Kritiikki: "Uusiutuvilla energianlähteillä voitaisiin turvata koko Suomen energian tarve"

Vaasan yliopiston Levón-instituutin ja Vaasan energiainstituutin tutkijat Pekka Peura ja Timo Hyttinen saivat mediassa runsasta ja tutun kritiikitöntä huomiota lehdistötiedotteelle, jossa he hypettivät omaa tutkimustaan. He väittivät, että “uusiutuvilla energianlähteillä voitaisiin turvata koko Suomen energian tarve” ja kuinka “pelkästään bioenergian määrä ylittää energian tarpeen suuria asutuskeskuksia ja energiaintensiivistä teollisuutta lukuun ottamatta. Kun mukaan lasketaan muut uusiutuvan energian varannot, tuuli- ja aurinkovoima sekä maaperään ja veteen sitoutuneet energiat, on energiaa yli tarpeen.” Lehdistötiedote levisi monen fanittamana Facebookissa ja mm. Satu Hassi siteerasi sitä hyväksyvästi blogissaan. Koska asiasta raportoineet toimittajat eivät joko jaksaneet tai ehtineet tehdä töitään, niin kahlasin tutkimuksen läpi itse. Journal of Cleaner Production, Volume 19, Issues 9-10, June-July 2011, Pages 927-945.

Paperi on nähtävästi yhteenveto artikkeli neljästä aikaisemmasta tutkimuksesta (osaa ei ole julkaistu) ilman olennaisesti uutta sisältöä. Siinä käsitellään lähinnä Pohjanmaan ja syrjäseutujen metsäteollisuuden ulkopuolista bioenergiapotentiaalia. Fyysikon hömppähälytin alkaa vilkkumaan punaisena jo paperin johdannossa. Siellä pohjustetaan tulevaa toteamalla mm. “…new social contract for science has been seen necessary” ja “… this may even predict a wider scientific paradigm shift”. Tällaisista lausahduksista minulle tulee tunne siitä, että kirjoittajat pyrkivät kirjoittamaan normaalin tieteellisen argumentoinnin ja menetelmän säännöt uusiksi. Lisäksi paradigmat toki muuttuvat joskus, mutta eivät niiden toimesta, jotka näin väittävät tekevänsä. No tällaiset asiat ovat ehkä pieniä. Entä se itse sisältö?

1. Artikkelin väittämä energiankulutus on rajussa ristiriidassa oikean Suomen energiankulutuksen kanssa: Tilastokeskuksen mukaan Suomen primäärienergiankulutus vuonna 2010 oli 402TWh ts. noin 75000 kWh/henkilö. Peura ja Hyttinen arvioivat energiantarvetta (ilman liikennepolttoaineita) monissa kunnissa ja heidän tuloksistaan voimme arvioida, että esim. Lapinlahdella tarve on 9600 kWh/henkilö, Ilomantsissa 8500 kWh ja Nurmijärvellä 7600 kWh. Nämä arviot ovat noin kahdeksasosa todellisesta primäärienergian tarpeesta. (Minulle ei ollut aivan selvää kuinka kirjoittajat muunsivat sähkö kWh:n primäärienergiaksi. Paikka paikoin minulle tuli sellainen olo, että arvioitu lämmön- ja sähköntarve on vain laskettu yhteen. Tämä ei kuitenkaan selitä tekijän kahdeksan eroa.)
2. Käyttämällä paperin omia väittämiä bioenergiapotentiaalista voimme todeta, että metsäteollisuuden ulkopuolinen potentiaali on maksimissaan 10-20% Suomen primäärienergiankulutuksesta.: Paperissa arvioidaan bioenergian potentiaali eri kunnissa. Googlaamalla kuntien koon sen voi helposti muuntaa hehtaarikohtaiseksi potentiaaliksi. (Vielä helpompaa on lukea Hyttisen aikaisempaa paperia, mutta huomasin sen vasta myöhemmin.) Lapinlahdella potentiaali on noin 2800kWh/ha, Ilomantsissa 633kWh/ha ja Nurmijärvellä 4900 kWh/ha. Käyttämällä arvioita 2000 kWh/ha tyypillisenä arvona voimme extrapoloida koko Suomen potentiaaliksi noin 60TWh/vuosi eli noin 15% todellisesta primäärienergiankulutuksesta. Ottaen huomioon, että kirjoittajat väittävät bioenergiapotentiaalin riittävän helposti myös nestemäisiin polttoaineisiin, heidän väitteensä ovat ristiriidassa myös heidän omien tulostensa kanssa.
3. Peura ja Hyttinen väittävät, että bioenergiapotentiaali riittää helposti myös liikennepolttoaineisiin:”In Finland the share of traffic fuels in the total primary energy is about one quarter. The material in this article suggests that the total RES potential would easily cover traffic fuels as well.” Tätä ei sen kummemmin perustella eikä biomassan muuntamista nestemäiseksi polttoaineeksi analysoida. Suomessa öljyä kuluu vuodessa noin 10 miljoonaa tonnia ja siinä on noin 100TWh energiaa. Jos biodieseliä valmistetaan puusta, vaaditaan (nykyään) kuhunkin polttoainetonniin nähtävästi 10-23 kuutiota puuta. Ts. Suomessa kuluvan öljymäärän korvaaminen biodieselillä vaatii vähintään 100 miljoonaa kuutiota puuta. Tämä on sama määrä kuin koko Suomen metsien vuosikasvu.
   
4. Tutkijat väittävät bioenergiaa nollapäästöiseksi: Bioenergia ei tietenkään ole nollapäästöistä. Joitain uusia tutkimuksia ja kommentteja voitte lukea mm. täältä ja täältä.
5. Siteeraavat hyväksyvästi lähteitä joiden mukaan bioenergia riittäisi kattamaan koko ihmiskunnan energiantarpeen ilman ympäristöhaittaa tai muutoksia nykyisessä metsien käytössä: Ottaen huomioon, että tutkijoiden visio ei riitä edes metsäisessä ja harvaan asutussa Suomessa, on absurdia väittää sen riittävän siellä missä ihmiskunta asuu. Manneralueiden koko primäärituotanto on noin 56.4 Gt hiiltä vuodessa ja mikäli tuo muutettaisiin energiaksi 100% hyötysuhteella saamme 1350 EJ/vuosi. Tästä primäärituotannosta leijonanosa on tropiikissa ja ihminen käyttää siitä ehkä noin 30% omiin tarkoituksiinsa jo nyt. Ottaen huomioon, että ihmiskunnan nykyinen energiankulutus on noin 500EJ jää epäselväksi kuinka bioenergiavisio voidaan toteuttaa ja vieläpä ilman mainitsemisen arvoista ympäristöhaittaa.
6. Bioenergian ekologisia haittavaikutuksia ei mainita lainkaan.
   
7. Tuuli- ja aurinkoenergiasta kirjoittajilla ei ole mitään todellista sanottavaa: Jos oletit, että lehdistötiedotteessa mainittuja tuuli- ja aurinkoenergiaa analysoitaisiin enemmän itse paperissa, oletit väärin. He sanovat vain: “There are also regional differences in the exploitability of wind and solar power in Finland. Solar energy potential is largest in the south of Finland, while the best wind energy potential is available off-shore, in coastal areas and fells in Lapland (The Finnish Wind Atlas web site, 2009). As they are practically inexhaustible, they could be utilised all over the country, and would make an important addition to the RES potential.” Ts. minkäänlaisia teknisiä tai taloudellisia rajoituksia ei huomioida kunhan vain todetaan, että ympärillä on energiaa vaikka kuinka. Samalla logiikalla voin todeta, että aamutortuistani voi tuottaa energiaa satojen megawattien teholla. (Biopökäle koostuu lähinnä rautaa kevyemmistä alkuaineista joiden ydinten sidosenergiat ovat rautaa alhaisempia. Siispä ne voidaan fuusioida kohti rautaa ja tässä prosessissa vapautuu valtavasti energiaa.) Onko tämän tiellä teknisiä tai taloudellisia esteitä? Ehkä on, mutta kuten tutkijat sanovat “…it is necessary to remember that the prevailing energy infrastructure has always been constructed by public support, and the public interest has traditionally been central in developing energy management in Finland.” Minä en näitä argumentoinnin sääntöjä valinnut. Sivumennen totean, että USA:n hallitus on aikeissa myöntää Kaliforniaan rakennettavalle aurinkovoimalaitokselle lainatakauksia. Numeroita katsomalla voi huomata, että toimitetun GW:n kustannus on siellä noin 25 miljardia dollaria (ilman energian varastointia) laitoksessa, jonka elinikä on ehkä noin 25 vuotta. Etelä-Suomessa aurinkovoiman kustannukset olisivat vielä tuotakin rajusti korkeampia ja Peura&Hyttinen pitävät sitä toimivana vaihtoehtona kaikkialla maassa. Hmmm…
   
8. Jopa Pohjanmaalla kirjoittajat joutuvat toteamaan paikallisen energiantuotannon riittämättömäksi osissa kunnista. Sellaisia megacityjä, jotka rajataan vision ulkopuolelle ovat Vaasan lisäksi mm. Pietarsaari ja Kaskinen.
9. Väite siitä, että koko Suomen energian tarve voitaisiin kattaa bioenergialla seuraa Pohjanmaan tuloksista toteamalla (annan nyt taas puheenvuoron tutkijoille)…”As Ostrobothnia is a representative sample of Finland, the same can be applied to the whole country.” Luitte aivan oikein.

Artikkelissa hypetetään siellä täällä sitä kuinka innovatiivista paikallinen bioenergiantuotanto on. Toivon, että joku perustelisi joskus minulle sen miksi puunpoltto on innovatiivista. Se varmasti oli suuri innovaatio, kun Homo erectus keksi sen satoja tuhansia vuosia sitten, mutta tänään? Ihmiskunta on myös ollut sidottu paikalliseen energiantuotantoon liki koko historiansa ajan. Tästä on voitu poiketa vasta teollistumisen myötä ja sen teollistumisen käynnistymisessä keskeinen rooli oli nimenomaan bioenergian riittämättömyydellä Englannissa. Hiileen siirtyminen oli yksi tärkeistä tekijöistä, jolla Englanti vältti ajautumisen Malthuksen ansaan.

Peuran ja Hyttisen artikkelissa on myös monia kuvia, jotka saavat minut irvistämään. Osa kuvista ei itse asiassa tuo mitään mainittavaa sisältöä itse paperiin vaan ovat Powerpoint-esitykseen tarkoitettuja kuvioita, joiden olennaisempi käyttötarkoitus on esittää toivotut avainsanat samalla kalvolla ja kätkeä (niin pelkään) varsinaisen sisällön puute. Ohessa yksi esimerkki siitä mitä tarkoitan. Sama kuva suomeksi löytyy myös Hyttisen toisesta paperista (kiinnostavampi minusta!) sivulta 64. Jos voin ehdottaa, niin tähän operatiiviseen konseptiin kannattaa vielä lisätä sanat “Seksi” ja “Keskusta-puolue”. Se olisi minusta innovatiivista ja muuttaisi paradigmoja tehokkaammin.

Jos uusiutuvia energianlähteitä ajavien tutkimusten argumentointi on tällaista, niin onko ihme, jos suhtaudun niihin skeptisesti? Onko liikaa toivottu, että näitä tutkimuksia hurraavat lukisivat ne edes ensin itse (pienellä kriittisyydellä, kiitos)? Avoin mieli on hyvä asia, mutta ei sen niin avoin tule olla, että aivot putoavat päästä.

Vaasan Yliopistossa muuten sanottiin “Journal of Clean production”:in olevan kansainvälisesti arvostettu julkaisu. Kyseisen julkaisun Impact Factor on 1.867. On julkaisuja joiden Impact Factor on tuota alhaisempi, mutta ei tuollainen luku ole järin korkea. Oman alani perusjulkaisuna on esimerkiksi Physical Review A, jonka Impact Factor on 2.866. Arvostetumman Physical Review Lettersin Impact Factor on 7.328. Physical Review A:ssa julkaistaan lisäksi paljon tylsiä hömppäpapereita (mm. omia tutkimuksiani) joten “kansainvälinen arvostus” ei ole kummoinen laadun tae 😉

Sorensenin puhe toriumvoimaloista

Kirk Sorensen on puhunut Calgaryssa nestemäisiin suoloihin perustuvista toriumreaktoreista. Puhe on pitkä eikä kalvoista saa selvää, mutta kannattaa kuunnella kokonaan. Hän puhuu hauskasti ja selvästi niin, ettei kalvojen epäselvyys haitannut ainakaan minua juuri lainkaan. Minusta nämä reaktorityypit vaikuttavat hyvin lupaavilta ja monessa mielessä jopa ns. “No brainer” tapauksilta. (Sorensenin lyhyempi TED-puhe on täällä ja Youtubessa on myös toinen hänen puheensa, jossa hän markkinoi toriumreaktoria. Kalvot ovat selvempiä siellä.)

Jäin kuin pohtimaan poliittisia ja taloudellisia edellytyksiä näiden reaktoreiden tulemiselle markkinoille. Nestemäisiin suoliin perustuvat reaktorit ovat rakenteeltaan niin erilaisia kuin olemassa olevat reaktorit, että on vaikeaa nähdä nykyisten ydinvoima-alan yritysten satsaavan niiden kehitykseen. Monet nykyisistä firmoista tekevät tuloksensa polttoainetta myymällä ja, koska nämä reaktorit eivät tarvitse monimutkaista polttoaineen valmistusta, niiden tulo markkinoille söisi yritysten nykyistä liiketoimintaa. Jotta nämä lähtevät oikeasti lentoon, tarvitaan luultavasti myös valtion mukana oloa. Jos nyt ei suoraan tutkimuksen rahoittajana, niin ainakin sen takaamiseen, että säätelevät viranomaiset (ja poliitikot) ymmärtävät sen mitä säätelevät eivätkä torpedoi näiden reaktorityyppien markkinoille tulemista säätelemällä ne markkinoilta pois (esim. säätelemällä niitä ikäänkuin ne olisivat kevytvesireaktoreita). Nykyisten valvojien pätevyys kohdistuu kuitenkin lähinnä kevytvesireaktoreihin.

Missä vakavaa kehitystyötä todennäköisimmin tapahtuisi? En luota tässä asiassa Eurooppaan. Täältä löytyy varmasti riittävästi teknistä tietotaitoa, mutta se politiikka… Ranska on laittanut niin paljon munia kevytvesireaktorikoriin, että tuskin haluaa riskeerata niitä investointeja. Saksa soutaa ja huopaa ja lähitulevaisuudessa huopaa. Onko Iso-Britannia tehnyt mitään tämänkaltaista pitkään aikaan? Pienempien maiden hartiat taas ovat liian kapeita. Suomen kaltaiset maat voivat varmasti tehdä yhtä sun toista hyödyllistä, mutta lähinnä tukiessaan jotain laajempaa projektia.

USA voisi halutessaan kehittää nämä reaktorit varmasti nopeastikin. Heillä on tarvittava tutkimusinfrastruktuuri valmiina (kuten myös ilmeisesti maailman ainut U233 varasto) ja siellä kyse on ennen kaikkea poliittisesta tahtotilasta. Fossiilien lobbaajat varmasti vastustavat kuten myös osa heidän “liberaalista” ympäristöliikkeestään, mutta ehkä järkevien demokraattien ja republikaanien yhteinen tahtotila ei ole aivan mahdoton (?). Varsinkin jos ulkoinen “uhka” ilmestyy, jonkun asiassa nopeasti edistyvän maan muodossa.

Entä Japani? Siellä tämän alan tutkimusta on ollut aikaisemminkin ja tekninen valmius on varmasti olemassa. Fukushiman jälkeen moni läntinen taho on ennustanut ydinvoiman loppua Japanissa, mutta itse olisin tästä lopputuloksesta yllättynyt. Ensinnäkin Japanilla ei ole juuri kotimaisia energianlähteitä ja he tuskin haluavat lisätä riippuvuuttaan ulkopuolelta tulevasta fossiilisesta energista. Tämä olisi hullua sekä taloudellisesti, että strategisesti. Noiden kahden yhdistelmä on niin vahva, että se varmasti taivuttaa monet päät ydinvoiman kannalle vaikka nenää nyrpistäen. Fukushima tulee varmasti tarkoittamaan uudenlaisen turvallisuustietoisuuden heräämistä Japanissa ja se voi olla positiivista nestemäisiä suolia käyttäviä reaktoreita silmällä pitäen. Saas nähdä… Lisäksi minulla on sellainen vaikutelma, että luddiitiset vaistot ovat huomattavasti herkempiä Euroopassa kuin muualla. Ihmisten panikointi ja halu kieltää uusia tekniikoita täällä, ei tarkoita, että esim. Japanissa vaistot ovat samanlaisia. Euroopassa esim. kinastellaan vieläkin geenimuunnelluista-tuotteista samalla kuin melkein koko muu maailma on jo mennyt asiassa menojaan.

Kiina on ehkä tällä hetkellä se, joka todennäköisimmin vie asiaa eteenpäin. He ovat äskettäin ilmoittaneet aloittaneensa projektin LFTR:en (Liquid Fluiride Thorium Reactor = “lifter”) kehittämiseksi. Intia voi ehkä seurata, mutta toisaalta he ovat ymmärtääkseni satsanneet paljon kiinteää polttoainetta käyttäviin toriumreaktoreihin. Ehkä aurinko nousee kuin nouseekin idästä.