tiistai 6. helmikuuta 2018

Hätkähdyttävä professorin graafi ja sen lompakkovaikutus

Sattuipa silmiini mainio graafi, joka havainnollistaa hyvin, millaisten haasteiden edessä olemme ilmastopoliittisista syistä johtuen. Tuon WUWT-blogista löytämäni graafin on laatinut Boulderin yliopiston professori Roger A. Pielke jotain lähitulevaisuuden esitystään varten. Jotta se avautuisi meille suomenkielisille vähän helpommin, suomensin graafin tekstit. Lisäksi tein tämän bloggauksen loppuun lyhyen kuvauksen siitä, mikä olisi meidän suomalaisten osuus asiassa.

Kyse on siis siitä, että maailma pitäisi pelastaa fossiilisten polttoaineiden käytössä syntyvän hiilidioksidin aiheuttamalta lämpenemiseltä ja muulta ilmastotuholta. Juu, minä tiedän, että tuo hypoteesi ihmisperäisen toiminnan aiheuttamasta ilmastotuhosta on paitsi hyvin poliittinen myös tieteellisesti kiistanalainen. Mutta se ei nyt ole tämän kirjoituksen ytimessä. Kyse on siitä, millaisissa suuruusluokissa ihmiskunnan pitäisi muuttaa energian tuotantoaan siinä tapauksessa, että emme lisäisi vuosittaista energian käyttöämme enää yhtään, ja mitä se maksaa.

Professori Roger A. Pielken graafi blogistin suomentamana 






















Pielken kuvasta voisi tehdä johtopäätöksen, että vuoteen 2050 mennessä maailmassa pitäisi rakentaa ja asentaa valmiiksi reilut 11 000 kappaletta Olkiluoto 3:sta tai noin 8,5 miljoonaa 4MW:n tuulivoimalaa tai noin 159 miljardia 295 watin aurinkopaneelia. Lähes joka päivä ja vuoteen 2050 asti siis pitäisi valmistaa yksi iso atomivoimala tai 700 tuulivoimalaa tai 5000 Kivikon suuruista aurinkovoimalaa (noin 3000 paneelia). Oikeastaan tuuli- ja aurinkovoimaloita pitäisi todellisuudessa rakentaa em. lukuja selvästi enemmän, sillä lähivuosina rakennettavat voimalat tulevat käyttöikänsä päähän jo 2030-luvun lopulla, jolloin niiden korvaaminen on aloitettava seuraavalla investointikierroksella.

Tietysti on mahdollista rakentaa sekä atomi-, tuuli ja aurinkovoimaloita erilaisina kombinaatioina. Muistetaan lisäksi, että tällaisessa energiamurroksessa on valmistettava ja asennettava valmiiksi myös sellaisia asioita, joita Pielken graafissa ei näy: Mm. miljoonia muuntamoita ja kilometrejä erilaisia kaapeleita. Noihin sattumanvaraisesti sähköä tuottaviin ratkaisuihin turvautuessamme joutuisimme tietysti rakentamaan valtavan määrän varavoimaloita tai isoja energiavarastoja jne. Epäilemättä tuo rakentaminen myös virkistäisi taloutta.

Suomessa selviäisimme tietysti paljon pienemmillä määrillä, sillä meillä fossiilisia polttoaineita kului vain noin 15 miljoonan öljyekvivalenttitonnin (mtoe) edestä vuonna 2016. Meille tuohon 90 %:n hiilidioksidipäästöjen supistukseen riittäisi hyvin 13 uuden ison tai 26 pienemmän (esim. Loviisan Hästholmenin voimaloiden kokoisten) rakentaminen. Noita pienempiä pitäisi siis saada valmiiksi yksi lähes joka vuosi tästä eteenpäin. Tai jos päädyttäisiin vaihtoehtoisesti noin 10 000 isoon tuulivoimalaan, pitäisi niitä vuosittain rakentaa reilut 400 kappaletta sekä tuulettomia päiviä/viikkoja varten tietysti sopiva määrä varavoimaloita ja energiavarastoja. Atomi- tai tuulivoiman rakentaminen pitäisi noin 10-kertaistaa nykyisestä seuraavien vuosikymmenten ajaksi. Uutta rahaa siihen tarvittaisiin suuruusluokassa 3 - 4 miljardia per vuosi ratkaisusta riippuen - siis seuraavan kolmen vuosikymmenen ajaksi - mutta tämä ei ilmastonmuutoksen torjuntaan vielä riittäisi suomalaisten osuudeksi.

Kun meidän on itsemme lisäksi pelastettava myös muu maailma, olisi velvollisuutenamme toki maksaa Pariisin ilmastosopimuksen hengen mukaisesti ja YK:ssa tai jollain muulla foorumilla määriteltävä osuutemme Afrikan ja Aasian saattamisesta ilmastokestäväksi. Tuo olisi kai tehtävä jotenkin uutena ilmastokehitysapuna, jonka suuruusluokaksi globaalisti  on arvioitu 1000 miljardia dollaria (=biljoona $) vuosittain.  Tuo suuruusluokka sopii aika hyvin myös Pielken graafin lukuihin. Sillä saataisiin vuoteen 2050 mennessä esimerkiksi noin 5000 uutta Olkiluoto 3:sta Afrikan, Intian ja muun Aasian energiahuollon käyttöön.

Vauraana OECD-maana meille tuleva velvoite lienisi selvästi yli noin 0,5 prosentin osuutemme kaikkien näiden maiden yhteenlasketusta bruttokansantuotteesta - sanoisin suuruusluokassa yhden prosentin verran tuosta 1000 miljardista - sillä en usko kaikkien OECD-maiden osallistuvan Suomen lailla yhtä innokkaasti kehitysmaiden ilmastotalkoisiin. Esimerkiksi Yhdysvallat on jo osoittanut empimistä. Prosentti vuosittaisesta biljoonasta dollarista on tämän päivän kurssin mukaan noin kahdeksan miljardia euroa.


perjantai 2. helmikuuta 2018

Musta hiili ja A. E. Nordenskiöld

Kirjoittaja on professori ja Kilpisjärven biologisen aseman johtaja, Antero Järvinen.

Musta hiili, kansanomaisesti noki, on ollut viime aikoina kaikkien huulilla. Jopa tasavallan presidentti Sauli Niinistö on siitä innostunut:
Soihdutusta

”Vaikka nokipäästöjen vaikutukset näkyvät nyt arktisella alueella, niin loppujen lopuksi ne koskevat planeettamme jokaista asukasta. Seuraukset tulevat olemaan maailmanlaajuisesti valtavia. Kun jääpeite sulaa, merenpinta nousee. Kun jääpeite sulaa, auringon säteily ei enää heijastu takaisin, vaan sen sijaan se lämmittää vesiä ja kiihdyttää ilmaston lämpenemistä”, Niinistö opetti presidentti Vladimir Putinia keväällä 2017 ja myöhemmin syksyllä presidentti Donald Trumpia. 

Ongelma


Ongelma on kieltämättä suuri, sillä maailmassa poltettiin 2016 kaasukenttien ”ylijäämäkaasua” ilmakehään 149 miljardia kuutiometriä, mikä on lähes 60 kertaa enemmän kuin Suomi kuluttaa kaasua vuodessa. 

Innostuin hieman mustasta hiilestä, kun törmäsin siihen Arktiksen historiaa käsittelevässä kirjassa ”A history of the Arctic. Nature, exploration and exploitation” (John McCannon 2012), jossa selostetaan lyhyesti helsinkiläisen A. E. Nordenskiöldin havaintoja Grönlannin sisäosista vuonna 1870. Koska Nordenskiöldin havainnot ja hänen Science-tiedelehden kirjoituksensa vuodelta 1883 näyttävät unohtuneen historian hämärään, eikä niitä mainita esimerkiksi Meri M. Ruppelin tuoreessa katsauksessa ”Musta hiili arktisen alueen lämmittäjänä – geologin näkökulma ajankohtaiseen ympäristöongelmaan” (Geologi n:o 4, 2015), esittelen Nordenskiöldin lähes 150 vuoden takaiset mielenkiintoiset löydöt Ilmastorealismin lukijoille. 

Fossiilisten polttoaineiden arvioidut mustan hiilen päästöt Nordenskiöldin ajoista nykypäivään. Vasen asteikko on gigatonneja eli miljardeja tonneja/vuosi. Länsimaiden nykypäästöt vastaavat 1800-luvun tilannetta.


Wikipedian mukaan ”musta hiili on epäorgaanista hiiltä, jota syntyy hiilivetyjen epätäydellisessä palamisessa rinnan orgaanisen hiilen kanssa. Musta hiili lämmittää ilmastoa, toisin kuin orgaaninen hiili, jolla on ilmastoa viilentävä vaikutus.” Musta hiili viipyy ilmakehässä muutamista päivistä muutamin viikkoihin. Metsäpalot, metsän kaskeaminen ja peltojen kulotus aiheuttavat 42 prosenttia globaaleista mustan hiilen päästöistä. Fossiilisten polttoaineiden yhteenlaskettu osuus on noin 38 prosenttia. Esimerkiksi dieselin ja kivihiilen noki sisältää enemmän mustaa hiiltä kuin orgaanista hiiltä. Biomassan kotitarvepoltto tuottaa noin 20 prosenttia mustasta hiilestä. Pahinta nokisaastetta tuottaa kaasu- ja öljykentillä tapahtuva ylijäämäkaasun polttaminen eli soihduttaminen. Maasta poratusta kaasusta poistetaan ennen sen myyntiä epäpuhtaudet, jotka usein soihdutetaan suoraan ilmaan sen sijaan, että niistä jalostettaisiin muita kaasuja tai energiaa.

Kuten Meri Ruppel (2015) hyvin toteaa, nokiongelman terveyshaittoihin havahduttiin jo 1800-luvulla teollistumisen kiihtyessä, mutta noen ilmastoa lämmittävää vaikutusta alettiin tosissaan tutkia vasta 2000-luvulla. Ruppel jatkaa:

”Maailmanlaajuisesti mustaa hiiltä pidetään toiseksi tärkeimpänä ilmastoa lämmittävänä tekijänä hiilidioksidin jälkeen … Mustan hiilen ilmastovaikutukset vahvistuvat kuitenkin arktisella alueella, missä sen laskeuma vaaleille lumi- ja jääpinnoille laskee näiden heijastamiskykyä ja kiihdyttää niiden sulamista. Arktisilla alueilla mustan hiilen käynnistämä ja kiihdyttämä lumi-albedo-palautekytkentä on niin voimakas, että mustan hiilen arvioidaan jopa olevan tärkeämpi arktisen lumi- ja jääpeitteen hupenemiselle kuin kasvihuonekaasujen … Grönlannista kairatut jäätikkösarjat osoittavat nekin mustan hiilen pitoisuuksien olleen huipussaan n. 1910, minkä jälkeen ne laskivat nopeasti 1950 asti, ja loivemmin sen jälkeen jopa esiteolliselle tasolle.”