Ilmakehässä on liikaa hiiltä. Siksi vuosi 2023 oli mittaushistorian kuumin, eikä se sellaiseksi jää. Ilmaston vaarallinen kuumeneminen jatkuu niin kauan kuin pumppaamme ilmakehään hiilidioksidia, eikä 1900-luvun ilmastoon ole paluuta ilman, että sitä otetaan ilmakehästä pois. Edes 1,5 asteen tavoite ei ole enää mahdollinen ilman ylitystä, jonka jääminen väliaikaiseksi edellyttää valtavan mittakaavan hiilensidontaa.
Teoreettinen 1,5 asteen päästöpolku näyttää globaalien hiilidioksidipäästöjen osalta tältä: Ensin päästöjen tulisi laskea nopeammin kuin ne ovat läpi 1900- ja 2000-lukujen nousseet, ja tämän jyrkän laskun olisi pitänyt jo alkaa. Nettopäästöjen tulisi olla globaalisti nollassa jossain vuosien 2060-2070 välillä. Urakka ei pääty siihen, vaan sen jälkeen maailman pitäisi olla hiilinegatiivinen ja ihmiskunnan poistaa ilmakehästä gigatonneittain hiilidioksidia vuosittain. Poiston mittakaava vastaa ihmiskunnan vuosittaisia hiilipäästöjä sellaisina kuin ne olivat 1950-luvulla.
Tästä ilmastohaasteen osasta puhutaan vielä varsin vähän. Se on tavallaan luonnollista. Nyt tärkeintä on vähentää päästöjä riittävällä vauhdilla. Vuosi 2060 on yhtä lähellä kuin vuosi 1988, ja jotta hiiltä kyetään sitomaan tuolloin vaaditussa mitassa, pitää asia opetella tekemään ajoissa.
Luontevin tapa sitoa hiiltä ilmakehästä on biologian hyödyntäminen, kuten metsäpeitteen palauttaminen ja metsien puubiomassan lisääminen, hiiltä sitovat viljelymenetelmät tai merien rautalannoittaminen. Maankäytön ja meriekosysteemien rajat tulevat todennäköisesti vastaan ennen kuin riittävää hiilensidontaa on saatu aikaiseksi. Metsittämiseen pohjoisessa taas liittyy albedon tummentumisen problematiikka.
Tässä kuvaan tulevat tekniset nielut, eli hiilen imeminen ja sitominen ilmakehästä muualle kuin biosfääriin. Kyse ei aina ole välttämättä mistään ihmeellisestä teknologiasta: Pitkäikäinen puurakentaminen on periaatteessa toimiva tapa sitoa ja varastoida hiiltä, kunhan kaadetun puun tilalle kasvaa uusia.
Puusta rakentaminen ei yksinään riitä. Nyt suunnitellaan uudenlaisia teknisiä nieluja, ympäristö- ja ilmastoministeri Kai Mykkäsen sanoin piippujen tulppaamista. Tällä tarkoitetaan hiilen talteenottoa bioenergian polton yhteydessä esimerkiksi sellutehtaista. Tekninen termi tälle on BECCS, bioenergy carbon capture and storage, ja ideana on poistaa biogeenistä hiiltä kierrosta. Kun kaadetun puun tilalle kasvaa uutta puuta hiiltä sitomaan, pienenee hiilidioksidin määrä ilmakehässä. Hakkuiden haitalliset vaikutukset metsäluonnolle toki jatkuvat.
Toinen vaihtoehto on napata hiilidioksidia talteen suoraan ilmasta. Tämä kulkee nimellä DAC, direct air capture. Näitä teknologioita kehitetään nyt vauhdilla, mutta kun hiilidioksidin määrä ilmassa mitataaan miljoonasosina, on toiminta väistämättä tehotonta ja energiasyöppöä verrattuna kaappaukseen polton yhteydessä.
Jotta hiilidioksidi saadaan pois ilmakehästä pysyvästi, se pitää varastoida. Kärkiajatuksena on nykyisin geologinen loppusijoitus sinne, mistä ylimääräinen hiili kaivettiinkin, eli maan alle. Keskustelin aiheesta jonkin aikaa sitten norjalaisen öljy-yhtiön edustajan kanssa, ja hän nosti esiin huomion, joka on samaan aikaan sekä hyvä että huono uutinen.
Hiilidioksidin geologinen varastointi on periaatteessa suoraviivaista hommaa. Se on ikään kuin käänteistä kaasun poraamista. Teknologia ja osaaminen on siis olemassa, testattua ja tuttua. Se on periaatteessa hyvä asia. Huono uutinen on se, että koska toiminta on jo vuosikymmenien aikana hioutunut markkinoilla, ei mitään suurta oppimiskäyrää tai merkittävää kustannusten alentumista nykyisestä ole tiedossa.
Varastoinnin sijaan talteenotettua hiiltä voidaan hyödyntää. Tällöin puhutaan CCS:n sijaan CCU:sta, utilization. Yksi Suomen kannalta kiinnostava suunta olisi biogeenisen hiilidioksidin talteenotto ja hyödyntäminen yhdessä puhtaan vedyn kanssa hiilivetyjen tuottamiseen fossiilisia polttoaineita korvaamaan. Tällöin negatiivisia päästöjä ei kuitenkaan saavuteta, kun talteen napattu hiili palautuu nopeasti ilmakehään. Fossiilisia päästöjä se toki ehkäisisi, mutta hiilinielujen tarvetta se ei poista. Talteenotettua hiiltä voitaisiin jalostaa myös rakennusmateriaaliksi, ja se onkin ehkä lupaavin tulevaisuuden poluista.
Kaikkiin näihin CCS- ja CCU-ratkaisuihin liittyy silti ohittamaton, fysiikan laeista kumpuava haaste. Ne vaativat energiaa. Kun hiilidioksidia pitää sitoa gigatonneittain, tarkoittaa se uutta, pitkäkestoista ja merkittävää energian käyttötarvetta. Tähän kuluva energia ei tuota muuten mitään lisäarvoa ihmiskunnalle, se kuluu yksinkertaisesti ilmakehän siivoamiseen. Jotta touhussa on mitään järkeä, täytyy energia tietysti tuottaa päästöttömästi. Raaka-aineita ja maa-alaa siihen kuluu silti.
Globaali hiilensidontahaaste alleviivaa tarvetta rakentaa valtavasti uutta päästötöntä energiantuotantoa: tuulta, aurinkoa ja ydinvoimaa. Käyttökelpoinen fuusioenergia olisi tässä yhtälössä todella hyvä uutinen, ja täytyy toivoa, että alan tutkimukseen ja kehitykseen nyt virtaava pääoma tuottaa tulosta. Sen varaan ei voi kuitenkaan laskea, eikä ainakaan nopeaa apua ole luvassa.
Kokonaisuudessaan globaali hiilensidontahaaste ja teknisten nielujen laajamittainen toteutus tarjoaa erittäin vaikeaa matematiikkaa, vaikka välttämätöntä onkin. Siksi teknisten nielujen tarve kannattaa minimoida vähentämällä päästöjä nopeasti kautta linjan ja vahvistamalla luonnollisia hiilinieluja. Mitään vapaakorttia löysäilyyn tekniset hiilinielut eivät todellakaan tarjoa. Ennemminkin näyttää siltä, että niiden varaan lasketaan nyt ilmastoskenaarioissa liikaa.
Tämä olisi syytä pitää mielessä myös Suomessa ja hallituksessa. Teknisiin hiilinieluihin panostaminen on aivan paikallaan ja perusteltua, mutta näillä panostuksilla ei millään voi perustella toimettomuutta tai taka-askelia päästövähennyksissä tai maankäyttösektorin ilmastotoimissa.
0 kommenttia