Energy blog


Uusia polttoaineita tarvitaan pian
Kainuun Sanomat ja Kaleva, alakertakirjoitus 01.11.2007

Kimmo Klemola
01.11.2007

Ihmisten määrä maapallolla on viisinkertaistunut 1800-luvun puolivälistä. Samassa ajassa fossiilienergian käyttö on 150-kertaistunut, biomassan energiakäyttö on kolminkertaistunut ja autojen määrä on kasvanut nollasta 800 miljoonaan.

Esiteolliseen aikaan eli ennen 1800-luvun puoltaväliä puu ja muu biomassa olivat ihmiskunnan tärkein energianlähde, kunnes kivihiilestä tuli teollistuvan maailman tärkein polttoaine. Autoistuminen ja myös lento- ja laivaliikenne tekivät 1900-luvulla öljystä tärkeimmän energianlähteen. Viime vuosikymmeninä maakaasusta on tullut kolmas tärkeä fossiilinen energianlähde. Raakaöljy- ja maakaasuvarantojen hiipuessa tulevina vuosikymmeninä kivihiilen ja biomassan merkitys tulee jälleen kasvamaan.

Fossiiliset polttoaineet ja biomassa ovat paitsi tärkeitä energianlähteitä myös teollisuuden ja ruoantuotannon raaka-aineita. Maailman väkirikkaat maat vaurastuvat: yhä useampi syö lihaa, omistaa auton ja lentää lomalle maailman toiselle puolelle. Samojen raaka-aineiden tulisi riittää näihin kaikkiin tarpeisiin. Raaka-ainevarojen lisääntyvä käyttö johtaa myös kasvaviin ympäristöongelmiin: ilman ja puhtaiden vesivarojen saastumiseen, kasvihuoneilmiön voimistumiseen ja luonnon monimuotoisuuden tuhoutumiseen.

Raakaöljy on ollut lähes täydellinen liikenteen polttoaine. Siitä valmistetut bensiini, diesel ja lentokerosiini ovat nestemäisiä, niiden energiasisältö tilavuutta kohti on suuri ja tuotantoteknologia on tehokas eli energiaa polttoaineiden tuottamiseen kuluu suhteellisen vähän. Helpon öljyn aika alkaa kuitenkin olla jo ohi. Suurimmassa osassa öljyntuottajamaita öljyntuotanto on kääntynyt tai piakkoin kääntymässä laskuun. Öljyntuotantoa pystyy enää kasvattamaan vain muutama Lähi-idän maa.

Koko maailman öljyntuotannon arvioidaan kääntyvän laskuun muutaman vuoden kuluessa. Sana öljyhuippu eli öljyntuotannon lakipiste tulee olemaan tulevina vuosina yhä enemmän esillä julkisuudessa.

Samalla kun öljyvarat hiipuvat, öljyntarve kasvaa. Kahdenkymmenen vuoden kuluttua öljynkulutuksen, ja siis myös öljyntuotannon tarpeen, arvioidaan olevan jopa 50 prosenttia suurempi kuin nyt. Tavanomaisen öljyn tuotanto on tuolloin vielä merkittävää, mutta tuotannon määrä voi olla jopa alhaisempi kuin nyt. Jotta kulutus voisi jatkua ja kasvaa, öljylle tarvitaan kipeästi korvaajia.

Tavanomaisten öljyvarojen lisäksi maapallolla on merkittävä määrä ei-tavanomaisia öljyvaroja, kuten raskasöljy, öljyhiekka ja öljyliuske, joista voidaan jalostaa polttoaineita. Öljynhinnan noustessa öljyä kannattaa porata entistä hankalammista paikoista, merellä jopa kilometrien syvyydestä, ja öljylähteiden öljy kannattaa ottaa talteen entistä tarkemmin. Kivihiilivarat riittävät ainakin sadoiksi vuosiksi ja kivihiilestä voidaan valmistaa nestemäisiä liikennepolttoaineita.

Näiden fossiilivaihtoehtojen ongelmana ovat lisääntyvät hiilidioksidipäästöt. Esimerkiksi kivihiilen nesteytyksellä saadun polttoaineen elinkaaren hiilidioksidipäästöt ovat noin tuplasti suuremmat kuin perinteisten polttoaineiden. Vaikka teknisesti olisikin mahdollista valmistaa huomattavia määriä polttoaineita kivihiilestä, öljyliuskeesta ja Suomessa turpeesta, ympäristötekijät saattavat estää niiden laajamittaisen käytön.

Vetyä pidetään tulevaisuuden polttoaineena. Vety on kuitenkin vain energian kantaja, ja se täytyy valmistaa jonkun muun energianlähteen avulla. Edullisinta on valmistaa vetyä maakaasusta tai kivihiilestä. Vaikka vetyauton pakoputkesta tulee vain vettä, koko elinkaaren hiilidioksidipäästöt ovat pahimmillaan jopa kymmenkertaiset dieselautoon verrattuna. Periaatteessa vetyä -- tai sähköä sähköautoja varten -- voidaan valmistaa päästöttömästi esimerkiksi tuulisähköllä, mutta ympäristön kannalta on edullisempaa käyttää tuulisähkö korvaamaan hiilisähköä kuin käyttää se autojen polttoaineena.

Parin viime vuoden aikana Suomenkin on vallannut biopolttoaineinnostus. Tällä hetkellä lähes kaikki maailman liikennebiopolttoaineet, etanoli ja biodiesel, tehdään ruokakasveista. Peltoenergiakasvien energia- ja kasvihuonekaasutaseet ovat epäedullisia, niiden viljely saastuttaa ilmaa ja vesivaroja sekä tuhoaa luonnon monimuotoisuutta. Ympäristön kannalta ehkä pahin biopolttoaine on palmuöljybiodiesel, jonka tuottamista varten Kaakkois-Aasiassa raivataan sademetsiä kiihtyvään tahtiin. Neste Oilin uuden biodieselin pääraaka-aine on nimenomaan palmuöljy.

Toisen sukupolven biopolttoaineet, joita ei toistaiseksi tuoteta teollisesti, valmistetaan raaka-aineista, jotka eivät kilpaile ruoantuotannon kanssa. Tällainen raaka-aine on esimerkiksi puu. Toisen sukupolven biopolttoaineiden hiilidioksidi- ja energiataseet ovat huomattavasti paremmat kuin ensimmäisen sukupolven peltobiopolttoaineilla. Puulle on kuitenkin parempaakin energiakäyttöä.

Vaihtoehtoisia polttoaineita järkevämpi tie olisi öljynkulutuksen vähennys. Autojen keskikulutuksen, autojen määrän ja keskimääräisen vuotuisen ajetun matkan kunkin pienentäminen viidenneksellä leikkaisi tieliikenteen öljynkulutusta puolella. Lomalento Suomesta Thaimaahan ja takaisin kuluttaa noin 175 000 litraa raakaöljyä. Vaadittava määrä polttoainetta voidaan periaatteessa tuottaa myös avohakkaamalla 18 hehtaaria suomalaismetsää ja jalostamalla saatu puu lentokerosiiniksi.

Liikenteen polttoaineita tarvitaan lisää paljon ja hyvin pian. Vaihtoehtoisten polttoaineiden tuotekehitys ja tuotantokapasiteetin rakentaminen on kuitenkin hidasta, aikaa tarvitaan vuosikymmeniä. Kulutustarpeen ja tuotannon välinen kuilu tulee kasvamaan. Koska kulutus ei voi ylittää tuotantoa, kulutusta rajoittavaksi tekijäksi tulee hinta. Energiaraaka-aineiden -- myös ruoan -- hinnat tulevat nousemaan. Eniten tästä kehityksestä tulevat kärsimään maailman köyhät, joille ruoan hinta on elämän ja kuoleman kysymys.

Kirjoittaja on tekniikan tohtori, joka työskentelee Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla teknillisen kemian yliassistenttina. Kirjoitus perustuu Oulun avoimen yliopiston Studia generalia -luentoon jonka hän piti 31.10.

http://plus.kaleva.fi/plus/index.cfm?sposti=1&juttu=690648

 

Energy blog
www.dontfly.org