Valgusvoolu poole mineja
Intervjuu loodusteaduste valdkonnas Eesti Vabariigi teaduse elutööpreemia saaja akadeemik Enn Mellikoviga Enn Mellikov on paari aastakümne vältel panustanud energiavaldkonda, ennekõike uute päikeseenergeetiliste materjalide loomisse. See on mõneti nagu maadeavastamine, sest need valgusest elektrit tootvad materjalid ja tehnilised lahendused, mis nüüdisajal on olemas, toimivad hästi, kuid mitte nii hästi, kui võiksid. Praeguste pooljuhtmaterjalidega saab heal juhul valgusenergiast viiendiku jagu elektrivoolu, kuigi teoreetiliselt võiks see mõne tehnilise lahenduse puhul olla üle 80%. Kõrgemad voolusagedused või odavamad ja paremini toodetavad materjalid valgusenergia elektriks muutmisel ongi need „uued maad”, mida avastama hakatakse. Paraku ei ole kindlat retsepti, et just nii tegutsedes jõutakse valguse elektrivooluks muundamisel otsitud lahenduseni. Nanomaterjalid on ka päikeseenergeetikasse toonud hulga uusi suundi ja lootusi, sest molekulide ja aatomite mõõdust suurusjärgu võrra suurematel aineosakestel on omadusi, millest võib päikeseenergeetikas välja kasvada läbimurdelahendus. Vaatasin huvi pärast ühe teaduskirjastuse päikeseenergeetika alaste artiklite mahtu. Aastatel 1993–2002 avaldas see kirjastus ümmarguselt 10 000 päikeseenergeetika alast teadusartiklit. 2003. aastast praegusajani on sama temaatika artiklite arv üle kolme korra suurem. Olgu öeldud, et nii põlevkivi, söe, nafta kui ka tuumamaterjalide energeetilisi uuringuid puudutavate teadustekstide hulk on jäänud samaks või koguni mõõdukalt vähenenud. Seegi on aja märk.
Alustaksime vestlust sünnikohast ja kodust.
Enn Mellikov: Olen sündinud Pärnus, kus möödus kogu minu lapsepõlv ja kooliaeg kuni ülikooliajani TPIs. Pärit olen töölisperekonnast. Ainus, mille vanemad suutsid mulle ülikooli astumisel kaasa anda, oli toetus kõigele, mida teen, nende poolt minusse sisendatud usk oma võimetesse, et püüelda uue poole. Uudishimu kõige vastu olen ilmselt saanud oma vanaisalt, kes mu tudengipõlves võttis mind kodulinnas Pärnus alati vastu hulga küsimustega kõige kohta maailmas. Palju nendest küsimustest jäi mul siis vastamata, ja mitte kõigile ei tea ma veel praegugi vastust.
Kas kooliajast on meelde jäänud mõni õpetaja või õpetussõna?
Algkoolis käisin Pärnu Ülejõe algkoolis, mille asutaja oli kunagi olnud papa Jannsen, keskkooli lõpetasin juba uues IV keskkoolis. Keskkoolist on eriti meelde jäänud täppisteaduste õpetajad, olgugi et need ained tulid mulle kergelt kätte. Oluline „õpetussõna” keskkoolist oli seotud tol ajal väga levinud suitsevate vabrikukorstnatega, mille vastu olemisega on kaudselt seotud kogu minu teadustöö päikeseenergeetikas.
Mis mõjutas ülikoolis su erialavalikut?
Erialavalik oli mõjutatud minu huvist reaalteaduste vastu. Keskkoolis huvitas eriti matemaatika, aga Tartu riiklikus ülikoolis puudus tol ajal sõjalise kateeder, mis oleks kindlustanud üliõpilasetele vabastuse Nõukogude armeest. Samal aastal, 1968, avati TPIs aga uus eriala – elektroonika erimaterjalide tehnoloogia, mis mulle kättesaadava info järgi oli tugeva reaalteaduste suunaga. Seega sai mu valikuks TPI ja mul õnnestus ühena viimastest ka sisse saada. Just tänu sellele, et hinded nii keskkoolis kui ka sisseastumiseksamitel matemaatikas, keemias, füüsikas olid maksimaalsed.
Kes tolleaegsetest õppejõududest meelde on jäänud?
Õppejõududest on enim meelde jäänud TPI rektor Agu Aarna, kes õpetas meile orgaanilise keemia teoreetilisi aluseid, ja Peeter Kukk, kelle ülesandeks oli meile selgeks teha kvantmehaanika põhitõed. Kui selliseid väga häid lektoreid oleks rohkem, kindlasti oleks siis noorte huvi ülikoolis õppimise vastu suurem.
Mida pead ise kõige olulisemaks teaduses ja tehnikas, millega oled tegelnud?
Kõige olulisemaks teaduses ja tehnikas, millega olen tegelnud, pean TPIs päikeseenergeetika materjalide uurimissuuna avamist, teadus- ja arendustegevuslikult tugeva teaduslaboratooriumi loomist antud valdkonnas algul TPIs ning selle edukat säilitamist Eesti Vabariigis ja Tallinna Tehnikaülikoolis. On õnnestunud luua koolkond, kes nüüd „toodab” 1–3 uut PhDd aastas. Ilmselt on oluline ka TTÜ ja TÜ ühistöö säästva energeetika valdkonnas, uue rahvusvahelise õppekava avamine TTÜs, mille üks algataja olin. Suur töö ja kordaminek oli ka TTÜ spin-off-firma Crystalsol loomine, milles osalesin.
Millal ja mis põhjusel tegid päikeseenergia tehnikate valiku?
Olude sunnil ja laiskusest: meie laboratooriumi ja ka minu enda teadustemaatika oli NSV Liidu ajal seotud kiirgustundlike materjalide väljatöötamisega militaarsetele organisatsioonidele. Et päikeseenergeetikas on probleemid sarnased – kiirguse mõjul materjalis toimuvate protsesside tulemusena saadakse elektrienergiat –, siis tundus see sel hetkel lihtsaima lahendusena.
Missugune on päikesevalguse energeetilise kasutamise tulevik ja millised on peamised komistuskivid sel teel?
Tuleviku kohta vastavad täpsemalt meie lapselapsed 30–50 aasta pärast. Ise usun, et päikeseenergeetikal on särav tulevik ja et juba paarikümne aasta pärast meenutab Euroopa (võib-olla ka Eesti) pilti, mida näeme futuristide ulmeraamatutes: elektri tootmises domineerib päikeseenergeetika. Peamisteks komistuskivideks (probleemideks) on praegu päikesekiirguse mittestabiilne intensiivsus – pilvisus, öö ja päeva vaheldumine –, päikesepaneelide loomiseks vajalike materjalide mitteküllaldane levik maakoores ja kõigest sellest tulenev saadava elektrienergia kõrge hind. Arvan, et need probleemid lahendatakse, sest vähemalt hetkel pole inimkonnal energeetikas kaugema tuleviku jaoks päikeseenergeetikale alternatiivi. Kõik vastavad ennustused annavad päikeseenergeetika osaks 80% maailma energeetikas aastal 2080.
Päikeseenergeetikas on nii anorgaaniliste ühendite kui ka orgaaniliste ühendite kasutamise suund. Kumb neist väljub võitjana või näeme tulevikuelus hoopis midagi hübriidset?
Orgaaniliste ühendite kasutamise suund annaks parema aluse odavamatele väljatöötlustele. Samal ajal on orgaaniliste ühendite päikeseenergeetikas kasutamisega seotud tehnoloogilised ja ka rakenduslikud probleemid ikka veel nii suured, et kõik ennustused eeldavad anorgaanilise päikeseenergeetika võidukäiku.
Tehnoloogiate arendamise ja sellega seotud teaduse eesmärk on muu hulgas pakkuda uusi majandamise võimalusi. Kui jõukohane on Eestile nanotehnikatööstus või on meie roll olla ideede, kontseptsioonide ja tehnoloogiate aluste looja teiste ühiskondade jaoks?
Kas Eesti suudab teaduslikus ja tehnoloogilises võidujooksus edukalt osaleda? Kindlasti suudab, kuid mitte kogu teaduse laias ampluaas. Osalemine tähendab oskust valida see valdkond, kus olla, ja oskust leida mõttekaaslasi, kellega koos edukas olla. Usun, et meie päikeseenergeetika materjaliteadus- ja arendustööga seotud suund suudab olla edukas. Selliseks optimismiks on vägagi palju alust.
Algusaastatel arvasime, et eduks piisab vaid oma tarkusest, siis aga selgus, et eduks on vaja ka ajakohast teadusaparatuuri, ja nüüd, kui meil see on, tunneme puudust oma tarkusest. Samal ajal on meil tekkinud kontaktid kõikide maailma antud valdkonna juhtivate teaduslaboritega, kuulume ülemaailmsetesse koostöövõrkudesse. Suure hulga noorte magistri- ja doktoriõppe üliõpilaste olemasolu laboris annab eeldused selle edu säilimiseks ka tulevikus.
Oma rahvusvahelise magistriprogrammi kaudu õpetame noori spetsialiste paljudele riikidele, neid on üle 10, üle kogu maailma. Oleme asutanud TTÜ spin-off-firma, kelle poolt loodud päikesepaneelid lubavad suurtootmisse jõudnuna odavamat elektrienergiat meile kõigile. Nende paneelide loomise tehnoloogia aluseks olnud meie laboris väljatöötatud ideid on hinnatud aurahadega üle kümnel üleeuroopalisel ja ülemaailmsel innovaatika alasel konkursil.
Mida sina mõistad hea teaduse all? Mida teha, et head teadust oleks rohkem?
Hea teadus on see, millel on kasutaja. See kasutaja võib tekkida ka tulevikus – baasteaduste puhul –, kuid teadus ilma tulemuste tarbijata ei ole hea teadus. Samal ajal ei vaja riik teadust üldiselt, vaid vajab head teadust, Sellele, kuidas kindlustada hea teaduse olemasolu ja eelisareng, on mõeldud paljudes maades ja mitut moodi. Loodan, et Eesti Vabariik suudab leida meie väikese ja mitte väga rikka maa jaoks sobiva lahenduse, kuidas stimuleerida olemasolevat head teadust.
Enn Mellikov
Sündinud 1. aprillil 1945 Pärnus, lõpetanud 1963. aastal Pärnu IV keskkooli ja 1968. aastal Tallinna Polütehnilise Instituudi (cum laude). 1977. aastast tehnikateaduste kandidaat, 1988 – tehnikateaduste doktor. Töötanud Tallinna Tehnikaülikoolis vaneminsenerina, vanemteadurina, 1987. aastast optoelektroonika materjalide laboratooriumi juhatajana, 1992. aastast pooljuhtmaterjalide tehnoloogia õppetooli juhatajana, 1996. aastast materjaliteaduse keskuse juhatajana, 1997. aastast pooljuhtmaterjalide tehnoloogia professorina ja 2003. aastast materjaliteaduse instituudi direktorina.
1985. aasta Nõukogude Eesti teaduspreemia laureaat, 1997 Eesti Vabariigi teaduspreemia laureaat, 2006. aastal pälvis Valgetähe IV klassi teenetemärgi.
Valitud Eesti teaduste akadeemia liikmeks 2003. aastal. Viie päikeseenergeetika ja asjakohaseid materjale puudutava patendi kaasautor, arvukate teadusartiklite autor. Peamiseks uurimissuunaks on päikeseenergeetiliste materjalide loomine ja kasutamine.
Värsked artiklid
Leia veel huvitavat lugemist
