Kannattaako sähköä jalostaa mansikaksi?

Uusien liikeideoiden tarve on huutava sekä Suomen taloustilanteen että kestävämmän tulevaisuuden tavoittelun vuoksi. Ei olekaan yllättävää, että liki päivittäin saamme uutisia mitä erikoisimmista ideoista tuottaa ja käyttää energiaa. Usein jo yksinkertainen, idealistisiinkin oletuksiin perustuva laskelma saattaa kertoa varsin paljon hankkeen teknistaloudellisesta mielekkyydestä.

Jedimestari Yoda tietää, että mansikoiden kemiallinen energia (eli kalorit) voi olla peräisin auringosta tai vaikka sähköstä LED-lamppujen välityksellä.

Eilen uutisoitiin ylöjärveläisestä hankkeesta, jossa on tarkoitus viljellä mansikkaa keinovalaistuksessa ja pystyviljelmissä. Kyseisessä tehtaassa on tarkoitus tuottaa mansikkaa 45 miljoonaa kilogrammaa vuosittain lähinnä vientiin. Suomen nykyinen vuosituotanto on noin 13 miljoonaa kiloa. Seuraavassa esitän idealististen (hanketta suosivien) oletusten perusteella arvion hankkeen toteuttamiskelpoisuudesta.

Kasvit pystyvät sitomaan tyypillisesti 1-3 % niihin kohdistuvan auringonvalon energiasta. Erilaiset häviöt kuitenkin tarkoittavat sitä, että nyrkkisäännön mukaan vain 0,1 % auringonvalon energiasta päätyy itse hedelmän, marjan tai jyvän kemialliseksi energiaksi (Smil, 2008; ks. kuva alla).

Erilaisten "häviöiden" suhteellinen osuus fotosynteettisessä "fiksaatiossa". Lähteenä Smil, 2008: Energy in Nature and Society.

Olkaamme kuitenkin optimistisia ja olettakaamme, että mansikan tuotanto LED-valolla saadaan kymmenen kertaa energiatehokkaammaksi kuin Smilin peukalosääntö 0,1 % syötävän osan fotosynteettiselle hyötysuhteelle. Tällöin prosentti LED-lamppujen tuottamasta valosta päätyisi mansikan (joka ei muuten kasvitieteellisesti ole marja vaan epähedelmä) sisältämäksi kemialliseksi energiaksi. Olettakaamme edelleen positiviisesti, että LED-lamppujen hyötysuhde sähköstä valoksi on 100 % (se ei sitä tietenkään ole). Edelleen olettakaamme sähkönhinnan teollisuuden sähkönhinnaksikin edulliseksi 60 euroa/MWh (ks. täältä tarkemmin sähkön hinnasta). Mansikka sisältää kemiallista energiaa 45 kcal/100 g, joka on tavallisesti peräisin auringosta, mutta kyseisessä hankkeessa LED-valosta eli alunperin sähköstä. Ylöjärvellä on toisin sanoen tarkoitusta tehdä sähköstä mansikoita.

Edellä mainituilla oletuksilla laskelma tuottaa tuloksen, että mansikan sähkökustannukset ovat yli 3 euroa mansikkakiloa kohti eli enemmän kuin uutisessa esitetty mansikan myyntihinta. Itse halli-investointi, sinne asennettavat robotit, 200-500 työntekijän palkka, käyttöveden valmistus, ravinteet ja niiden kierrättämiseen vaadittavat pumput, vakuutukset jne. tulevat vielä tämän päälle.

Laskelman perusteella minusta näyttää selvältä, että sähköstä ei kannata nykyhinnoilla "jalostaa" mansikkaa edes Suomessa jossa teollisuuden saama sähkö on kansainvälisesti katsoen erittäin edullista vaikka tuotanto olisi pitkälle optimoitua. Näyttäisi siltä, että LED-lamppujen kuluttamasta sähköstä suuruusluokaltaan 10 % olisi saatava mansikan "kaloreiksi", jotta mansikan myyntitulo kattaisi sähkön lisäksi muut tuotantokustannukset ja jättäisi yrittäjälle katetta. Teoreettinen maksimi fotosynteesille on Smilin (2008) mukaan noin 20 % kun tarkastellaan fotosynteettisesti aktiivisia valon aallonpituuksia ilman pilviä tai muita esteitä. Lyhytaikaisesti luonnossa on päästy kaikkein tehokkaimmilla kasveilla 4-5 prosentin yhteyttämisen hyötysuhteeseen, mikä pilvisyystekijä huomioiden on 8-10 % (tämä on siis koko kasvin osalta, ei pelkästään sen syötävän osan). Ylöjärven mansikalla suurin osa biomassasta (tai sen kaloreista) pitäisi käytännössä olla mansikassa ja vain pieni osa saisi olla juuristoa, varsia tai lehtiä (joilla se yhteyttää) eikä sähköä saisi kulua merkittävässä määrin pumppujen ja robottien käyttöön. Jos hanke näyttää kyseenalaiselta idealistisilla oletuksilla, niin on varsin todennäköistä, että käytännössä hanketta ei saada kannattavaksi.

Tekeekö riskiraha hankkeesta järkevän? Se saattaa riippua siitä kenen näkökulmasta katsoo. Olen kuullut joskus argumentoitavan, että riskirahoittajat eivät rahoita hankkeita jotka eivät voi edes teoriassa menestyä (tätä on käytetty esimerkiksi Talvivaaran hankkeen alkuperäisen mielekkyyden puolustamiseen). Riskirahoittajat eivät kuitenkaan välttämättä tarkastele yksittäisiä hankkeita vaan saattavat toteuttaa samaa logiikkaa kuin Mika Waltarin Sinuhe eqyptiläinen sijoittaessaan laivoihin muinaisessa Egyptissä: "On laivoja, jotka eivät milloinkaan palaa. Mutta useimmat palaavat. Ja silloin Sinuhen kulta merkitään kauppahuoneen kirjoihin kaksinkertaisena ja kolminkertaisena". (Toisin sanoen Mika Waltari hahmotteli Sinuhessa portfolioteorian aiemmin kuin moderni talousteoria formuloi sen.) Sinuhe eqyptiläinen ei ollut kiinnostunut yksittäisen laivan merikelpoisuudesta vaan laivojen muodostamasta portfoliosta. Sijoittajasta riippuen riskisijoittajan mielenkiinto voi kohdentua hankkeiden portfolioon yksittäisten hankkeiden sijasta. jolloin riskiraha argumenttina hankkeen teoreettisen elinkelpoisuudeen puolesta ei välttämättä toimi.

Uutisen mukaan Ylöjärven hankkeelle haetaan Tekesiltä 3 miljoonan euron rahoitusta. Kun hanke ei edes idealistisilla oletuksilla näytä olevan toteuttamiskelpoisuuden rajoissa, niin sen rahoittamisen mielekkyyttä (julkisista rahoista) pitää pohtia muilla mittareilla tai jättää hanke rahoittamatta. Teknologian kehitysprojekti voi epäonnistuessaankin olla yhteiskunnallisesti arvokas vaikka se sitä kehittävän yrityksen ja rahoittajien näkökulmasta olisi "epäonnistuminen". Esimerkiksi jonkin teknologian demonstroinnista saatava tieto voi olla arvokasta itsessään vaikka hanke sinänsä olisi tuomittu epäonnistumaan.

En sano, että yhteiskunnan toimesta ei pidä rahoittaa Ylöjärven hanketta. Sanon vain, että rahan vastineeksi ei kuitenkaan kannata odottaa liiketaloudellista tuottoa tai vientipotentiaalia kyseiselle teknologiselle kokonaisuudelle. Riskirahoittajilla ja yrittäjällä ei odotettavasti ole intressejä raportoida kovinkaan systemaattisesti hankkeesta, joten automaattisesti tulevaisuudessa vapaasti hyödynnettävää tietoa ei synny vaikka Tekes myöntäisikin tukirahaa hankkeelle. Tiettyä teknologiaa kehittäneet henkilöt oppivat paljon projektin aikana ja kuljettavat tietotaitoa mukanaan senkin jälkeen kun epäonnistunut projekti on lopetettu.

Pohtia voi, pitäisikö julkisen rahoituksen ehdoksi asettaa nykyistä tiukemmin se, että hankkeen tuloksista saadaan julkista tietoa varsinkin siinä tapauksessa kun hanke epäonnistuu. Negatiiviset tulokset kehitysprojekteista eivät useinkaan tule julki, minkä vuoksi haastavaa teknologiaa saatetaan yrittää kehittää yhä uudestaan tai ei pystytä arvioimaan, milloin jokin olosuhde on muuttunut niin paljon, että teknologia on voinut muuttua kaupalliseksi. Esimerkiksi hiilidioksitonnin korkeampi hinta saattaisi nostaa kannattavaksi joitakin sellaisia uusia teknologioita, joita ei aiemmin ole kannattanut hyödyntää. Voisiko mansikan pystyviljely osoittautua kannattavaksi, mikäli sähkönkäyttö voisi joustaa edullisimpiin tunteihin? Voisiko mansikka "levätä" silloin, kun sähkö on kallista? Voidaanko LED-tekniikalla ohjata mansikan sekundäärimetaboliaa esimerkiksi haluttujen flavonoiden suuntaan? Superfood-mansikan arvo olisi korkeampi (vai onko mansikka jo superfoodia?). Olen taipuvainen uskomaan, että monien riskihankkeiden yhteiskunnallinen arvo on paljon suurempi kuin kannattavuuslaskelma kertoo, mutta jätän mieluusti Tekesin asiantuntijoiden pohdittavaksi, onko Ylöjärven mansikkahanke 3 miljoonan julkisen euron väärtti.