“Enemmän sähköautoja ja uusiutuvaa energiaa” -väite on utopiaa, koska metalliraaka-aineita ei ole riittävästi

Länsimaissa yritetään hillitä ilmastonmuutosta lisäämällä sähköautoilua ja uusiutuvan energian käyttöä. Sähköautoilu ja uusiutuvan energian käyttö perustuvat metalliraaka-aineiden hyödyntämiseen. Kaikkia maapallon luonnonvaroja, kuten metalleja, on kuitenkin rajallinen määrä. Ari Jokilaakso kirjoittaa, että ainoa vaihtoehto onkin energian kokonaiskulutuksen vähentäminen. VAPAA LUKUOIKEUS

Ari Jokilaakso Aalto-yliopisto
"Ilmastonmuutoksen pysäyttäminen nykyisellä teknologialla ja energian kokonaiskulutusmäärällä ei ole mahdollista", kirjoittaa professori Ari Jokilaakso.

Ihmiskunta ei tule toimeen ilman metalleja. Perusmetallien tarve kasvaa tasaisesti muutaman prosentin vuosivauhtia. 

Viime vuosien ilmastonmuutoksen hillintään liittyvässä keskustelussa on keskitytty sähköistymiseen perustuviin ratkaisuihin. 

2020-luvulla autojen halutaan kulkevan yhä useammin sähköllä ja energiaa tuotettavan uusiutuvien lähteiden avulla. Sähköistymisen ohella myös digitalisaation eteneminen on poikkeuksellisen nopeaa. Sähköautot, uusiutuva energia ja digitalisaatio ovat riippuvaisia metalliraaka-aineiden hyödyntämisestä.

Huuman keskellä ei ole juurikaan kiinnitetty sähköistymiseen tarvittaviin massiivisiin metallimääriin. 

Meno on melkein kuin 1970-luvun alkuun saakka öljyn kanssa. Yli puoli vuosisataa sitten elettiin kuin viimeistä päivää, samalla aktiivisesti unohtaen, ettei öljyä välttämättä olekaan saatavilla loputtomasti. Ei ole muuten metallejakaan. Siirtymäaika hiilineutraaliuteen onkin näin ollen pidempi kuin kunnianhimoisissa tavoitteissa on asetettu. 

Metallien kierrätys ei ratkaise saatavuusongelmaa

Metalleja saadaan mineraaleista. Mineraaleja ei yleensä löydy juuri sieltä, mistä ihminen haluaisi niitä kaivaa. Mineeralikaivokset ovatkin tyypillisesti iso ympäristöriski. 

Teknologisesti päästötön, luontoa vahingoittamaton kaivostoiminta ja metallien tuotanto on toki mahdollista, mutta tarvittavien investointien tuoma lisähinta on usein liian suuri yritysten kannattavuuden näkökulmasta. 

Mineraalien sijainti luo geo- ja kauppapoliittisia jännitteitä, jos metallien riittämättömyys muodostuu pullonkaulaksi tiettyjen  tuotteiden tuotannolle tai tuottajamaat alkavat säännöstellä mineraalien saantia omista syistään. Jo nyt on nähtävissä ongelmia saatavuudessa.

Metalleja voi toki kierrättää loputtomasti, mutta paradoksaalisesti juuri kestävyytensä vuoksi niitä saadaan hitaasti kierrätykseen. Esimerkiksi sähköautojen akut alkavat palautua kiertoon vasta noin kymmenen vuoden kuluttua.  

Kun akkumetallien tarve kasvaa samalla erityisen voimakkaasti, kierrätys voi kattaa vain pienen osan tarpeesta. Tarvitaan myös muita ratkaisuja. Kierrätys on kuitenkin välttämätön osa kokonaisratkaisua. Kierrätys nimittäin vaatii vain murto-osan energiaa kaivostoiminnassa tarvittavaan määrään verrattuna. 

Energian kokonaiskulutusta on vähennettävä

Ilmastonmuutoksen pysäyttäminen nykyisellä teknologialla ja energian kokonaiskulutusmäärällä ei ole mahdollista. 

Ilmastonmuutos on maailmanlaajuinen ongelma, kuten luontokato ja luonnonvarojen riittävyyskin. Näin myös ratkaisuja pitää etsiä globaalisti. 

Ensinnäkin energian kokonaiskulutusta on vähennettävä. Lisäksi on panostettava vähemmän metalleja tarvitsevien energiantuotannon ja varastoinnin ratkaisujen kehittämiseen. Kolmanneksi kansalaisten kokonaiskulutusta on ylipäätään hillittävä erityisesti kehittyneissä maissa.

Olennaista on huomioida metallien määrän globaali riittävyys. Systeemiajattelun mukaisesti esimerkiksi autojen sähköistämistä ei voida lisätä loputtomasti jos metalleja ei ole saatavilla. Silloin täytyy pohtia myös muita keinoja liikkumiseen. 

Vasta kun kokonaisuus pystytään hahmottamaan ja muuttujien keskinäiset riippuvuussuhteet saadaan näkyviksi, on mahdollista  löytää uusia ratkaisuja. 

Priorisoinnin aika: viihde-elektroniikan tarpeet eivät ole listan kärjessä

Yhteen tuulimyllyyn tarvitaan eri metalleja tonneista jopa satoihin tonneihin ja osa tarpeesta kohdistuu harvinaisiin maametalleihin. 

Sähköistymiseen nojaavien hiilineutraaliustavoitteiden tuoma metallien tarve on niin suuri, ettei tuotantokapasiteetin moninkertaistaminen ole mahdollista riittävän nopeasti. Lisäksi tilanne on erityisen haastava, jos ja kun metallien tuotannon vaatima energia on tuotettava ilman päästöjä. 

Yhtälö on varsin monimutkainen. 

Uusiutuvan energian tuotanto luo metallien tarpeen, joka puolestaan kasvattaa uusiutuvan energian tarvetta ja syntyy metallien tarvetta voimakkaasti kasvattava kierre. Tämä itseään vahvistava kierre johtaa siihen, että osa metallien raaka-aineista tai niiden tuotantokapasiteetti loppuu jo 5–10 vuoden kuluessa. 

Nykyteknologioilla ei ole mahdollista siirtyä uusiutuvien energialähteiden käyttöön tai sähköistää yhteiskunnan toimintoja hiilineutraaliuteen tähtäävien ratkaisujen aikatauluissa. Tavoitteiden toteutuminen vaatisi metallien tuotantokapasiteetin lisäämistä sekä nopeaa uusien teknologioiden kehittämistä ja käyttöönottoa. 

On selvää, ettei uusiutuvan energian tuotantoa tai yhteiskunnan sähköistämistä voida rakentaa yhden teknologian varaan, vaan tarvitaan useampia ratkaisuja, jotta metallien tuotantokapasiteetti ja varannot riittäisivät. 

Siirtymäaikana on priorisoitava eri käyttötarpeet ja esimerkiksi ilmastonmuutoksen tarpeet viihde-elektroniikan edelle.

 

Tämä artikkeli on julkaistu Creative Commons CC BY-ND 4.0 -lisenssillä.

Piditkö artikkelista?

Rekisteröidy ja kokeile MustReadia 14 päivää maksutta

Keskustelu

Juho Valonen 16.12.2021 14:12
1) Liikenteen sähköistyminen vähentää energian kokonaiskulutusta merkittävästi. Bensiini/diesel litran krakkaus ja jalostus kuluttaa erittäin paljon sähköä/energiaa. Puhumattakaan siihen liittyvästä logistiikasta ja polttomoottorin surkeasta hyötysuhteesta.
2) kapitalistinen järjestelmä on tähän mennessä tehokkain tunnettu tapa hallita niukkoja resursseja. Esimerkkinä voisin mainita desalinaatiolaitoksilla kerättävän litiumin.
3) Kehityksen hidastaminen keskusjohtoisesti on usein osoittautunut vaaralliseksi. Sen sijaan mielestäni lainsäätäjän tarkoitus on ohjata kehitystä oikeaan suuntaan ja etenkin poistaa esteitä
Veli Kokkonen 5.1.2022 10:01
1) Liikenteen sähköistyminen vähentää energian kokonaiskulutusta merkittävästi.
-> Erilaisten käyttövoimien todellinen resurssien kulutus ja päästöt on erittäin vaikea laskea. Mistä laskenta aloitetaan ja mitä siihen sisällytetään? Aloitetaanko laskenta esiintymää etsimään lähtevän insinöörin ensimmäisestä aamiaisesta ja työmatkalla kuluttamasta energiasta ja tuottamista saasteista vai onko sekin jo liian myöhäinen ajankohta? Todennäköisesti koko fossiilisten polttoaineiden ketjun energian kulutus/tuhlaus ja tuottamat saasteet ovat suuremmat, mutta onko sähköinen maailma loppujen lopuksi paljon parempi, on sitten ns. hyvä kysymys. Olennaista on myös, mitä tapahtuu sinä aikana kun sähköistys lisääntyy mutta samalla myös koko energian tarve lisääntyy maailmanlaajuisesti.

2) kapitalistinen järjestelmä on tähän mennessä tehokkain tunnettu tapa hallita niukkoja resursseja. Esimerkkinä voisin mainita desalinaatiolaitoksilla kerättävän litiumin.
-> Miten ns. kapitalistinen järjestelmä tähän liittyy? Ei maailmassa tällä hetkellä taida olla kuin pari marginaalista maata, joita voisi kutsua muuksi kuin markkinataloudessa toimiviksi. Tosin voi miettiä, mikä tulevaisuuden talous on nimeltään, kun valtaosa taloutta on finanssitaloutta, joka myös kuluttaa resursseja tuottamatta ensisijaisesti muuta kuin arvoksi kutsuttuja bittejä. Toisaalta ns. kapitalismin sisäisen säätöfunktio tuppaa helposti oskilloimaan joten on yleisesti hyväksyttyä, että paha valtio rajoittaa oskillointia sääntelyllä ja mm. ympäristölainsäädännöllä. Onko tämä enää kapitalismia sen enempää kuin esim. Neuvostoliitossa oli oikeasti kommunismia (tai oli siellä ensimmäiset 3 kk, ennen kuin se todettiin mahdottomaksi ja siirryttiin neuvostojen valtaan).

3) Kehityksen hidastaminen keskusjohtoisesti on usein osoittautunut vaaralliseksi. Sen sijaan mielestäni lainsäätäjän tarkoitus on ohjata kehitystä oikeaan suuntaan ja etenkin poistaa esteitä.
-> Energiatehokkuuden vaatiminen ei liene kehityksen hidastamista. Toisaalta, pitää myös tietää, mikä kehitys on oikeansuuntaista kehitystä. Ihminen on erehtyväinen, niin bisnesmiehet kuin lainsäätäjät voivat erehtyä. Edelleen on kysymys siitä, millainen säätöfunktio tuohon pystytään rakentamaan, jotta virheet eivät kasva liian suuriksi. Freoniongelma kyettiin ratkaisemaan, koska riittävät rajoitukset saatiin sovittua ajoissa maailmanlaajuisesti. Oli kuitenkin hiuskarvan varassa, ettei käynyt huonosti. Nimittäin freoneille oli toinenkin vaihtoehto. Sattumalta kylmä- ja ponneaineiden kehittäjä ei valinnut sitä toista. Jos olisi, emme ehkä olisi näitä tekstejä enää kirjoittamassa, koska otsonikerros olisi kadonnut jo aikoja sitten.

Jätä kommentti