Fossiilikauden jälkeen ydinvoima voisi toimittaa koko maailmalle päästötöntä energiaa suhteellisen pienellä alueella.
Maailmanlaajuisesti 870 voimalaa koskeva kattava analyysi osoittaa, että ydinvoima on selkeä voittaja ekosysteemien suojelussa. Bioenergia on varma häviäjä.
Sanonta "epäonni ei koskaan tule yksin" on myös ranskalaisen mykän lyhytelokuvan nimi vuodelta 1903. Samaa voisi sanoa ilmastokriisistä, joka liittyy läheisesti ympäristö- ja energiakriisiin. Nämä kolme kriisiä vaikuttavat toisiinsa kuin ratkaisemattoman kolmiodraaman osapuolet.
Tarvitsemme kolme kertaa enemmän sähköä vuonna 2050, jos maailma aikoo onnistua vihreässä siirtymässä ja saavuttaa ilmastotavoitteet. Jotta voimme tuottaa riittävästi sähköä, meidän on varattava käyttöön riittävästi maata tarvitsemamme energian tuottamiseen. Maan ottaminen käyttöön energian tuottamiseksi vahingoittaa ekosysteemejä, mikä puolestaan pahentaa ilmastonmuutosta.
Miten voimme estää tämän katastrofin toteutumisen planeetallamme?
NTNU on tehnyt yhteistyötä Grenoblen teknillisen instituutin kanssa uudessa tutkimuksessa, jossa tehdään järjestelmällinen selvitys kaikkien energiaratkaisujen maankäytöstä. Olemme analysoineet 870 voimalaitosta maailmanlaajuisesti, mukaan lukien aurinko-, tuuli-, vesi- ja ydinvoima. Tutkimus julkaistiin Scientific Reportsissa, maailman suurimmassa tieteellisessä lehdessä, joka kuuluu Nature-kustantamoon.
Ilmastokriisiä on mahdotonta ratkaista vaarantamatta vakavasti ympäristökriisiä, jos nykyinen energiapolitiikka toteutetaan.
Yksi tutkimuksen havainnoista oli, että vesivoima on maailman tehokkain uusiutuva energialähde. Tämä kyseenalaistaa yleisen käsityksen, jonka mukaan aurinkovoima on energiatehokkain uusiutuva energialähde.
Maailma ekosurun vallassa
Tutkimuksemme osoittaa, että ympäristön kuormitus maailmassa kuusinkertaistuu vuoteen 2050 mennessä, jos noudatamme Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) nollapäästöskenaariota. Toisin sanoen on mahdotonta ratkaista ilmastokriisiä pahentamatta vakavasti ympäristökriisiä, jos nykyistä energiapolitiikkaa toteutetaan.
Maailman sähköntuotanto vuonna 2050 - nykyisellä energiasuunnitelmalla - vaatii puolitoistakertaisen Intian kokoisen alueen tai koko EU:n kokoisen alueen, olettaen, että ilmaston kannalta neutraaliksi tuleminen on mahdollista.
Ympäristön arvostuksen lisääminen
Ihminen on jo nyt levittäytymässä liian laajalle planeetalle. Biologista monimuotoisuutta ja ekosysteemipalveluja käsittelevä YK:n hallitustenvälinen tiede- ja politiikkafoorumi (IPBES) osoittaa, että meidän on suojeltava luontoa, jos haluamme säilyttää maailman biologisen monimuotoisuuden. Metsät sitovat hiilidioksidia ja tarjoavat meille hyvää ilmaa hengitettäväksi. Greta Thunberg varoitti hiljattain polttamasta metsiä energiaksi ja sanoi, että tätä käytäntöä ei voi lavastaa uusiutuvaksi.
Kaikille historian aikana tapahtuneille energiamurroille on tähän asti ollut ominaista, että energiaa on tuotettu asteittain enemmän pienemmillä maa-alueilla. Aikaisemmin ainoa energianlähteemme oli metsä, joka oli uhrattava ruoan ja lämmön saamiseksi. Siirryimme puusta hiileen ja sitten öljyyn ja kaasuun.
Teollinen vallankumous oli aikanaan tie ulos ympäristökriisistä ja metsäkadosta. Sen sijaan metsän suojelusta ja siitä nauttimisesta tuli entistä tärkeämpää. Mutta nykyään olemme valitettavasti heikentämässä ympäristöä ja luomassa takaisin samoja ongelmia.
Metsien käyttö polttoaineena on pahinta
Ilmeinen vastaus ilmaston, energian ja ympäristön kolmijaon ratkaisemiseen on jatkaa mahdollisimman energiatiiviiden ratkaisujen etsimistä. Meidän on seurattava tietoja sinne, minne ne johtavat, ja uusi tutkimus tarjoaa tähän mahdollisuuden.
"Uusiutuvista energialähteistä bioenergia - johon kuuluu metsien polttaminen energiaksi - on huonoin, ja sen jälkeen tulevat maatuulivoima, merituulivoima, aaltovoima, aurinkovoima ja lopuksi vesivoima".
Uusiutuvista energialähteistä bioenergia - johon kuuluu metsien polttaminen energiaksi - on pahin. Kun yhden terawattitunnin tuottamiseen tarvitaan 878 neliökilometriä tilaa, mikä ei riittäisi kattamaan kuin neljänneksen New Yorkin tarpeista, bioenergia ei ole alusta alkaen kaikkein maata säästävin ratkaisu.
Seuraavaksi tulevat maatuulivoima, merituulivoima, aaltovoima ja aurinkovoima, minkä jälkeen tulee vesivoima, joka on kaikkein maatehokkain uusiutuva energialähde. Vaikka bioenergia on hyvin laimea energiamuoto, tutkimuksessa todetaan, että maatuulivoimalla on joitakin samoja ongelmia:
"Biomassa on ylivoimaisesti heikoin uusiutuva energialähde, mutta 148 maalla sijaitsevan tuulivoimapuiston otoksessa havaitsimme, että tuuli on toiseksi heikoin sähköntuotannon lähde..."
Maalla sijaitsevalla tuulivoimalla on haasteensa
Yksi tuulivoiman parissa työskentelevien ihmisten väitteistä on, että tuulivoimaloiden käyttämää maata voidaan käyttää moniin eri tarkoituksiin, kuten laiduntamiseen, maatalouteen ja virkistykseen. Tuulivoimavarat, joita löytyy maa-alueilta, joita jo käytetään muihin tarkoituksiin, ovat kuitenkin varsin rajalliset, mikä rajoittaa myös mahdollisuutta kasvattaa tuulivoimaa hallitsevaksi energiaratkaisuksi maailmanlaajuisesti.
Tuulivoima ei myöskään tarjoa mahdollisuutta ennallistaa vahingoittunutta ympäristöä.
Tutkimuksemme mukaan, kun tuulivoiman käytössä olevalla alueella otetaan huomioon vain tornien jalanjäljet ja kulkuväylät, erityisteho voi helposti kasvaa vähintään yhden suuruusluokan verran. Tämä ei kuitenkaan täysin vastaa tuulivoimaloiden hajautettujen energialähteiden välisiä suuria etäisyyksiä ja vähäistä mitoitettavuutta alueilla, joilla on rajallinen tila.
Ydinvoiman alueellinen laajuus on 99,7 prosenttia pienempi kuin maatuulivoiman - toisin sanoen maa-aluetta käytetään 350 kertaa vähemmän.
Suuret maankäyttövaatimukset aiheuttavat myös merkittäviä vaikutuksia materiaaleihin ja infrastruktuuriin, joita tarvitaan tuulivoimaloiden energian keräämiseen. Mahdollisia epäsuoria vaikutuksia tulee luonnonvaraisiin eläimiin ja maiseman arvo heikkenee, ja visuaalinen jälki on merkittävä koko alueella.
Ydinvoima on voittaja
Jos tarkastellaan kaikkia energialähteitä, ydinvoima on selkeä voittaja alueellisen energiatiheyden suhteen. Ydinvoima voisi toimittaa fossiilisten polttoaineiden jälkeen koko maailmalle päästötöntä energiaa puolella Norjan Vikenin läänin pinta-alasta tai puolella Yhdysvaltain Vermonttin osavaltion pinta-alasta.
Kun vertaamme lukuja, käy ilmi, että
ydinvoiman alueellinen laajuus on 99,7 prosenttia pienempi kuin maatuulivoiman - toisin sanoen 350 kertaa vähemmän maa-aluetta.
Näitä tietoja olisi tarkasteltava vuoteen 2050 mennessä ennustetun ympäristökriisin valossa. Pelkästään ydinvoimaan perustuva energiamurros säästäisi 99,75 prosenttia ympäristörasituksista vuonna 2050. Voisimme jopa poistaa suurimman osan nykyisestä ympäristöjalanjäljestä, jonka olemme jo aiheuttaneet.
NIMBY vai YIMBY?
On totta, että ydinvoimalla on ollut jo vuosia ongelmia kansan suosion kanssa. Tällä hetkellä ydinvoima ei kuulu uusiutuvan energian määritelmän piiriin, mutta pitkällä aikavälillä se oletettavasti katsotaan uusiutuvaksi. Ydinvoiman polttoaineena käytettävä uraani saadaan tulevaisuudessa merestä, jossa uraani on luonnostaan uusiutuvaa. Lisäksi käytetystä uraanista tulee todennäköisesti uudelleenkäytettävää uuden teknologian avulla. Ydinvoima olisi silloin uusiutuva energialähde.
Tila on tekijä, joka vaikuttaa yhä enemmän energialähteiden suosioon, kuten tunnettu lyhenne NIMBY (Not In My Back Yard) osoittaa. Lyhennettä käytetään usein tuuli- ja aurinkovoiman kehittämisen yhteydessä, joka vaikuttaa ihmisiin, eläimiin ja luontoon.
Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että ydinvoima voisi olla monien asukkaiden kannalta toivottava naapuri, koska se antaa paikallisyhteisöille toimitusvarmuutta yritysten kehittämiseksi ja työpaikkojen luomiseksi. Kyse on käänteisestä NIMBY-ilmiöstä tai YIMBY:stä (Yes, In My Back Yard).
Ilmasto ja ympäristö on käsiteltävä yhdessä
Aivan kuten nämä kolme kriisiä - ilmasto, luonto ja energia - syntyvät yhdessä, ne on myös ratkaistava yhdessä. Monien vuosien ajan on keskitytty ilmastoälykkäämpiin ratkaisuihin, kun taas ympäristöä koskevat älykkäät ratkaisut ovat jääneet hieman vähemmälle huomiolle.
Pitäisikö meidän lopettaa metsiemme hakkuut sähkön tuottamiseksi?
On melkein kuin olisimme täysin unohtaneet, miten luonnon säilyttämisellä ja ennallistamisella voi olla tärkeä rooli ilmastovaikutusten lieventämisessä.
Maankäyttöä olisi sen vuoksi painotettava enemmän. Kyseisessä tutkimuksessa keskitytään maankäytön tehokkuuteen, ja siinä käsitellään juuri tätä seikkaa. Ydinvoima on selkeä voittaja tällaisessa kilpailussa. Bioenergia on häviäjä, ja maankäyttövaatimukset ovat sen naula arkkuun. Pitäisikö meidän lopettaa metsiemme hakkuut sähkön tuottamiseksi?
Lähde: Nøland, J.K., Auxepaules, J., Rousset, A. et al. Spatial energy density of large-scale electricity generation from power sources worldwide. Sci Rep 12, 21280 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-25341-9
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti