Tavoitteena yli sadan prosentin päästövähennykset? • 17.12.2009Kööpenhamina

Theo Kurten

Kööpenhaminan ilmastokokouksessa etenkin saarivaltiot ja köyhimmät kehitysmaat ovat vaatineet teollisuusmailta sitoutumista yli sadan prosentin päästövähennystavoitteisiin pitkällä aikavälillä. Toisin sanoen, maiden toimien pitäisi jossakin vaiheessa johtaa hiilidioksidin tai muiden kasvihuonekaasujen poistamiseen ilmakehästä, eikä pelkästään kaasujen tuoton rajoittamiseen.

Miinusmerkkiset päästöt voivat kuulostaa määritelmällisesti mahdottomalta, mutta ihmiskunnalla on periaatteessa käytettävissään suuri joukko erilaisia keinoja, jolla ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksia voidaan pienentää. Nämä voidaan karkeasti jakaa kolmeen ryhmään; ekosysteemeihin sitoutuneen hiilen määrän lisääminen, hiilen talteenotto ja varastoiminen, sekä hiilidioksidin poistaminen suoraan ilmakehästä.

Tunnetuimmat keinot ekosysteemeihin sitoutuneen hiilen määrän lisäämisen saralla liittyvät metsätalouteen. Metsiin sitoutuneen hiilen määrää voidaan lisätä joko metsäpinta-alaa lisäämällä, tai metsiin hehtaaria kohti sitoutuneen hiilen määrää lisäämällä. Molemmilla vaihtoehdoilla on periaatteessa huomattavan suuret potentiaalit, mutta käytännössä toimia rajoittavat maapinta-alan muut käyttötavat, lähinnä maanviljelys, metsätalouden raaka-ainetarpeet sekä biopolttoaineiden lisääntyvä kysyntä. IPCC:n neljännen arviointiraportin perusteella metsiin voitaisiin parhaimmillaan sitoa noin kymmenesosa nykyisistä hiilidioksidipäästöistä.

Maatalousmaiden hiilensidontaa voidaan IPCC:n mukaan lisätä suunnilleen saman verran jo tunnetuilla menetelmillä. Tämän lisäksi maaperään voitaisiin periaatteessa sitoa huomattavan suuria määriä ylimääräistä hiiltä ns. mustan hiilen (biochar) avulla. Tämän menetelmän suurimittaiseen käyttöön liittyy kuitenkin runsaasti avoimia kysymyksiä ja mahdollisia haitallisia sivuvaikutuksia.

Myös meriekosysteemien hiilensidonnan lisäämistä lannoittamalla valtameriä joko typellä, fosforilla tai raudalla on ehdotettu. Tämän menetelmän hyvä puoli on se, että osa sitoutuneesta hiilestä poistuu merivirtojen mukana hiilen nopeasta kierrosta valtameren syvänteisiin. Talteenotetusta hiilestä päästäisiin näin lähes lopullisesti eroon, toisin kuin esimerkiksi metsien kohdalla.

Käytännössä merien lannoitusten hiilensidontapotentiaali on kuitenkin todennäköisesti varsin rajallinen, ja lisäksi menetelmien toimivuutta on hyvin vaikea todentaa käytännössä. Esimerkiksi UK:n Royal Society:n raportissa annettujen arvioiden perusteella merten lannoitukseen käytettävien hiilensidontamenetelmien potentiaali on parhaimmillaankin pienempi kuin maaekosysteemeihin liittyvien keinojen. Merten laajamittaiseen lannoitukseen liittyy lisäksi runsaasti haitallisten sivuvaikutusten riskejä.

Toinen mahdollisuus on voimaloiden ja muiden runsaasti päästöjä tuottavien laitosten tuottaman hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (carbon capture and storage eli CCS).  Jos CCS-tekniikkaa käytetään uusiutuvaa biomassaa polttavan laitoksen yhteydessä, menetelmä johtaa parhaimmillaan (k.o. biomassan kasvuaikaa vastaavalla viiveellä) ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden vähenemiseen.

IPCC:n hiilidioksidin talteenottoa koskevan raportin mukaan itse talteenottoprosessi on jo nykyisin olemassa olevan tekniikan avulla toteutettavissa, mutta laajamittaiseen hiilidioksidin kuljetukseen ja varastointiin liittyy useita haasteita ja avoimia kysymyksiä. Laajamittaisia varastointimahdollisuuksia on olemassa sekä maankuoressa, valtamerissä että karbonaattimineraalien muodossa, mutta kaikkiin niihin liittyy joko merkittäviä kustannuksia, mittavia ja osin tuntemattomia haitallisia sivuvaikutuksia sekä karkaamisriskejä, tai molempia.

Tällä hetkellä käytössä olevat ,ja taloudellisesti kannattavimmat hiilidioksidin varastointimenetelmät perustuvat siihen, että talteenotettu hiilidioksidi pumpataan ehtymässä oleviin öljy- ja maakaasukenttiin, jolloin niiden varannot saadaan samalla hyödynnettyä paremmin. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksien kannalta tämä varastointi on kuitenkin lähes nollasummapeli, mikäli varastoinnin avulla kentistä pumpattu ylimääräinen öljy tai kaasu sen jälkeen poltetaan. Koska itse talteenottoprosessi vaatii energiaa, on hiilidioksidia talteenottavissa laitoksissa käytettävä polttoainetta enemmän kuin perinteisissä laitoksissa, minkä lisäksi menetelmiä voidaan yleensä soveltaa vain riittävän isoissa päästölähteissä.

Tämä saattaa rajoittaa CCS-tekniikan käyttöä yleensä pienimuotoisempien biomassaa käyttävien laitosten yhteydessä, ja siten menetelmän käyttöä todellisten negatiivisten päästöjen aikaansaamiseen. IPCC:n arvion mukaan vuoteen 2050 mennessä CCS-teknologialla voitaisiin parhaimmillaankin ottaa talteen noin 20-40% globaaleista fossiilisista polttoaineista johtuvista hiilidioksidipäästöistä, olettaen että kuljetukseen ja varastointiin liittyvät ongelmat on ratkaistu.

Ilmakehän hiilidioksidia voidaan myös poistaa suoraan ilmakehästä teknisin menetelmin (“air capture”). Tämä on lähtökohtaisesti työläämpää, ja vaatii enemmän ylimääräistä energiaa, kuin hiilidioksidin poistaminen itse päästölähteistä. Toisaalta hiilidioksidia sitovia laitoksia voidaan sijoittaa minne tahansa. Periaatteessa “air capture” voidaan toteuttaa useimmilla niillä menetelmillä, millä päästölähteistäkin voidaan talteenottaa hiilidioksidia, mutta tekniset haasteet ovat mittavat, eikä menetelmän käytännön toimivuudesta toistaiseksi ole juuri kokemusta.

Vaikka 100 prosentin päästövähennykset eivät ole vielä Kööpenhaminan neuvottelujen keskiössä, on kuitenkin syytä jo katsoa poliittisia tavoitteita pidemälle. Tämän hetken päästövähennystavoitteiden kannalta poliittisesti tärkeimmäksi vuosiluvuksi on muodostunut 2020, mutta mm. EU on jo osaltaan kirjannut tavoittelevansa 95 prosentin päästövähennyksiä 2050 mennessä. Yli sadan prosentin päästövähennykset voivat pian olla reaalipolitiikkaa.