Põlevkivist elektri tootmisest on kujunemas piinlik igand

Eesti on maailmas inimese kohta õhku paisatava süsihappegaasi hulga poolest selgelt paha poisi rollis, seepärast on aeg seada eesmärk uueks tiigrihüppeks.

EESTI NOORTE TEADUSTE AKADEEMIA

Kas kujutate ette, et meie praegune elupaik Eesti meenutab mõne aja pärast rohkem Šotimaad, kus nelja aastaaja asemel valitseb suurema osa aastast ühtlaselt sombune ilm ehk kehv suusailm, nagu meil tavatsetakse öelda? Aga just seda kliimamudelid meie aladele ennustavad.^1,2 Kliima muutus ei tähenda ainult kliima soojenemist ja lootust, et Saaremaa muutub tasapisi Ibiza-sarnaseks, kus meil oleks aastas 300 päikeselist päeva. Meie aladele ennustatakse küll võrdlemisi suurt keskmise temperatuuri tõusu (2–5 kraadi), kuid suuremad nähtavad ja tuntavad muutused leiavad aset talvisel ajal. Peale temperatuuri tõusu peaks meie aladel suurenema ka sademete hulk, ja seda just talveperioodil. Talved muutuvad soojemaks, samal ajal tiheda pilvkattega päevade hulk kasvab ja päikesepaisteliste ilmadega päevade hulk väheneb, suur kogus sademeid langeb alla vihmana, mitte lumena.

Suvel küll temperatuurid tõusevad, kuid see toob kaasa sagedasemad põua- ja kuumaperioodid, mis kestavad kauem. Ka ennustatakse, et tormituulte esinemise sagedus Läänemerel ja Soome lahes kasvab, mis toob omakorda kaasa rohkem tormiseid ilmu rannikualadele ja ka sisemaale.

Ilmastikumuutused toovad endaga kaasa hulgaliselt muudatusi ka meid ümbritsevas keskkonnas ja looduses. Näiteks võivad kliima soojenemise tagajärjel tulla Euroopasse tagasi sääskedega seotud nakkushaigused, nt malaaria, või kiiremini levida puukidel edasikantavad nakkushaigused, nt puukborrelioos ja puukentsefaliit.³

Pariisi kliimalepe ja Eesti

Pariisi kliimaleppe järgi on meie ühine eesmärk tagada, et temperatuur Maal ei tõuseks rohkem kui kahe kraadi võrra ja seda valdavalt kasvuhoonegaaside emissiooni vähendamise teel. Enne kliimaleppe sõlmimist pidi iga osalev riik esitama oma plaani süsihappegaasiemissioonide alandamiseks. Koos teiste Euroopa riikidega lubas Eesti 2030. aastaks oma kasvuhoonegaaside heidet 1990. aasta tasemega võrreldes vähemalt 40% võrra vähendada. 2050. aastaks on ambitsioonid veel olulisemalt kõrgemad – 80–85% vähem emissioone kui 1990. aastal.

Mida lubadused aga Eestile tegelikult tähendavad? 1990. aastal oli elekter odav ja plaanimajanduse tingimustes puudus rahval motivatsioon selle tarbimist vähendada – elektritarbimine oli äärmiselt ebaefektiivne. Peale kohalike elanike elektrinõudluse rahuldamise aitasid põlevkivielektrijaamad varustada ka idanaabrit, mis tähendas seda, et jaamad töötasid suurtel võimsustel. Kliimaleppes võrdlusaastaks valitud 1990. aastal paisati Eesti alalt õhku umbes 40 miljonit tonni süsihappegaasi. 1991. aastal Eesti taasiseseisvus ja juba kaks aastat hiljem oli turumajanduse mõjul elektritarbimine vähenenud: 1993. aastal oli CO₂ emissioon Eesti alalt langenud 21 miljonile tonnile, s.t peaaegu 50% 1991. aasta tasemega võrreldes.⁴ Seega võib öelda, et Eesti täitis Pariisi kliimaleppega võetud kohustused juba 1993. aastal. Eestit on seetõttu nimetatud isegi Euroopa Liidu kõige edukamaks CO₂ heitme vähendajaks.⁵ Meie edukuse põhjuseks ei ole kahjuks mitte meie riigi hoogne tegevus keskkonnakaitse ja energiatootmise rohelisemaks muutmise vallas (Eesti CO₂ heide on 1993. aastaga võrreldes laias laastus samaks jäänud), vaid pigem õnneliku juhuse läbi väga sobilikuks osutunud võrdlusaasta valik (vt ka „Kasvuhoonegaasidest Kuznetsi kõvera näitel“, Sirp 24. VII 2014).

Tulevikuväljavaated

Õnnelik juhus võrdlusaasta valikul ei tohiks olla takistuseks kasvuhoonegaaside heitme vähendamisel. Seda, et midagi on valesti, näitab ilmekalt Maailmapanga andmete põhjal koostatud pingerida, kus riigid on reastatud nende majanduse kasvuhoonegaaside mahukuse järgi. Mõõdiku „CO₂ emissioon elaniku kohta“ alusel koostatud pingereast leiab Eesti 2014. aastal 222 riigi seast häbiväärsel 17. kohal.⁶ Teisisõnu, maailmas leidub vaid 16 riiki, kelle majandus on meie omast CO₂ emissiooni põhjal veelgi ebaefektiivsem. Kiire pilk tabelile näitab, et need 16 riiki (Katar, Curaçao, Trinidad ja Tobago, Kuveit, Bahrein, Araabia Ühendemiraadid, Brunei, Saudi Araabia, St. Martens, Luksemburg, USA, Uus-Kaledoonia, Gibraltar, Omaan, Austraalia, Kanada) ei ole enamasti just need riigid, kellega ennast muudes valdkondades võrrelda tahame. Keskmine eestlane „panustab“ kliimasoojenemisse umbes 1,7 korda rohkem kui keskmine soomlane, 1,6 korda rohkem kui keskmine sakslane, 3,3 korda rohkem kui keskmine leedulane ja üle 4 korra rohkem kui keskmine lätlane. Lõviosa ehk 87,6% Eestis keskkonda paisatavatest kasvuhoonegaasidest eraldub energiatootmisel. Nimelt põlevkivi ja sellega koos ka lubjakivilisandi, biomassi, jäätmete, maagaasi, õli, turba ja kivisöe põletamisel eraldub suures koguses süsihappegaasi. Praegune elektritootmistaristu, kus ~84% ulatuses kogu tootmisvõimsusest toetub taastumatutele energiaallikatele,⁷ ei ole kestlik.

Oleme arvamusel, et Eestis tuleb oluliselt suurendada taastuvatel energiaallikatel põhinevat energiatootmist. Näiteks on tervitatav plaan rajada tuuleparke, sh ka esimesed meretuulepargid Hiiumaa lähistele. Tuuleparkide rajamisel tuleb lähtuda optimaalsest paigutusest, unustamata ka elukeskkondade kaitset. Praegu planeerimisjärgus tuuleparkide koguvõimsus ulatub kuni 1100 megavatini (võrreldav Eesti Elektrijaama võimsusega). Tuuleparkide rajamise diskussioonides tuleb silmas pidada ka seda, et parke ei rajata pahatahtlikult ega lihtsalt oma lõbuks, vaid tõesti CO₂ emissiooni vähendamiseks ja elukeskkonna parandamiseks.

Kahjuks on võrdlemisi tagaplaanile jäänud päikeseenergia kasutamine. Suuremahulisi projekte päikeseelektrijaamade rajamiseks ei ole Eestis kavandamisel ning päikesepaneele elektrienergia või soojuse tootmiseks rajatakse vaid lokaalselt ehitiste ja objektide juurde. Üleriigilisi rahastusmeetmeid, mis toetavad päikesepaneelide rajamist, on Eestis vaid kaks, Kredexi meede „Väike­elamute rekonstrueerimistoetus“ ning taastuvenergia toetus võrguettevõtetelt. Sealgi tuleb päikesepaneelidel konkureerida juba kanda kinnitanud tehnoloogiatega, nagu õhksoojus- ja maa­soojuspumbad või tuulikud. Eri tootjate päikesepaneelide pakkujaid ning paigaldajaid on Eestis aga juba kümneid, kellest mitu pakub ka täislahendusi alates ehitise planeerimisest kuni paneelide paigaldamise ja hoolduseni. Eesti Päikeseelektri Assotsiatsioon⁸ ja Tallinna tehnikaülikooli teadlased korraldavad ka koolitusi optimaalse päikesepargi rajamise ja kasutamise teemal.

Käesoleval aastal avaldas Ameerika Ühendriikide energeetikaministeerium energiaallikate hinnaprognoosid aastaks 2022.⁹ Selles kokkuvõttes on päikeseenergia vägagi konkurentsivõimelise hinnaga. Näiteks on päikeseenergia abil toodetud elektri hind samas suurusjärgus maagaasist ja hüdroenergiast toodetud elektriga ehk ~0,06 $/kWh. Tuuleenergia on küll soodsam (~0,04 $/kWh), kuid biomassist toodetud energia on ligi 40% kallim. Samuti on rahaliselt mõttekam kasutada päikeseenergiat elektri- ja mitte soojatootmiseks, sest nende tehnoloogiate hinnavahe võib olla isegi kolmekordne.

Päikeseenergia rakendamisel Põhjamaades on vaja aga arvestada valgusvaese talveperioodiga, kui päikesepaneelide tootlikkus on minimaalne, kuigi madalatel temperatuuridel ja päikesevalgel töötavad päikesepaneelid efektiivsemalt. Siiski on päikesepaneelide aasta keskmine tootlikkus Eestis võrreldav päikesepaneelide tootlikkusega Põhja-Saksamaal. Meie arvates tuleb siiski päikeseenergiast elektritootmist Eestiski rohkem innustada.

Kust saada energiat tuulevaiksel ööl?

Kust saame energiat siis, kui meil ei ole võtta piisaval hulgal tuule- ja päikeseenergiat? Näiteks tuulevaiksel ööl. Sellisteks olukordades on vaja varem valmistuda ja mõnel teisel hetkel ülejääv tuule- ja päikeseenergia mingil moel salvestada. Üheks võimaluseks on ülejääv energia salvestada keemilistesse ühenditesse. Ka fossiilseid kütuseid ja biomassi põletades kasutab inimkond just keemilistesse ühenditesse salvestunud energiat. Kuna need ühendid aga sisaldavad süsinikku, on põletamisel tulemuseks süsihappegaasi vabanemine. Fossiilsete kütuste põletamisel vabaneb atmosfääri miljoneid aastaid maakoores peidus olnud süsinik, biomassi või biokütuste puhul on energia salvestamine (fotosünteesi käigus) toimunud märksa lühema perioodi, näiteks puidu puhul kümne kuni saja aasta jooksul. Võrreldes fossiilsete kütustega on biomassi kasutamine seega veidi keskkonnasõbralikum, sest põletamisele minev biomass on veel hiljuti olnud kasvav taim ning on seeläbi aidanud atmosfääris leiduvat süsihappegaasi kogust vähendada. Teisalt soojendab üks tonn puidu põletamisel vabanevat süsihappegaasi kliimat sama palju kui tonn nafta või gaasi põletamisel vabanevat süsihappegaasi. Nii kaua kui metsade majandamise käigus läheb enamik biomassist energia tootmiseks või tselluloositööstustele, vabaneb kogu puidus talletatud süsinik atmosfääri juba mõne aasta jooksul. Puidu seisukohalt on seega tähtis propageerida pikaajaliste toodete (nt puidust mööbel ja ehituskonstruktsioonid või biomassist valmistatud plastdetailid) kasutamist, et puidus leiduv süsinik pikemaks ajaks CO₂-ringlusest kõrvaldada.

Süsinikupõhiste kütuste kõrval on põnevaks energiasalvestamise võimaluseks ka vesiniku kasutamine energiakandjana, sest vesiniku oksüdeerumisel ehk põletamisel tekib ainult vesi. Energiat on vesinikku võimalik salvestada vee elektrolüüsil, s.t protsessis, kus veemolekul lõhutakse elektrienergia abil vesiniku- ja hapnikumolekulideks. Vesinik on keskkonnasäästlik kütus vaid siis, kui selle tootmisviisid on keskkonnasõbralikud. Seega tuleb vesiniku tootmiseks kasutada taastuvatest energiaallikatest saadavat elektrienergiat. Praegu vesiniku tootmine veel keskkonnasõbralik ei ole, sest valdav enamik vesinikust toodetakse fossiilsete kütuste reformimise teel,¹⁰ samuti pärineb suur osa elektrolüüsiks kasutatavast elektrienergiast fossiilsetest kütustest. Kõik see tähendab, et vesiniku tootmisega kaasneb ka märkimisväärne süsihappegaasi teke. Positiivseks näiteks keskkonnasõbralikust vesinikutootmisest on sel aastal Prantsusmaal avatud esimene vesinikutankla, kus vesinikku toodetakse taastuvate energiaallikate abil elektrolüüsi teel. Tankla suudab toota kuni 40 kg vesinikku päevas, millest piisab kuni 25 auto igapäevase kütusevajaduse rahuldamiseks.¹¹ Just sellised vesinikutanklad peaksid olema eeskujuks järgmistele planeeritavatele vesinikutanklatele. Tootes vesinikku tuulikutest saadud elektrienergia abil, on vesiniku kogu tootmise ja tarbimise tsükli efektiivsus ligi 30%. See tähendab, et suures mahus energiasalvestamine vesinikku on sama efektiivne kui salvestamine patareidesse.¹² Ka Eestisse Pärnusse ehitatakse esimest vesinikutanklat. H2Nodes projekti raames ehitatakse vesinikutanklad Pärnusse, Riiga ja Arnhemi (Holland). Samuti alustavad neis linnades tööd kütuseelementidel töötavad bussid, mis hakkavad linnarahvast teenindama. Kolme loodava vesinikutankla eesmärgiks on luua võimalus Põhjamere-Balti transpordikoridoris liikuda vesinikul töötavate sõiduvahenditega.

Kuigi Eesti võib Pariisi kliimaleppega võetud kohustused täidetuks lugeda, ei ole meil põhjust tunda suurt uhkust, pigem peame tundma piinlikkust. Eesti on maailmas inimese kohta õhku paisatava süsihappegaasi hulga poolest selgelt paha poisi rollis. Seepärast on aeg seada eesmärk uueks tiigrihüppeks. Toimugu järgmine hüpe energiatootmises ning hüpakem aastast 1993 keskkonnasõbralikku tulevikku!

1 J. Jaagus, K. Mändla; Climate change scenarios for Estonia based on climate models from the IPCC Fourth Assessment Report. Estonian Journal of Earth Sciences 2014, 63, 166–180.

2 A. Luhamaa, A. Kallis, A., K. Mändla, A. Männik, T. Pedusaar, T. & K. Rosin; Eesti tuleviku kliima stsenaariumid aastani 2100. Lepingulise töö aruanne projekti „Eesti riikliku kliimamuutuste mõjuga kohanemise strateegia ja rakenduskava ettepaneku väljatöötamine“ lisana. 2014, Keskkonnaagentuur, 89 lk.

3 W. J. M Martens, L.W. Niessen, J. Rotmans, T.H. Jetten, A.J. McMichael; Potential Impact of Global Climate Change on Malaria Risk, Environmental Health Perspectives, 1995, 458 lk.

4 Keskkonnaministeerium, Kliimapoliitika põhialused aastani 2050, 2017.

5 Keskkonnagentuur, Euroopa Komisjon: Eesti on Euroopa Liidu edukaim CO₂ heite vähendaja. Pressiteade, 2012. http://www.keskkonnainfo.ee/main/index.php/et/component/content/article/770-pressiteade-euroopa-komisjon-eesti-on-euroopa-liidu-edukaim-co2-heite-vaehendaja

6 Maailmapank, andmebaas „World Development Indicators“, indikaator „CO₂ emissions (metric tons per capita)“, 2014.

7 Elering, Eesti elektrisüsteemi varustuskindluse aruanne 2017.

8 www.epea.ee

9 US Department of Energy (2017), Annual Energy Outlook 2017.

10 Rainer Küngas, Vesiniku vesine lugu – Horisont, 2016, juuli/august.

11 http://mcphy.com/en/achievements/fahyence/

12 M. A. Pellow, C. J. M. Emmott, C. J. Barnhart, S. M. Benson, S. M.; Hydrogen or batteries for grid storage? A net energy analysis, Energy & Environmental Science, 2015, 1938 lk.