikki Italian ja Kreikan metsät.

Keskiajalla puu oli niin arvokasta, että maanomistajien metsiä vartioitiin ja alustalaiset saivat käyttää polttopuuksi vain katkenneita oksia.

1600-luvun taitteesta 1800-luvun puoliväliin asti valaanrasva oli maailman kysytyimpiä tuotteita. Sitä käytettiin pääosin valaistukseen ja voiteluaineena. Valaiden ihonalaisen rasvakerroksen lisäksi hyödynnettiin kaskelottien päästä saatua valaanpäävahaa eli spermaseettiä.

Valaanrasvaa tarvittiin pitkälle 1900-luvulle. Yksin Yhdysvaltojen autoteollisuudessa kului vuosittain 14 miljoonaa litraa spermaseettiä vaihdelaatikoiden voiteluun, kunnes sen käyttö kiellettiin vuonna 1972. Valaanpyyntialukset saalistivat vuosina 1900–1999 noin kolme miljoonaa valasta.

Ensimmäiset öljynporaustornit rakennettiin 1850-luvulla, ja niillä alettiin pumpata kiihtyvässä tahdissa öljyä maan uumenista. Öljystä jalostettiin alkuvuosina pääasiassa petrolia, jota poltettiin vastikään keksityissä petrolilampuissa.

Vuonna 1870 petroli ohitti valaanrasvan maailman tärkeimpänä keinovalon lähteenä.

Polttomoottoriautojen keksiminen synnytti 1900-luvun alussa kasvavaa kysyntää öljystä jalostetuille bensiinille ja dieselille.

1960-luvulla yleistyi lämmitysöljyn käyttö. Taloihin rakennettiin pannuhuoneita ja tilaa öljysäiliölle. Suomessa pientaloissa on yhä käytössä noin 130 000 öljykattilaa.

Ihminen on käyttänyt kivihiiltä jo vuosituhansia niin seppien ahjoissa kuin kotien liesissä.

Maaperän musta kulta nousi kuitenkin energiantuotannossa ratkaisevaan asemaan vasta sitten, kun höyrykäyttöiset koneet, veturit ja laivat yleistyivät 1800-luvulla.

Teollisen mittakaavan hiilikaivoksia avattiin ympäri maailmaa, ja 1900-luvun taitteessa puolet kaikesta energiantarpeesta tyydytettiin hiilellä.

Työ hiilikaivoksissa oli hengenvaarallista: Euroopan pahin kaivosonnettomuus vaati vuonna 1906 peräti 1 099 ranskalaisen hengen, kun hiilipöly räjähti kaivoksessa lähellä Belgian rajaa ja teki tuhojaan 110 kilometrin mittaisessa maanalaisessa käytäväverkostossa.

Tuulimyllyt ovat yli tuhannen vuoden ajan pyörittäneet myllynkiviä ja pumpanneet vettä, mutta ensimmäistä kertaa tuulella tuotettiin sähköä skotlantilaisen James Blythin tuulimyllyssä vuonna 1887.

Vuotta myöhemmin yhdysvaltalainen Charles Brush rakensi kotiinsa tuuliturbiinin, jonka teho oli 1 200 wattia. Se valaisi Brushin kotia ja pyöritti hänen kellarilaboratorionsa laitteita. Brush ei kuitenkaan pitänyt tuulivoimaa kannattavana.

”Tuuliturbiinin kustannukset ovat liian suuret hyötyyn nähden. Suo kuitenkin suurta tyydytystä, että voi hyödyntää yhtä luonnon hallitsemattomimmista voimista.”

1800-luvun puolivälissä Eurooppaan perustettiin kaasulaitoksia, jotka tuottivat hiilestä kaupunkikaasua katujen valaisemiseen. Jokainen katulyhty piti sytyttää käsin, joten muun muassa Lontoossa työhön palkattiin satoja ihmisiä.

Kaasuvalaistus joutui pian antamaan tietä sähkövalaistukselle, jonka ylläpito oli helpompaa ja joka voitiin sytyttää isolle alueelle sähkökatkaisijan avulla. Kaupunkikaasun käyttö jatkui kuitenkin kotien liesissä ja pattereissa.

Nykyisin paljon käytetty maakaasu yleistyi Euroopassa vasta vuosien 1973 ja 1979 öljykriisien jälkeen.

Teollisuuden varhaisvuosina koneet saivat käyttövoimansa virtaavasta vedestä. Vesi pyöritti juoksupyörää, josta pyörimisvoima siirrettiin hammasrattaiden ja hihnojen avulla sahoille ja kutomakoneisiin.

Kun sähkögeneraattori keksittiin 1800-luvun puolivälissä, veden avulla voitiin alkaa tuottaa myös sähköä.

Vuonna 1881 käynnistyi ensimmäinen suuri vesivoimala Niagaran putouksilla Yhdysvalloissa. Sen päivittäinen sähköntuotanto oli 25 000 kilowattituntia (kWh), mutta koska se oli tasavirtaa, sitä voitiin hyödyntää vain kolmen kilometrin säteellä.

Hooverin padosta tuli maailman suurin vesivoimala vuonna 1939. Se tuotti 11 miljoonaa kilowattituntia vuorokaudessa ja toimitti sähköä 500 kilometrin päähän Los Angelesiin saakka.

Toisen maailmansodan aikana ydinpommia yritettiin kehittää sekä Yhdysvalloissa että natsi-Saksassa. Yhdysvallat onnistui.

Tutkijat ymmärsivät pian, että atomin ytimien halkaisemisessa syntyvä energia voisi hyödyttää myös siviiliyhteiskuntaa. Ensimmäiset yritykset tuottaa ydinsähköä tehtiin vuonna 1951 Yhdysvaltojen Idahossa.

Kolme vuotta myöhemmin valmistui maailman ensimmäinen ydinvoimala Neuvostoliiton Obninskiin, 110 kilometriä Moskovasta etelään. Sen höyryturbiini tuotti ydinreaktorin synnyttämästä lämmöstä sähköä.

Tuulimyllyillä on jauhettu sähköä jo pitkään. Vuoden 1900 tienoilla Tanskassa oli noin 1 500 tuulimyllyä, ja sodan kynnyksellä vuonna 1914 yhdysvaltalaisyritykset valmistivat sähköntuotantoon 100 000 tuulimyllyä vuodessa.

Tuulimyllyillä tuotettiin yleensä sähköä yksittäisen maatilan pumppuihin, ja ajatus sähkön tuottamisesta tuulivoimalla kokonaiselle kaupungille syntyi vasta ydinvoiman vastaisten mielenosoitusten myötä 1970-luvulla.

Maailman ensimmäinen tuulipuisto perustettiin vuonna 1980 Yhdysvaltojen New Hampshireen, jonne nousi 20 tuulimyllyä. Nykyisin maailman suurimmassa tuulipuistossa, kiinalaisessa Gansun tuulipuistossa, pyörii pian jo sen 7 000. tuulimylly.

Mm. ranskalainen Augustin Mouchot yritti jo 1880-luvulla hyödyntää aurinkoenergiaa. Yhdysvaltalainen Charles Fritts rakensi ensimmäiset aurinkokennot talon katolle New Yorkiin vuonna 1884, mutta tekniikka ei vielä pystynyt kilpailemaan hiilen ja öljyn kanssa.

Aurinkovoiman pelasti avaruuskilpajuoksu. Vuonna 1958 Yhdysvallat lähetti avaruuteen 1,5 kiloa painavan Vanguard 1 -satelliitin, joka sai voimansa aurinkokennoista. Vuonna 1969 Ranskassa otettiin koekäyttöön 48 metriä korkea Odeillon aurinkouuni. Sillä saatiin aikaan jopa 2 500 asteen lämpötila, mikä riittää suurien sähkömäärien tuotantoon.

Sittemmin talojen katoille ja aurinkovoimaloihin on asennettu tuhansia aurinkokennoja. Kahtena aurinkoisena toukokuun päivänä 2012 laskennallisesti jopa puolet saksalaisista sai sähkönsä aurinkovoimasta.