Päästöissä on eroja

Eri energiamuotojen päästöjä verratessa on hyvä huomioida kaikki elinkaaren aikaiset päästöt. Vaikutusta päästölaskentaan on myös sillä, tuotetaanko sähköä vai lämpöä vai kenties parhaimmillaan molempia energiamuotoja samassa prosessissa.

Pöyryn tekemän kyselytutkimuksen mukaan joka kymmenes uskoo ydinvoiman tuottavan eniten hiilidioksidipäästöjä. Ehkä on hyvä kerrata, minkä suuruisia päästöjä eri energiamuodot oikeasti tuottavat.

Energiamuotoja voidaan ryhmitellä monella tavalla. Yksi tapa on jakaa energiamuodot niihin, joissa poltetaan jotakin polttoainetta sekä niihin, joissa ei polteta mitään. Kaikki, joissa poltetaan, aiheuttavat enemmän tai vähemmän hiilidioksidipäästöjä. Ne, joissa ei polteta, eivät aiheuta suoria päästöjä lainkaan.

Polttoaineet ovat hiilivetyjä. Vety muuttuu palaessaan vedeksi ja hiili muuttuu hiilidioksidiksi. Kun poltetaan yksi kilo hiiltä, syntyy lähes neljä kiloa hiilidioksidia. ”Ylimääräinen” massa on happea, joka on peräisin palamisilmasta. Polttoaineen ominaispäästö riippuu siitä, kuinka paljon hiiltä polttoaineessa on.

Voi kuulostaa monimutkaiselta, mutta ei hätää, polttoaineiden ominaispäästöt löytyvät valmiiksi laskettuna vaikkapa tästä Tilastokeskuksen taulukosta. Kaaviomuodossa ne näyttävät tältä:

Tuon verran siis tulee kattilan piipusta hiilidioksidia tuotettua lämpökilowattituntia kohden. Tilastosta selviää, että piipusta mitattuna eniten hiilidioksidia tulee poltettaessa puuta. Puun päästöttömyys perustuu oletukseen, että kaadetun puun tilalle kasvaa uusi puu, joka sitoo ilmakehästä edellisen puun poltossa syntyneen hiilidioksidin. Näin parhaimmillaan tapahtuukin, vaikka siihen kuluukin kymmeniä vuosia aikaa.

Elinkaari huomioon myös päästölaskennassa

Suorien päästöjen lisäksi päästöjä syntyy muuallakin, kuten voimaloiden rakentamisessa, polttoaineen jalostuksessa ja kuljetuksessa. Jotta energiamuotojen vertailu tehdään oikein, on verrattava elinkaaripäästöjä. Ne sisältävät polttoaineen päästöjen lisäksi kaiken muunkin, alkaen voimalan rakennusmateriaalien tuotannosta päätyen voimalan purkamiseen, ja kaiken siltä väliltä. Nämä luvut löydämme vaikkapa Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin IPCC:n vuoden 2014 raportista sivuilta 539 ja 1335. Kaivetaan sieltä luvut Exceliin ja tehdään havainnollinen kaavio.

Nyt otamme mukaan myös ne energiamuodot, joissa ei polteta mitään, koska elinkaaritarkastelussa täysin päästötöntä energiamuotoa ei ole olemassa.

Tässä taulukossa on verrattu sähköntuotannon päästöjä eri energiamuotoja käytettäessä. Luvut ovat suurempia kuin edellisessä kaaviossa, koska lämmöstä voidaan muuttaa sähköksi vain noin 40 %. Yksikkönä elinkaaripäästössä käytetään hiilidioksidiekvivalenttia. Se on luku, joka saadaan, kun elinkaaren aikaiset ilmastoa lämmittävät vaikutukset muutetaan vastaamaan saman vaikutuksen aiheuttavaa hiilidioksidipäästöä.

Järjestys on hiukan muuttunut edellisestä. Eniten päästöjä aiheuttavat edelleen polttamiseen perustuvat energiat. Kaikki, joissa ei polteta mitään, voidaan luokitella vähäpäästöisiksi. Puun ja biomassan päästöt ovat tässä vertailussa polttoaineista pienimpiä, koska niiden uusiutuvuus on otettu huomioon. Biomassan ominaispäästö on kuitenkin hyvin tapauskohtainen; parhaimmillaan se on negatiivinen, mutta pahimmillaan yhtä suuri kuin kivihiilen päästö. Tässä kuvassa on käytetty mediaaniarvoja.

Ydinvoima on tuulivoiman rinnalla vähäpäästöisintä. Ydinvoimalan kohdalla on huomattava, että sähköntuotannossa kaksi kolmasosaa reaktorin tuottamasta lämmöstä menetetään lauhdutushäviönä. Jos rakennettaisiin yhteistuotanto- tai kaukolämpöydinvoimala, lähes kaikki energia saataisiin talteen. Tällaisen ydinvoimalan ominaispäästö olisi koko joukon pienin, alle viisi grammaa kilowattitunnilta.

Helenin tavoitteena on ilmastoneutraali tuotanto, ja kivihiilen poltto halutaan lopettaa. Jotta tämä onnistuu Helsingin mittakaavassa, tarvitaan kaikkia mahdollisia ratkaisuja.

Taustatietoja:

Energy in Finland 2015

Specific Carbon Dioxide Emissions of Various Fuels

Polttoaineluokitus 2018

Climate Change 2014, Mitigation of Climate Change

Kaj Luukko

Kaj Luukko

Kaj Luukko on monennäköisiä lämpövoimakoneita maalla ja merellä käyttänyt ja kunnossapitänyt energiatekniikan osaaja. Hanasaaressa hän huolehtii voimalaitoksen kunnossapidosta sekä rakenteilla olevien pelletti- ja päästövähennysinvestointien toteutuksesta. Vapaa-aika kuluu lasten kanssa ja ilmastotutkimuksen seuraamisessa. Kesäisin Kaitsun voi bongata pyörän satulasta, moottorilla tai ilman.

Vuosiarkisto