Syvälle maaperään hautautuneilla lahoavilla kasveilla ja muilla organismeilla on kestänyt miljoonia vuosia muuttua runsaasti hiiliyhdistelmiä sisältäviksi maa-aineksiksi, joita me kutsumme nykyään fossiilisiksi polttoaineiksi. Nämä uusiutumattomat energialähteet, joihin sisältyvät kivihiili, öljy ja maakaasu, kattavat noin 65 prosenttia koko ihmiskunnan kuluttamasta energiasta. Ne tuottavat lämpöä, sähköä sekä energiaa kuljetuksiin ja tuotantoprosesseihin. Fossiilisten energialähteiden polttaminen vapauttaa ilmakehään kasvihuonekaasuja, jotka kiihdyttävät ilmastonmuutosta.

Fossiilisten polttoaineiden päätyypit

Fossiilisia polttoaineita on useaa eri päätyyppiä, joista yksi on kivihiili. Kivihiilen olomuoto ja väri vaihtelevat ruskeasta mustaan ja helposti murentuvista palasista koviin, kiinteisiin kimpaleisiin. Kivihiilen muodostuminen alkoi noin 300–360 miljoonaa vuotta sitten, kun levä ja suometsien kasvillisuuden kappaleet upposivat yhä syvemmälle ja syvemmälle mutakerroksiin. Avolouhoksista ja kaivoksista louhittava kivihiili kattaa kolmanneksen maapallon energiatuotannosta suurimpina kuluttajinaan Kiina, Intia ja Yhdysvallat.

Öljyn tarve kasvaa

Raakaöljy on pääosin hiilestä ja vedystä koostuvaa mustaa nestettä, mutta sitä esiintyy erilaisesta kemiallisesta koostumuksesta riippuen myös useissa eri väreissä ja viskositeeteissa. Suurin osa raakaöljystä muodostui mesotsooisella maailmankaudella 252–66 miljoonaa vuotta sitten, kun plankton, levä ja muu eloperäinen aines upposi muinaisten merien pohjaan ja hautautui sinne. Raakaöljyä jalostetaan useiksi erilaisiksi öljypohjaisiksi tuotteiksi, kuten bensiiniksi, dieseliksi ja polttoöljyksi.

Maailman suurimmat öljyntuottajamaat Yhdysvallat, Saudi-Arabia ja Venäjä tuottavat lähes 40 % kaikesta maailman öljystä. Öljytuotteiden käyttö aiheuttaakin pelkästään Yhdysvalloissa lähes puolet maan hiilidioksidipäästöistä ja maailmanlaajuisesti öljy on vastuussa noin kolmanneksesta kaikista ilmakehän hiilidioksidipäästöistä. Öljyn kulutus on kuitenkin jatkuvassa nousussa, minkä takana on muun muassa kasvavat kuljetustarpeet sekä öljyn käyttäminen useisiin petrokemiallisesti valmistettaviin tuotteisiin, kuten esimerkiksi moniin muoveihin.

Maakaasua tuotetaan uusin keinoin

Maakaasu on hajutonta kaasua, joka koostuu pääosin metaanista. Samoin kuin kivihiiltä ja öljyä, maakaasua löytyy maaperän varastoista, jotka ovat muodostuneet miljoonia vuosia sitten lahoavista kasviaineksista ja organismeista. Sekä maakaasun että öljyn tuottaminen ovat olleet nopeassa kasvussa yhdessä suurimmassa kuluttaja- ja tuottajamaassa Yhdysvalloissa tällä vuosituhannella uuden poraustekniikan ansiosta, minkä alan ihmiset tuntevat vesisärötyksenä. Vesisärötyksellä eli hydraulisella murtamisella fossiilisia polttoaineita porataan öljyliuskeesta.

Yhdistämällä vesisärötyksen, horisontaalisen poraamisen ja muiden innovaatioiden teknologioita fossiilisten polttoaineiden teollisuus on päässyt käsiksi resursseihin, jotka ovat aiemmin olleet ulottumattomissa liian suurten kustannusten vuoksi. Tämän tuloksena maakaasu on ohittanut kivihiilen Yhdysvaltojen pääpolttoaineena sähköntuotannossa. Yhdysvallat johtaa maailman maakaasun tuotantoa Venäjän ja Iranin edellä. Hydraulisessa murtamisessa maakaasua ja liuskeöljyä porataan 1–2 kilometrin syvyydestä. Menetelmä kuluttaa tosin paljon vettä ja aiheuttaa vesistöjen pilaantumista.

Uusiutumattomien polttoaineiden päästöt

Kivihiili luokitellaan hiilikoostumuksensa mukaisesti neljään kategoriaan, antrasiittiin, bitumiseen kivihiileen, puolibitumiseen kivihiileen ja ligniittiin. Kivihiilen polttamisen hiilidioksidipäästöt ovat kaikkiaan 44 % kaikista maailman hiilidioksidipäästöistä, ja ne ovat suurin yksittäinen tekijä ilmaston lämpenemiselle teollistumisen aikakautta edeltävän tason yläpuolelle. Kivihiilen käyttämisestä aiheutuvat terveys- ja ympäristövaikutukset yhdessä maakaasun edullisemman hinnan kanssa ovat aiheuttaneet kivihiilen käytön vähentymisen Yhdysvalloissa, mutta esimerkiksi Intiassa kivihiilen käytön odotetaan yhä kasvavan.

Öljytuotteiden polttaminen aiheuttaa maailmanlaajuisesti kolmanneksen kaikista hiilidioksidipäästöistä, mutta ilman saastumisen lisäksi öljyn poraaminen ja kuljetus ovat aiheuttaneet myös monia muita suuronnettomuuksia. Näihin lukeutuvat esimerkiksi Alaskassa tapahtunut Exxon Valdezin öljyonnettomuus vuonna 1989, Deepwater Horizon -katastrofi Meksikonlahdella vuonna 2010 ja tuhoisa Lac-Mégantic-öljyjunan suistuminen raiteiltaan ja räjähtäminen vuonna 2013 Kanadan Quebecissa sekä tuhannet öljyputkille aiheutuneet onnettomuudet vuosikymmenten saatossa eri maissa.

Muut haitat ympäristölle

Öljyn, maakaasun ja kivihiilen kaivaminen, prosessointi ja kuljetus aiheuttavat valtavia haittoja maisemalle ja ekosysteemeille. Fossiilisten polttoaineiden teollisuus käyttää suunnattomia maa-alueita infrastruktuuria varten. Tähän sisältyvät esimerkiksi porauskaivot, putket, tiet ja laitokset prosessointia sekä jätteiden säilytystä ja käsittelyä varten. Louhintojen alta pyyhitään pois kokonaisia metsiä ja vuortenhuippuja maanalaisten öljy- ja kivihiilivarojen esiin saamiseksi. Vaikka kaikki toiminta lopetettaisiin, maaperä ei tule koskaan palautumaan entiselleen.

Kivihiilen, öljyn ja kaasun tuottaminen luo lukuisia uhkia vesistöille ja pohjavedelle. Kivihiilen louhinnassa pääsee happamia jätevesiä puroihin, jokiin ja järviin, minkä lisäksi louhostoiminta hylkää valtavia määriä ylimääräistä kiveä ja maaperää vesistöihin. Poraamisen tai kuljetuksen aikana syntyvät öljyvuodot voivat saastuttaa juomavesilähteet ja vaarantaa kokonaisia pohjavesistöjä tai merten ekosysteemejä. Vesisärötys ja sen myrkylliset nesteet ovat myös aiheuttaneet pohjavesistöjen saastumista.

Fossiilisten polttoaineiden päästöjen vähentäminen

Hallitukset ympäri maailmaa ovat nyt sitoutuneet pyrkimyksiin vähentää fossiilisten polttoaineiden aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä ilmastonmuutoksen pahimpien vaikutusten ehkäisemiseksi. Kansainvälisellä tasolla maat ovat sitoutuneet päästöjen vähentämisen tavoitteisiin osana vuonna 2015 solmittua Pariisin sopimusta. Tämän lisäksi monet kaupungit, alueet ja yritykset ovat tehneet myös omia sitoumuksiaan päästöjen vähentämiseksi. Nämä toimenpiteet keskittyvät yleensä fossiilisten polttoaineiden korvaamiseen uusiutuvilla energialähteillä, energiatehokkuuden kasvattamiseen ja liikenteen ja rakennusten sähköistämiseen.

Monet hiilidioksidipäästöjen aiheuttajat, kuten olemassa olevat maakaasulla ja kivihiilellä toimivat voimalaitokset, ovat kuitenkin jo lukittuneena nykyiseen tilaansa. Kun otetaan huomioon maailman jatkuva riippuvuus fossiilisista polttoaineista, monien mielestä meidän täytyy keskittyä sekä näiden voimaloiden korvaamiseen uusiutuvia energialähteitä käyttävillä voimaloilla että myös ilmakehän hiilidioksidin sitomiseen. Hiiltä voidaan sitoa esimerkiksi ohjaamalla päästöjä maanalaiseen säilöön tai kierrättämällä ennen ilmakehään joutumista. Hiilidioksidia pyritään myös sitomaan laitosten savupiipuista.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

July 2019
M T W T F S S
     
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

Tehokas energiankäyttö

Bioenergia Suomessa

Energian tuotannon ympäristövaikutukset

Uusiutumatonta energiaa

Fossiiliset energialähteet