Tuuli- ja aurinkovoimateknologioiden kehitys osoittaa, ettei yksittäisten keksintöjen välttämättä tarvitse olla suuria saadakseen yhdessä aikaan valtavia muutoksia. Innovaatioiden suojaaminen edistää tekniikan kehitystä ja yleistä hyvinvointia, kirjoittaa Kolsterin eurooppapatenttiasiamies Antti Maaranen.
Keksinnöistä ja niiden suojaamisesta liikkuu käsityksiä, jotka ansaitsevat tulla oikaistuiksi. Moni luulee, että patentin saadakseen keksinnön on oltava suuri ja mullistava. Patentteja vastustavien voi kuulla väittävän, että keksinnön suojaaminen jarruttaa teknologista kehitystä.
Olen perehtynyt syvällisesti sähköntuotannon innovaatioihin ja sähköteknisten keksintöjen IPR:ään – ja nähnyt alan patenttihakemuksia laatiessani, kuinka pienistä keksinnöistä syntyy suuri hyöty ja miten niiden suojaaminen edistää koko yhteiskunnan kehitystä. Tästä todistaa mielestäni etenkin uusiutuvan energian, kuten aurinko- ja tuulivoiman, hyödyntämiseen liittyvä teknologia ja sen aineettomat oikeudet.
Tärkeä keksintö on vain harvoin kokonaan uutta teknologiaa. Suurin osa patenteista myönnetään innovaatioille, jotka kehittävät jo olemassa olevaa tekniikkaa energia- tai kustannustehokkaammaksi ratkaisemalla jonkin teknisen ongelman uudella, uniikilla tavalla. Kun laite pienenee tai kevenee keksinnön ansiosta, säästyy valmistusmateriaaleja ja tilaa, mikä näkyy muiden hyötyjen ohella esimerkiksi edullisempina kuljetuskustannuksina.
Euroopassakin on myönnetty patentteja hyvinkin erikoisille keksinnöille, kuten täysin uusille tavoille ottaa talteen tuulivoimaa. Näitä futuristisia teknologioita ei kuitenkaan ole otettu käyttöön, sillä se ei ole osoittautunut teknisesti järkeväksi eikä taloudellisesti kannattavaksi.
Sen sijaan monet pienet patentoidut keksinnöt ovat ajan mittaan kehittäneet perinteistä kolmilapaista tuuliturbiinia paljon kustannustehokkaammaksi. Ilman näitä yksityiskohtien parannuksia tuulivoiman hinta olisi edelleen moninkertainen perinteisiin sähköntuotantotapoihin nähden, eikä tuulisähkön tuottaminen olisi kannattavaa. Myös aurinkovoimaloiden teknologian perusajatus on pysynyt melko muuttumattomana – kehitystä on tapahtunut yksityiskohdissa.
Aurinkovoimalat ja tuuliturbiinit ovat hyviä esimerkkejä siitä, kuinka tekniikka etenee pienin askelin, yksittäisten keksintöjen yhteisvaikutuksena. Ajan kuluessa useat pienet keksinnöt aikaansaavat suuria muutoksia. Se näkyy niin yritysmaailmassa kuin kuluttajan kukkarossa: tuuli- ja aurinkovoimaloiden yksikköhinta ja kotitalouksien käyttöön tarkoitettujen aurinkopaneelien hinta on laskenut roimasti.
Sähköisillä muuttajalaitteilla, kuten taajuusmuuttajilla ja inverttereillä, on ollut keskeinen rooli tuuli- ja aurinkoenergiaratkaisujen kehityksessä. Sähköinen muuttajalaite on laite, joka nimensä mukaisesti muuttaa sähköenergiaa muodosta toiseen. Vaikka nykyaikaisten tuuliturbiinien pyörimisnopeutta pystytään säätämään esimerkiksi lapojen kulmaa muuttamalla, turbiinien pyörimisnopeus vaihtelee tuulen voimakkuudesta riippuen. Jotta tuulivoiman tuottamaa sähköä voidaan syöttää sähköverkkoon, tarvitaan taajuusmuuttaja konvertoimaan sen taajuus sähköverkon taajuutta vastaavaksi. Aurinkopaneelit puolestaan tuottavat tasasähköä, joka pitää vaihtosuunnata invertterillä eli vaihtosuuntaajalla.
Tuuli- tai aurinkosähköä olisi lähestulkoon mahdotonta hyödyntää ilman muuttajia. Muuttajien ja niiden komponenttien kehitystä on siis kiittäminen siitä, että nämä energiaratkaisut ovat levinneet maailmanlaajuiseen, kaupalliseen käyttöön. Pienet innovaatiot ja keksinnöt esimerkiksi muuttajien piirikaaviotasolla ovat tehneet valtavasta energiaharppauksesta todellisuutta.
Vielä joitakin kymmeniä vuosia sitten laajamittainen sähköntuotanto aurinkovoimaloilla ei ollut mahdollista, koska ei ollut olemassa taloudellisesti järkevää ratkaisua aurinkoenergian muuntamiseen vaihtosähköksi. Lisäksi aurinkopaneelit olivat tuolloin yksikköhinnaltaan kalliimpia kuin nykyiset.
Tuuliturbiinien ja tuulivoimapuistojen sekä aurinkovoimaloiden koko kasvaa kaiken aikaa. Kasvun myötä ratkaistavaksi on tullut uusia ongelmia. Tämä näkyy IPR-työssä, jossa korostuvat aina vain pienemmät yksityiskohdat ja teknisesti monimutkaisemmat ratkaisut.
Suojausta haetaan etenkin uusille keksinnöille, jotka tarjoavat ratkaisuja vikojen erottamiseen ja havainnointiin sekä toiminnan ohjaamiseen suurissa yksiköissä. Innovaatioita tehdään myös muuttajakokoonpanojen suodattimien kuristimiin ja kondensaattoreihin liittyen. Esimerkiksi kuristimien jäähdytystekniikka on kehittynyt aivan viime aikoinakin, vaikka itse suodattimien periaate on tunnettu pitkään.
Tuotekehityksestä pitää saada kohtuullinen korvaus. Ilman sitä harvalla olisi motivaatiota luoda mitään uutta.
Patentti on luonteeltaan kielto-oikeus eli se antaa patentinhaltijalle oikeuden kieltää muita hyödyntämästä keksintöään. Patentti kannustaa investoimaan tutkimus- ja kehitystyöhön ja kantamaan siihen liittyvät taloudelliset riskit. Kun patentin kielto-oikeus päättyy, muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta viimeistään 20 vuodessa, patentinhaltija luovuttaa keksinnön vapaaseen käyttöön. Patentin on kuvattava keksinnön tekniikka niin tarkasti, että se on toteutettavissa patentin perusteella. Patentti on siis miellettävissä eräänlaiseksi palkinnoksi keksinnön kehittämisestä, tarkasta dokumentoinnista ja julkistamisesta.
Tällaisen palkintorakenteen hyöty on vastavuoroinen. Patentinhaltija saa liiketoimintaetua ja yhteiskunnat hyötyvät, kun esimerkiksi ilmastonmuutosta hillitsevät cleantech-teknologiat voidaan ottaa laajasti käyttöön. Keksintöjen suojaamisen mahdollisuus onkin kasvattanut merkittävästi länsimaista hyvinvointia. Jos keksinnöt saisi kopioida seuraamuksitta, ei kenenkään kannattaisi sijoittaa tuotekehitykseen suuria summia eikä tekniikka kehittyisi.
Antti Maaranen
European Patent Attorney
020 137 0580
Antti Maarasella on IPR-alan kokemusta vuodesta 2001. Hänen vahvimpia osaamisalueitaan ovat sähkölaitekokoonpanoihin ja sähköverkkoihin liittyvien ratkaisujen suojaaminen.