Siirry sisältöön

Ilmastokriisi ja Ydinvoima – Vastine Aamulehden mielipidekirjoitukseen

Vihreiden Tampereen valtuutettu Juhana Suoniemi kirjoitti äskettäin Aamulehden mielipidepalstalla otsikolla, ”Ydinvoima ei ratkaise ilmastokriisiä.”

Hänen käyttämänsä argumentit ovat kiertäneet ydinvoiman vastustajien keskuudessa jo kenties vuosikymmeniä, ja käymme ne läpi lyhyesti teoksessamme Uhkapeli ilmastolla sekä seikkaperäisesti teoksessamme Musta Hevonen – Ydinvoima ja Ilmastonmuutos.

Mutta käydään ne nyt vielä pikaisesti läpi tässä. Oletan vastineissani tämän: ilmastokriisi halutaan todella ratkaista.

”Ydinvoimaprojektit tuppaavat kestämään kauan.”

Niin tuppaavat, koska ne ovat isoja projekteja. Tehoonsa nähden ne ovat kuitenkin verrattoman nopea tapa lisätä vähäpäästöistä energian tuotantoa (kts kuva alla). Ja jos ne kestävät kauan rakentaa täällä Suomessa ja länsimaissa, niin kenties meidän olisi hyvä selvittää miksi, ja poistaa näitä viivästyksiä. Niille kun on syynsä.

Paras puhtaan energian lisäysnopeus 15 vuoden aikana. Lähde BP 2018.

”Ydinvoimalla tuotetaan noin kymmenen prosenttia maailman sähköstä ja sähkö on vain osa (toim. Huom: se on noin viidennes) maailman energiankulutuksesta”.

Niin. No tässähän se ongelma juuri on. 85 % maailman energiasta tuotetaan fossiilisilla. Auringolla ja tuulella tuotetaan yhteensä hieman ydinvoimaa vähemmän. Jos ilmasto-ongelma halutaan ratkaista, niin näitä tarvitaan lisää. Eihän kai kukaan vastusta aurinkoa tai tuulivoimaa sillä syyllä, että niillä tuotetaan vain pieni osa sähköstä?

”Geologian tutkimuskeskuksen mukaan tunnetut uraanivarannot riittävät nykyiselle kapasiteetille noin sadaksi vuodeksi”

Jep. Ja kuparivarannot riittävät pariksi vuosikymmeneksi, ja sama oli tilanne jo sata vuotta sitten (noin karkeasti kuvailtuna). Silti kuparia edelleen tuotetaan, enemmän kuin koskaan. Myös lähes kaikki uusiutuvien energialähteiden vaatimat erikoisemmat mineraalit loppuvat kesken kauan ennen kuin niillä saadaan kovin merkittävää lommoa aikaan globaaliin energiamixiin. Paitsi että ehkä eivät lopu. Tuo Geologisen tutkimuskeskuksen lausunto kuvaa tilannetta nyt: Nykyiset tunnetut (siis jo löydetyt) varat, jotka ovat tuotettavissa nykyisillä teknologioilla ja -hinnoilla. Kun niukkuutta tulee kysynnän kasvaessa, hinta nousee ja etsinnät käynnistetään (tähän mennessä aina kun uraania on etsitty, sitä on myös löytynyt), toimintoja tehostetaan, vaihtoehtoisia lähteitä aletaan hyödyntää ja niin edelleen. Tuo sadan vuoden riittävyys on itse asiassa mineraaleille poikkeuksellisen pitkä aika. Viimeinen pysäkki on valtameret, joissa uraania riittää ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta käytännössä rajoituksetta. Lue lisää artikkelistani aiheeseen liittyen. Ydinvoimasta on nopeaksi ja mittaluokaltaan riittäväksi osaratkaisuksi ilmastonmuutoksen hillintään, ja sen yksi vahvuus on nimenomaan sen vähäinen luonnovarojen käyttö (kts kuva alla, jossa uraani ei puutteelisen resoluution vuoksi edes näy).

”Jos ydinvoima olisi edullista, sitä olisi rakenteilla maailmalla enemmän.”

Niin varmaan olisi. Ydinvoiman vastustus on kuitenkin ajanut ydinvoiman poliittisesti ongelmalliseksi, joten monissa paikoissa se on joko suoraan kiellettyä tai poliittisesti mahdoton ajatus. Ajattele miten järjetön tilanne! Tehokkain ja nopein keino ilmastonmuutoksen hillintään mitä tiedämme, on lailla kielletty tai ihan mahdoton ajatus! Lisäksi erittäin raskas ydinvoimaregulaatio ja sen ympärillä oleva politikointi on tehnyt sen rakentamisesta tarpeettoman hidasta ja kallista, joten tässä hyvä kohde poliittiselle toiminnalle, jos ilmastonmuutoksen hillitsemisen helpottaminen kiinnostaa. Ei siis jäädä voivottelemaan, että onpa hankalaa, ei kannata edes yrittää (ja kielletään samalla muitakin yrittämästä), vaan tehdään kaikkemme tilanteen parantamiseksi!

Jos luodataan tätä vielä syvemmälle, niin huomataan, että myös tuuli ja aurinko olivat kalliita ja niitä ei rakennettu juuri missään. Annoimme niille kuitenkin mittavaa poliittista ja rahallista tukea (jonka lisäksi niiden rakentaminen ylipäätään on sallittua), ja nyt ne ovat paljon halvempia. Niitä rakennetaan johonkin jopa ilman julkisia tukia! Mitä jos tehdään sama ydinvoimalle? Sallitaan se, ja ponnistellaan, että sen turvallinen rakentaminen on helpompaa ja joustavampaa, ja rakennetaan energiamarkkinat niin, että ne arvottavat vähäpäästöisyyttä ja luotettavuutta, jotka kuitenkin ovat ne asiat, joilla on eniten väliä energiajärjestelmässä (hinnan lisäksi).

”Ydinvoimalla on lisäksi ainakin kaksi merkittävää ongelmaa. Se ei Suomessa poista markkinoilta hiiltä eikä turvetta, sillä ydinvoimalla ei tuoteta lämpöä… Ydinvoima ei myöskään ole ratkaisu liikenteen ilmasto-ongelmaan.”

Niin, noh, siis ydinvoimalla nimenomaan tuotetaan lämpöä (josta voidaan tehdä sähköä), mutta käsitellään se alla ja muistutetaan tässä yhteydessä siitä, että vesivoimalla, tuulivoimalla ja aurinkopaneeleillakaan ei tuoteta lämpöä, vaan sähköä. Eivätkä nämä teknologiat ole sen parempia ratkaisu myöskään liikenteen ilmasto-ongelmaan – joka kieltämättä on viheliäinen.

Pienreaktoreita, joilla lämmöntuotannon polttoaineiden (ja päästöjen) korvaaminen olisi hyvinkin tehtävissä, ei tosiaan ole tällä hetkellä kaupasta saatavilla. Jos luen Juhanaa optimistisesti, hän olisi kuitenkin valmis sellaisia hankkimaan, tai ainakin antamaan luvan muille näin tehdä, mikäli niitä saataville tulisi?

Ehkä meidän kannattaisi Suomessa hiljalleen valmistautua siihen, että kun niitä saataville tulee (tässä muutaman vuoden säteellä on alkamassa ja valmistumassa useampiakin First-of-a-kind projekteja), olemme valmiita kaikin puolin niitä rakentamaan ja lämmöntuotannon päästöjä niillä leikkaamaan. Julkisessa ja poliittisessa keskustelussa, regulaatiossa ja jopa lainsäädännössä on paljon tehtävää, ja tätä voidaan tehdä paljon jo valmiiksi. Päästövähennysten kiire on kova, ja sen luulisi näkyvän myös poliittisessa tahtotilassa ydinvoimaa ja pienreaktoreita kohtaan, ne kun voivat olla verrattoman toimiva työkalu päästöjen vähentämiseen monissa kohteissa!

Mainokset

Ilmastonmuutos ja Vihreät – kunnianhimoa vai ei?

Vastine Suomen kuvalehden juttuun Vihreistä ja heidän ydinvoimakannoistaan (maksumuuri).

Vihreiden sisällä jäsenten ydinvoimakannat eroavat toisistaan kuin yö ja päivä. Siinä missä osa porukasta on ymmärtänyt, että ilmastonmuutoksen hillintä vaatii heiltäkin muutosta totuttuun ajatteluun ja toimintaan, osa Vihreistä on yhä lukkiutunut päiväuneen, jossa meillä on edelleen varaa nihkeillä päästövähennyskeinojen kanssa ja poimia omaa positiota puolustamaan tarkoin valittuja ja jopa paikkansa pitämättömiä väitteitä. Tässä kirjoituksessa käyn hieman läpi näitä jälkimmäisen ryhmän äskeisessä Suomen Kuvalehden jutussa esittämiä kommentteja ja väitteitä.  

Aloitetaan tästä faktasta, joka näkyy oheisessa kuvassa: Ydinvoima on ollut kansallisella tasolla ylivoimaisesti nopein tapa vähentää energiantuotannon päästöjä. Kyllä, mukaan lukien pahasti viivästynyt Olkiluoto 3.

Puhtaan energian per capita lisäysnopeus-ennätykset 15 vuoden aikana. Lähde BP 2018.

Tämä on ollut päivänselvää jo pitkään, jos tilastoja tarkastelee vähänkään laajemmasta näkökulmasta. Silti muutamat Vihreiden isot nimet antavat edelleen lausuntoja, joissa he valittelevat niemenomaan ydinvoiman hitautta. Jos ja kun ilmastonmuutoksen hillinnällä on kiire, niin eiköhän silloin olisi tarpeen miettiä, miten ydinvoimankin rakentamisesta saataisiin entistä nopeampaa. Vinkki: se tapahtuu rakentamalla enemmän ydinvoimaa. Suurin syy läntisten voimalaprojektien ongelmien taustalla on vuosikymmenten tauko rakentamisessa.

Maria Ohisalo sanoo jutussa:

”Ilmastonmuutoksen kannalta ratkaisevassa roolissa ovat jo seuraavat 10–15 vuotta, joten uudet voimalat ovat auttamattomasti myöhässä.”

Niin. Edelleen, esimerkiksi juuri 15 vuoden aikana ydinvoimalla on hallussaan puhtaan energian tuotannon per capita lisäysennätys, moninkertaisesti. En oikein tiedä mitä tuosta pitäisi ajatella. Pitääkö ratkaisut, jotka kenties auttavat vasta 16 vuoden päästä, siis kieltää? Entä mitä tuumaamme 14 vuoden päästä, jos käykin niin, että emme onnistuneet, ja että tarvitsisimme mitä pikimmiten vielä enemmän puhdasta energiantuotantoa? Olisiko kenties siistiä, että parin vuoden sisällä olisi valmistumassa massiiviset määrät puhdasta energiantuotantoa, ja että meillä olisi olemassa osaaminen ja tuotantoketjut tehdä nopeammin lisää? Vai taputtelemmeko itseämme selkään että onneksi älysimme kieltää kaikki ”liian hitaat” projektit?

Otetaan perspektiiviä. 1990 luvun alussa Suomeen haettiin lupaa uudelle reaktorille. Silloin oli vielä hieman aikaa tehdä ilmastonmuutokselle jotain, ja jos lupa olisi tullut, olisi mylly jauhanut puhdasta sähköä jo vuosikausia. Se ei olisi liian kaukana tulevaisuudessa, vaan se olisi täällä nyt. Samalla olisi vältytty pitkältä ydinrakentamisen tauolta, joten uudemmat projektit olisivat voineen mennä paljon paremmin ja Suomi olisi tältäkin osin paljon vähäpäästöisempi. Se, että silloin tehtiin virhe on minusta heikko peruste sille että virheiden tekemistä pitäisi jatkaa edelleen.

Opetus on, että vaikka omat skenaariot ulottuvat vain 2030-luvulle, niin maailma jatkuu senkin jälkeen. IPCC:n tuoreessa raportissa nähdään että 2050 mennessä ydinvoiman pitää kasvaa 2-6 kertaiseksi nykyisestä. Isoin osa tästä potista tulee 2030-2050 välillä, joten meidän täytyy ruveta toimiin sen mahdollistamiseksi tänään. Miten? Mainitsin tämän jo yllä: rakentamalla lisää ydinvoimaa, jotta osaaminen ja toimitusketjut pysyvät terässä ja ne saadaan kasvatettua tarvittavaan mittakaavaan ajoissa. Meillä ei ole varaa 2030 luvulle tultaessa todeta, että ”oho, no ei tässä nyt enää ehdi mitään näitä käynnistää, kun ei ole tehty vuosikymmeneen mitään.”

Kalliita lupauksia

Sitten pitää vielä erotella hieman, mistä oikein puhutaan, kun puhutaan kalliista ydinvoimasta poliittisessa yhteydessä. Ydinvoiman rakentamisen kohdalla yleensä puhutaan luvan antamisesta. Siis ydinvoiman rakentamisen kohdalla kyse ei ole mittavista yhteiskunnan yhteisten rahojen satsauksista tukiin tai muihin, vaan siitä, että poliitikot sallivat tai kieltävät yritysten käyttää miljardeja omaa ja lainattua rahaansa rakentaakseen gigawateittain puhdasta ja luotettavaa energiatuotantoa. Jos tällaisia investointiehdotuksia tulisi missä tahansa muussa puhtaan energian tuotannossa, kaikki hyppisivät riemusta tasajalkaa!

Silti monet poliitikot suhtautuvat tähän ydinvoimalupien antamiseen ihan kuin se olisi jokin valtavakin henkilökohtainen satsaus nimenomaan heiltä ja yhteiskunnalta. Ajatelkaa, jos muut vähäpäästöiset energiamuodot joutuisivat käymään läpivuosikausia kestävän ja miljoonia maksavan poliittisen sirkuksen hankkeidensa yhteydessä?

Edelleen hinnasta, lainaus SK:n jutusta:

 [Satu] HASSIN mukaan uudet ydinvoimahankkeet kaatuvat hitautensa lisäksi myös kustannuksiin: uusiutuvan energian ratkaisuista on tullut niin edullisia, ettei ydinvoima kamppaile niiden kanssa enää edes hinnallaan.

Jos ydinvoimalat ovat niin kalliita, ettei niitä kannata rakentaa, niin lupahakemuksia tuskin tulee. Ja jos lupahakemus tulee, niin sehän tarkoittaa, että tämä ei pitänytkään paikkaansa, vaan ydinvoimaa kannattaa sittenkin rakentaa! Jee, lisää vähäpäästöistä energiantuotantoa ihan vaan (ilmaisen) luvan antamalla!

Jos uusiutuvat puolestaan ovat niin halpoja ja hyviä, että vain niitä kannattaa rakentaa, niin totta kai niihin investoidaan – ilman mitään tukia tai sitä, että muut vaihdtoehdot kielletään. Eihän uusiutuviin investoimista ole kukaan kieltänyt tai kieltämässä.

Sitten on tietysti myös se, että viime vuotisessa LUTin laskelmassa ydinvoima on kustannuksiltaan toisiksi edullisinta, siellä tuulivoiman tuntumassa. Mikäli tuulivoiman voimakkaan lisäämisen aiheuttamat lisäkustannukset lasketaan mukaan, ydinvoimasta tulee selkeästi halvinta puhdasta energiantuotantoa.

Entä pienreaktorit?

Hassi ja Mikkonen:

”Keskustelua käytiin jo 80-luvulla, mutta mikään firma ei myy sellaista [pienreaktoria] vieläkään. En toivo Suomen lähtevän jälleen uuden reaktoriprototyypin koekaniiniksi, sillä riskinä on aikataulujen venyminen ja kustannusten kasvu”, Hassi sanoo.

Mikkonen on samaa mieltä.

”Meillä ei ole aikaa odottaa ratkaisuja, jotka ovat vasta tutkimus- ja kehitysvaiheessa.”

Hetkinen. Esimerkiksi Ruotsalaista SECURE-kaukolämpöreaktoria myytiin Suomeen jo 1970-luvun lopulla, mutta poliittisen valinnan (pelkuruuden) seurauksena emme sitä ostaneet, ja päädyimme rakentamaan kivihiiltä EDIT: Tilalle tuli maakaasua, ei kivihiiltä (taloudellisesti ydinvoima oli paras vaihtoehto, ihan ilman mitään päästöhinnoittelua tai ilmastonmuutoksen hillintääkin). Siis miettikää mikä moka! SECURE olisi tähän mennessä säästänyt miljoonia ja miljoonia tonneja päästöjä, puhumattakaan rahasta!

Lisäksi, pitääkö tästä vetää johtopäätös, että tutkimus ja kehitys ja uusien asioiden pilotointi voidaan lopettaa, koska ne ovat tutkimus/kehitysvaiheessa ja aikataulut voivat venyä? Että Suomen ei tulekaan rikkaana maana näyttää esimerkkiä ja tietä päästövähennyksissä? Minä kun luulin että halusimme nimenomaan lisää kunnianhimoa ja toimia päästövähennyksiin.

Muotoilenpa asian toisin: Meillä ei ole aikaa olla satsaamatta kaikkiin toimiviin ratkaisuihin. Etenkin lämmöntuotannon puhdistamisessa pienreaktoreilla voi olla valtava rooli, ja etenkin siellä puhtaat vaihtoehdot ovat melko vähissä. Nimenomaan siellä tarvitaan tutkimus- ja kehitystoimintaa, sillä emme ole oikeastaan edes aloittaneet lämpösektorin päästövähennyksiä – se mitä on tapahtunut on puun polton lisäys, ja puu on nollapäästöistä vain paperilla.

Jos Suomi haluaa oikeasti olla päästövähennysten kanssa edelläkävijä, niin tämä kunnianhimo ja satsaukset koskee myös pienreaktoreita ja niiden mahdollisimman vauhdikasta selvittämistä, pilotointia ja käyttöönottoa. Ei pelkästään niiden sallimista poliittisesti (sehän nyt on ilmiselvää, eikö?) vaan ihan vaikka aiheeseen liittyvän tutkimuksen ja kehityksen rahoittamista.

WWF ja ristiriitainen suhde tieteeseen

WWF Suomi vaatii samaan aikaa tieteeseen perustuvan hiilibudjetin asettamista ja haluaa meidän siirtyvän pois tieteen mukaisesta energia-ajattelusta.

WWF-energiajailmastopolitiikka

Aiemmin tänä vuonna julkaistussa 2019 eduskuntavaaliohjelmassa (pdf) WWF ehdottaa monia hienoja ilmastotieteeseen ja sen mukaiseen hiilibudjettiin nojaavia toimenpiteitä.

  • Vuoden 2030 päästövähennystavoitteeksi WWF ehdottaa 60 prosenttia 1990 tasosta.
  • Maankäyttösektorin hiilinielut (siis metsät ja metsämaa) tulisi säilyttää vähintään 2010-luvun alkupuolen tasolla, ja
  • peräänkuuluttaapa WWF jopa Suomen hiilineutraaliutta 2030 tienoilla (riittävillä vuotuisilla hiilinieluilla voimme vähentää päästöjä ”vain” 60 % ja olla nettovaikutukseltamme hiilineutraaleja samaan aikaan, tai näin tuon itse ajattelen toimivan).

Myös ehdotus, että Suomi ajaisi kunnianhimoisempia ja sitovia ilmastotavoitteita kansainvälisesti ja EU:ssa on kannatettava, varsinkin kun esimerkiksi EU:ssa päästökauppajärjestelmä tarkoittaa sitä, että vaikka Suomi kuinka olisi nollapäästöinen, ei EU:n tasolla päästökauppasektorin piirissä olevat päästöt siitä vähene grammaakaan ilman että niitä leikataan EU-tasolla. Hienoa WWF!

Sitten tiede unohdetaan…

Viimeinen toimenpide-ehdotus kuitenkin vetäisee tieteeseen ja tuloksiin perustuvalta ajattelulta maton alta, ja siirtyy ideologisen retoriikan haaleaan syleilyyn. Siinä ehdotetaan, että ”Siirrytään pois vanhanaikaisesta energia-ajattelusta, kuten puun poltosta, lisävesivoimasta ja ydinvoimasta, ja panostetaan moderneihin energiaratkaisuihin.”

Lausahdus on nurinkurinen ja sisäisesti ristiriitainen monella tasolla. Aloitetaan terminologisesta virheestä taustalla. Ydinvoima on viimeisin ihmiskunnan löytämä energianlähde. Miksi WWF haluaa leimata sen ”vanhanaikaiseksi?” Ja millä perusteella jotkin muut energiaratkaisut sitten ovat ”moderneja?” Valosähköinen ilmiökin, johon aurinkopaneelit perustuvat, löydettiin ennen ydinenergian paljastumista. Tuulivoimaa on toki käytetty sekä suoraan että epäsuorasti vuosisatoja, jopa vuosituhansia, ja myös sähköakut ovat iäkästä teknologiaa. Näin muutamana esimerkkinä.

Toisekseen, se että jokin on ”vanhanaikaista” tai ”modernia” ei kerro yhtään mitään sen hyvyydestä, huonoudesta tai tehokkuudesta. Vanha konsti voi olla usein parempi kuin pussillinen uusia, tai sitten ei – tämä mitataan tuloksesta, ei konstin iästä. Tämänkaltainen ”leimaaminen” on puhtaasti retorinen taktiikka, jolla ei ole minkäänlaista tieteellistä pohjaa, vaan päinvastoin, vie meitä kauemmas tieteeseen perustuvasta energia- ja ilmastoajattelusta.

Kolmanneksi, WWF tulee ehdottaneeksi, että tekisimme tehotonta ilmasto ja energiapolitiikkaa. Siis samaan aikaan vaaditaan kunnianhimoa, ja kielletään nimenomaan ne työkalut, joilla on saatu tuloksia aikaan. Ydinvoima on ollut erittäin tehokas tapa puhdistaa energiantuotantoa (ajatelkaapa miten tehokasta se voisi olla jos sitä ei vastustettaisi kynsin hampain joka käänteessä!). Alla kuvassa on eri maiden puhtaan energian lisäämisen ennätykset 15 vuoden aikana per capita. Tuuli ja aurinko on laskettu yhteen, vaikka kyse onkin eri teknologioista.

Climate Gamble kuvat 2018.014

Ja vaikka emo-WWF omissa ”ilmasto-todistus” -harjoituksissaan [1] onkin päättänyt antaa ydinvoimalle mielivaltaisesti maakaasun päästöt, on tieteen konsensus asiasta eri mieltä. Alla kuvassa IPCC:n antamat mediaaniarvot eri sähköntuotantotapojen päästöille per kilowattitunti (IPCC 2014, AR5, WG3 – kuvan lähde Uhkapeli ilmastolla -kirja).

Sähköntuotannon päästötase

Entä WWF:n omat jauhot?

WWF:n mukaan ”modernit energiaratkaisut” ovat:

Modernit energiaratkaisut perustuvat useisiin joustaviin elementteihin, kuten tuuli ja aurinkovoimaan, lämpöpumppuihin, geotermiseen energiaan, liikenteen sähköistämiseen, energian varastoinnin ratkaisuihin, kunnianhimoiseen energiatehokkuuteen ja kysyntäjoustoihin sekä vahvoihin sähköverkkoihin ja siirtoyhteyksiin.

Kun kansainvälisen emo-organisaation muutaman vuoden ikäistä globaalia energiaskenaariota tarkastellaan, se kertoo myös hieman toisenlaista kieltä.

WWF-energyscenario2050

Ensinnäkin, WWF olettaa, että köyhät pysyvät suosiolla rutiköyhinä, ja maailman energiankulutus ei nouse nykyisestä juurikaan, vaikka väkimäärä lisääntyy arviolta puolella 2050 mennessä. Itse asiassa energiankulutuksen odotetaan laskevan nykyisestä huomattavasti. Tämä on rohkea oletus, jolla ei ole oikein minkäänlaista näyttöä tukenaan. Köyhyydellä on jatkuvia, erittäin huolestuttavia poliittisia, terveydellisiä, ympäristön tilaa heikentäviä ja sosiaalisia seurauksia. Lisäksi köyhyys, resurssien puute, on yksi suurimmista syistä siihen, että esimerkiksi ilmastonmuutoksen vaikutukset iskevät pahimmin juuri köyhiin: heillä ei ole meille tuttuja moderneja turvaverkkoja ja infrastruktuuria, joten pienelläkin notkahduksella on vakavat seuraukset.

Toisekseen, tästä huolimatta, raportin skenaarioissa bioenergian osuus kasvaa huomattavasti – WWF:n skenaarion mukaan melkein puolet ihmiskunnan energiasta tulisi biomassasta vuonna 2050. Sen mukaan vuonna 2050 maailman biojalostamoihin ja uuneihin työnnettäisiin 30 % enemmän puuta kuin sitä nyt käytetään kaikkiin tarkoituksiin yhteensä. Tämän lisäksi erilaisten energiakasvien viljelyyn tarvitaan 250 miljoonaa hehtaaria lisää viljavaa peltomaata. Vehnä on maailman tärkein ruokakasvi, ja sitä viljellään noin 240 miljoonalla hehtaarilla.

Hiiltäkin poltetaan vielä 2050, samaten maakaasua, mikä on sinällään valitettavan realistista. Ainoa mistä WWF tuntuu haluavan tosissaan päästä eroon, on vähäpäästöinen, luotettavasti energiaa tuottava ydinvoima. Sen mahdollistamiseksi valjastetaan käyttöön massiivinen biosfäärin polttokoneisto.

Tämän mittakaavan biopolton edessä, varsinkin kun sen ympäristö ja ilmastovaikutukset ovat tulleet ainakin Suomen WWF:lle hyvin selviksi ja etenkin kun on erittäin optimistista uskoa että maailman energianälkä vähentyisi samalla kun väkimäärä kasvaa, ei voi välttyä kysymästä, että ehkä suhtautumista ydinvoimaan kannattaisi arvioida uudelleen?[2] Kun siihen tutustuu hieman tarkemmin ja objektiivisemmin, se ei ole ollenkaan niin paha miltä se voi aluksi tuntua.

Yksi isompi ydinreaktori kun tuottaa yhtä paljon energiaa mitä saadaan hakkaamalla keskimäärin lähes neljän miljoonan hehtaarin alalta metsän koko kasvu Suomessa[3]. Pienillä reaktoreilla voidaan puolestaan jatkossa korvata polttoaineiden polttoa juuri niissä hankalissa sovelluksissa, joissa tarvitaan luotettavaa ja korkealaatuista lämpöä. Jäisi sitä luontoa vähän luonnollekin.

Tällä on oikeasti merkitystä. Tuo ylläolevaa kuvaa vuonna 2050 hallitseva ”Bio: Residue & Waste” ei tule tyhjästä, eikä tule nuo energiakasvitkaan, vaan se on niitä muun biosfäärin perkaamisen sivuvirtoja ja hakkuutähteitä sekä yhden lajikkeen energiaviljelmiä. Ympäristön kannalta se on totaalinen tuho.

***

Lähteet ja viitteet:

1. http://assets.panda.org/downloads/2008_g8_climate_scorecards.pdf, sivu 17 alaviite.
2. Tämän voi aloittaa lukemalla vaikkapa kirjan Musta Hevonen – ydinvoima ja ilmastonmuutos (Kosmos 2016), tai kiireisempänä lyhyen kirjasen Climate Gamble (löytyy esim. Amazonin kirjakaupasta, suomenkielisenä Uhkapeli ilmastolla)
3. Laskelmia voi tarkastella blogikirjoituksestani täältä: https://kaikenhuippu.com/2012/09/10/bioenergiaa-suomen-metsista-ja-soista/

Biotalous – ote kirjasta Energian Aika

Ohessa lukunäytteeksi Biotaloutta käsittelevä luku kirjastamme Energian Aika -Avain talouskasvuun, hyvinvointiin ja ilmastonmuutokseen (Aki Suokko, Rauli Partanen, WSOY 2017). Kirja valittiin vuoden 2017 tiedekirjaksi, ja sen saa hankittua esimerkiksi täältä.

*****

Biotalous – ojastako allikkoon

Suomessa paljon puhuttanut ja vuonna 2015 aloittaneen hallituksen kärkihankkeeksikin päässyt biotalous herättää voimakkaita puheenvuoroja suuntaan jos toiseen. Tämä johtuu ennen kaikkea siitä, että biotaloudella voidaan tarkoittaa kovin monia erilaisia asioita. Joku voi laskea biotaloudeksi elämysmatkailun sekä sienien ja marjojen keräilyn aarniometsissä. Seuraavassa hetkessä biotaloutta voivat olla näiden samojen metsien avohakkuu ja puiden jalostus rakennuksiksi, paperiksi, kemikaaleiksi tai muiksi biotuotteiksi, ja sen jälkeen biotaloutta on metsän uudelleen istutus ja taimikon hoito. Myös ruoantuotanto ja jalostus ovat osa biotalouden ketjua. Jotkut sisällyttävät biotalouden määritelmään myös puiden polttamisen lämmöksi tai sähköksi. Ristiriitoja tulkinnoissa siis riittää, ja katsomme biotalouden jatkossa lähinnä luonnonvarojen keräämiseksi ja hyödyntämiseksi, koska sellaisena se usein lopulta näyttäytyy. Millaisena biotalous näyttäytyy talouden ja resurssienkäytön irtikytkemisen ja toisaalta vähähiilisen yhteiskunnan näkökulmasta?

Biotalous on paljolti luonnon primaarituotannon ohjaamista ihmiskunnan käyttöön, ja se on kaksijakoinen käsite. Toisaalta voi olla hyviä perusteita korvata nyt fossiilisista polttoaineista saatavaa energiaa ja ennen kaikkea raaka-aineita kasviperäisillä ja siten uusiutuvilla raaka-aineilla siinä mitassa kuin se on ympäristön kannalta kestävästi mahdollista tehdä. Monia teollisessa toiminnassa joka tapauksessa syntyviä tähteitä on yleensä järkevä hyödyntää. Mittakaava on kuitenkin syytä pitää mielessä. Euroopassa harjoitettiin eräänlaista alkeellista biotaloutta jo keskiajalla, kun suuret määrät metsää kaadettiin rakennustarpeeksi, polttopuuksi ja ennen kaikkea viljelysmaan lisäämiseksi. Tuloksena oli karmea ympäristökatastrofi, vaikka väkimäärä ja kulutustaso henkeä kohden olivat murto-osa nykyisestä. Ihmiset siirtyivät pois biotaloudesta fossiilisiin polttoaineisiin ja mineraalitalouteen erittäin hyvistä syistä; silloinen biotalous ei ollut kestävällä pohjalla, mikä näkyi esimerkiksi metsien laajana häviämisenä ja hedelmällisen pintamaan ravinteiden köyhtymisenä sekä eroosiona. Tuohon aikaan ruoantuotanto oli nykyisen mittapuun mukaan erittäin tehotonta, vaikka vuoroviljely ja karjanlannan lannoittava vaikutus tunnettiinkin, joten viljelysmaata oli kasvavan väestön ruokkimiseksi otettava käyttöön hakkaamalla valtaisat määrät metsiä. Biotalouden rajat ovat teknologian kehittyessä siirtyneet kauemmaksi, mutta ne eivät ole kokoaan poistuneet. Rajat eivät myöskään ole selväpiirteiset, vaan hyötyjen ja haittojen suhde vaihtelee biomassojen erilaisissa hyödyntämistavoissa.

Biotalouden kokoa voidaan suurentaa kahdella tavalla: kasvattamalla luonnosta otetun biomassan absoluuttista määrää tai nostamalla luonnosta kerätyn raaka-aineen arvoa jalostamalla sitä arvokkaammaksi. Tuotettua biomassan absoluuttista määrää taas voidaan lisätä kahdella tavalla: kasvattamalla tuotantoalaa tai tehostamalla tuotantoa alaa kohden. Ensimmäinen tapa aiheuttaa välittömiä haittoja ympäristölle. Kun suurempi osuus luonnon tuotannosta kerätään ihmiskunnan käyttöön kasvattamalla keräykseen käytettyä aluetta, muulle eliöstölle jää vähemmän ja sen monimuotoisuus sekä elinmahdollisuudet kaventuvat. Ihmiskunnan biomassan kulutuksen kasvu on viime vuodet onneksi tapahtunut pääosin tehostamalla alakohtaista tuotantoa[i]. Biotalouden nykyongelma on mittakaava, sillä muiden energian- ja materiaalinlähteiden korvaaminen biopohjaisilla ratkaisuilla vaatisi luonnon koko tuotannon täydellistä alistamista ihmiskunnan käyttöön eikä sekään riittäisi.

Suomi on niitä harvoja metsäisiä ja harvaan asuttuja maita, joissa edes teoriassa merkittävä osa ihmisten kulutuksesta voidaan korjata luonnon vuotuisesta tuotannosta ilman ekosysteemien laajamittaista tuhoamista. Ja näin itse asiassa jo tehdäänkin, sillä metsäteollisuus on Suomen suurin teollisuudenala ja puupohjainen energia suurin yksittäinen primaarienergianlähde[ii]. Tästä syystä biotalous, jopa se kaksi miljoonaa vuotta vanha teknologia eli puun suora polttaminen, kasvaa Suomessa todennäköisesti tulevaisuudessa. Viime vuosina julkisessa keskustelussa on kuitenkin esiintynyt aiheen tiimoilta jonkinlaista hurmoshenkisyyttä. Biomassan vuotuista kasvua ohjataan milloin minkäkin energianlähteen tai raaka-aineen korvaajaksi olettaen, että kyseessä on jonkinlainen pohjaton sammio. Ei ole.

Biomassan kyky sitoa aurinkoenergiaa on erittäin rajallinen. Monimuotoinen luonto vaatii käyttöönsä monipuolisia ekologisia ympäristöjä, joita ei yhden puulajin talousmetsissä ja viljapelloilla yleensä esiinny. Jos pohjoisissa metsissä haluttaisiin tuottaa yhtä paljon energiaa kuin noin kymmenen neliökilometrin kokoisella Olkiluodolla voidaan tuottaa neljällä ydinreaktorilla, pitäisi noin puolet Suomen 230 000 neliökilometrin ja yli 100 miljoonan kuution vuotuisesta metsänkasvusta ohjata voimalaitosten polttouuneihin[iii].

Ainakin nyt näyttää siltä, että kiinteän biomassan prosessointi erilaisissa biojalostamoissa esimerkiksi nestemäisiksi polttoaineiksi on suhteellisen hankalaa ja kallista verrattuna nykyiseen öljyn ja maakaasun jalostukseen[iv]. Yhteiskunnan rajallisten varojen käyttöä on punnittava tarkasti ja monipuolisesti suhteessa siihen, mitä voidaan saavuttaa ja mitkä ovat kustannukset. On mahdollista, että tulee kannattavammaksi valmistaa synteettisiä liikennepolttoaineita uusiutuvalla energialla ja ydinvoimalla tuotetun sähkön avulla kuin jalostamalla biomassoja – ainakin mikäli laskemme menetetylle luonnolle ja luonnonvaroille jonkinlaisen vaihtoehtoiskustannuksen. Olennaisia kysymyksiä voi olla esimerkiksi se, kuinka suuren pinta-alan tuulivoima tai ydinvoima ja niillä tuotetun sähkön avulla valmistettu liikennekäyttöön tarkoitettu metaani, metanoli tai bensiini vievät suhteessa siihen alaan, joka pitää varata biomassan tuotantoon, mikäli päädyttäisiin biojalostamovaihtoehtoon. Nämä eivät tietenkään sulje toisiaan pois, sillä biomassavirtoja on monenlaisia.

Aivan hiljattain on uutisoitu eräänlaisista keinolehdistä, jotka voisivat valmistaa auringonvalon avulla synteettisiä polttoaineita ilmakehän hiilidioksidista[v]. Tämänkaltaiset uutiset herättävät optimismia ja innostusta, joskus liikaakin. Niiden kaupallinen tuotanto on vielä kaukana ja epävarmaa. Moni lupaava keksintö ei koskaan päädy kaupalliseen käyttöön, koska laajan mittakaavan ongelmia ei välttämättä kyetä ratkaisemaan kestävällä tavalla.

Biotuotteita vai bioenergiaa

Valtion biotalousstrategian[vi] tavoitteena on kasvattaa biotalous nykyisestä yli 60 miljardista 100 miljardin liiketoiminnaksi ja luoda 100 000 uutta työpaikkaa vuoteen 2025 mennessä. Biotalous voi tarkoittaa monia eri asioita biomassoista jalostetusta energiasta, rakennustarvikkeista ja kemikaaleista aina erilaisiin metsien ja luonnonmaisemien luontopalveluihin. Jos puusta saadaan polttamalla se sähköksi ja lämmöksi arvoa esimerkiksi 100 euroa kiintokuutiolta (puun lämpöarvo on noin 2 MWh/m3), Suomi nettoaa yhteiskunnalle arvoa 7,5 miljardia polttamalla koko tavoitteiden mukaisen vuotuisen hakkuusummansa, 75 miljoonaa kiintokuutiota. Tämä ei tietenkään ole realistinen esimerkki, mutta se osoittaa, että jokainen korjattu mutta jalostamatta jätetty ja sähköksi ja lämmöksi poltettu kiintokuutio biomassaa vie meitä itse asiassa vauhdilla kauemmas biotalousstrategian tavoitteesta, sillä saadun arvon kiintokuutiota kohden pitäisi olla keskimäärin yli kymmenkertainen. Samaan aikaan valtio on nostanut hakkeesta tuotetulle sähkölle maksettavan tuen 18 euroon megawattitunnilta[vii] (sähkön markkinahinnan ollessa noin 30 euron tuntumassa).

Bioenergian laajamittainen käyttö voidaan katsoa eräänlaiseksi antibiotaloudeksi. Bioenergialle on kohteensa ja raaka-aineensa. Jos kuitenkin muuten kannattamatonta prosessia erikseen tuetaan verorahoilla, sietää pohtia, vääristääkö se biotalouden raaka-ainemarkkinoita ja ohjaako se kohti pienempää arvonluontia.

Ilmastonmuutoksen kannalta tilanne on vielä surullisempi. Biomassan polttaminen päästää hiilidioksidia enemmän kuin fossiiliset polttoaineet tuotettua energiaa kohden. Biomassa lasketaan päästöneutraaliksi, koska oletetaan, että luonnosta poistettu puu kasvaa takaisin ja sitoo hiilen uudelleen. Näin tietysti käykin, ja Suomen metsät kasvavat nykyisellään enemmän kuin niistä hakataan puuta. Tällä sitomisella ja kasvamisella ei kuitenkaan ole suoranaisesti mitään tekemistä itse polttamisen kanssa: kaadettu puu kasvaa takaisin ja sitoo ilmakehän hiiltä täsmälleen yhtä paljon, vaikka se jätettäisiin polttamatta.

Bioenergian ilmastovaikutuksia Suomen ympäristökeskuksessa tutkiva Sampo Soimakallio on verrannut biomassan hiilineutraalisuusolettamusta keittolevyyn. Jos käden asettaa keittolevylle ja kääntää levyn täysille varttitunniksi ja sitten pois päältä, tunnin päästä levy on kylmä. Siinä välissä on kuitenkin tapahtunut jotain, ja kädessä näkyy jälki. Oletus hiilineutraaliudesta pitää paikkansa oikeastaan vain tilanteessa, jossa puun ottaminen metsästä kiihdyttää vastaavasti muun metsän kasvua sitoen hiiltä. Harvennushakkuut voivat kiihdyttää jäljelle jääneen puuston kasvua, mutta toisaalta puita on kasvamassa vähemmän, joten vaikutus on pieni. Suurin hyöty saadaan jäljelle jääneiden puiden kasvunopeudessa ja puun järeyden paranemisessa, jolloin puille löytyy enemmän käyttökohteita esimerkiksi rakennusteollisuudesta.

Soiden mittava metsäojitus toisen maailmansodan jälkeen lisäsi puun kasvua ja teki toisaalta mekaanisen metsänhoidon näillä alueilla ylipäätään mahdolliseksi. Aktiivinen metsänhoito siis lisää puun kasvua ja järeyttää puuta (kasvattaa tukkiprosenttia). Tätä ei kuitenkaan voi pitää suorana perusteena metsäenergian käytölle. Kiihtyvä kasvu on näet riippuvaista metsänhoidosta, esimerkiksi ensiharvennuksesta, eikä siitä, että puu kerätään talteen ja poltetaan. Osa harvennustähteistä, kuten oksat ja latvukset, hajoaa nopeasti metsään jätettynäkin, joten niiden poltto energiaksi on tässä mielessä perustellumpaa. Myös siitä voidaan keskustella, onko metsäenergian käyttö olennainen kannustin ylipäätään metsänhoitoon. Saadaanko metsänomistajat hoitamaan metsiään hyvin ilman, että sieltä hoitotoimien yhteydessä kerätystä energiapuusta maksetaan jotain, kenties tukia valtion pussista? Voisiko saman kannustimen metsänhoidolle toteuttaa jotenkin muuten, ja mikä olisi sen kustannus?

Maaperän ravinteiden, pohjaveden käyttäytymisen ja alueen lajirikkauden vuoksi taas olisi usein suotavaa, että suuri osa hakkuutähteistä jätettäisiin hakkuupaikalle. Tähteet myös toimivat hiilinieluna metsässä lahotessaan vuosia, jopa vuosikymmeniä.

Mikäli biomassalla korvataan fossiilisia polttoaineita sähkön- ja lämmöntuotannossa, kuten yleensä tehdään, muuttuu tilanne entistä hullummaksi. Suomen sähkön- ja lämmöntuotanto on pääosin päästökaupan piirissä, jossa kaupan on tietty määrä päästöoikeuksia. Biopolttoaineet lasketaan päästökaupassa nollapäästöisiksi, tosin kirjoitushetkellä keskustelua tämän laskentatavan jatkosta käydään Euroopan kabineteissa. Mikäli fossiilisia päästökaupan piirissä olevia polttoaineita korvataan biomassalla, todelliset kokonaispäästöt voivat nousta roimasti. Maalaisjärjen vastainen kokonaispäästöjen nousu vaatii vain, että joku muu toimija Euroopassa käyttää vapautuneet ja halventuneet päästöoikeudet samalla kun joku polttaa biomassaa, jonka päästöt ovat todellisia, vaikka eivät näy esimerkiksi päästökauppajärjestelmän kirjanpidossa.

Tämäkään ei vielä ole koko kuva. Kun puu poltetaan päästökaupan piirissä energiaksi, se ei ole enää saatavilla korvaamaan päästökaupan ulkopuolella olevia polttoaineita (liikenne) ja esimerkiksi kemian- ja rakennusteollisuuden raaka-aineita (muovit, kemikaalit, rakennusmateriaalit). Biotaloudella on tarjolla oikeasti mielenkiintoisiakin tuotekonsepteja ja palveluita. Näille löytyisi kysyntää todennäköisesti myös Suomen ulkopuolelta. Ympäristön ja luonnon monimuotoisuuden kannalta kestävästi tuotettu puu tai muu raaka-aine on kuitenkin paljon pienempi resurssi kuin taloudellisesti kestävästi tuotettu puu. Teollisella puuntuotannolla on biotalouden näkökulmasta aina myös vaihtoehtoiskustannus: esimerkiksi Kainuussa on havaittu, että joissakin metsissä marjoissa saattaa olla suurempi taloudellinen potentiaali kuin puubiomassalla.

Ihmiskunnan biomassan hyödyntäminen ja sen seurauksena tapahtuva elinympäristöjen tuhoutuminen ja pirstaloituminen ovat yksi pääsyistä siihen, että monien ekosysteemeille tärkeiden lajien populaatiot ovat kutistuneet murto-osaan aiemmasta[viii]. Tästä näkökulmasta on vaikea argumentoida, että voisimme ottaa luonnosta vielä mittavasti nykyistä enemmän kasvattaaksemme biotaloutta. Sen kasvun pitää tulla pääasiallisesti jalostusarvon nostamisesta, jalostusarvon jota tarkoituksellinen ja tuettu polttaminen puolestaan usein pienentää.

Ruoan tuotannon riskit ja mahdollisuudet

Ravinnon ja muiden biotuotteiden kasvattamista voidaan tehostaa vielä monin keinoin. Siten olisi mahdollista jättää suurempi osa niin sanotusta villistä luonnosta omiin oloihinsa. Sisätiloissa ja keinovalossa tehtävällä ruoantuotannolla kasvatusalaa voidaan kasvattaa ylöspäin, kuten asumistiheyttä on kasvatettu kerrostaloissa. Kehittyneillä jalostusmenetelmillä, kuten geenitekniikoilla, kasvien satoisuutta voidaan parantaa ja optimoida eri olosuhteisiin perinteisiä jalostusmenetelmiä tarkemmin ja tehokkaammin. Samalla lannoite- ja kemikaalimääriä voidaan vähentää. Lihaa voidaan kenties vielä joskus tuottaa laboratoriossa laajassa mitassa. Vaikka se on nyt vielä kallista, kustannukset ovat laskeneet vauhdilla.

Rehun kasvatukseen vaadittua pinta-alaa voidaan vähentää keinolihalla, olipa se synteettistä laboratoriolihaa tai kasviproteiinista valmistettua lihankorviketta. Samalla päästään tuotantoeläimiin kohdistuvasta julmuudesta. Keinoliha ja erilaiset vesi- ja kerrosviljelyn muodot sisätiloissa tosin vaativat energiaa korvaamaan kasvien auringosta keräämää energiaa. Vesi, lannoitteet ja torjunta-aineet voidaan tosin tehdä myös puhtaalla energialla, mutta nykyisin ne eivät ole hinnaltaan vielä riittävän kilpailukykyisiä. Vertikaalisella eli pystysuunnassa rakennuksiin toteutettavalla vesiviljelyllä viljelymaan tarve ja kuluminen voidaan mahdollisesti poistaa kokonaan ja pienentää rajusti vaadittua pinta-alaa, koska sisätiloissa olevat viljelmät valaistaan keinovalolla. Sään ja muiden ulkopuolisten tekijöiden oikutteluita ja riskejä voidaan hallita nykyistä paremmin, samaten tuholaisia ja kasvitauteja. Toki sähkönkulutus voi kasvaa merkittävästi, mutta sähköntuotannossa on toisaalta tyypillisesti suurimmat mahdollisuudet vähentää hiilidioksidipäästöjä. Myös kuljetustarve saattaa vähentyä, sillä pinta-alan pienentyessä ruokaa voidaan tuottaa lähellä kuluttajia ja kaupunkeja.

Ruoantuotannossa onkin mahdollisuus varsin merkittävään tehostamiseen. Jo yksin kasvisruoan suosiminen olisi suuri askel. Kääntäen tämä tarkoittaa, että merkittävä osa ympäristöhaitoista johtuu suoraan tai epäsuorasti ruoantuotannosta.

Ruokahuolto on nykyisin suuresti riippuvaista fossiilisesta energiasta. Lähes kolmannes maailman energiankulutuksesta kohdistuu tavalla tai toisella ruokaan, kun mukaan lasketaan lannoitteiden ja torjunta-aineiden valmistus, traktorien ja puimakoneiden energiankulutus, ruoan valmistus raaka-aineista, raaka-aineiden ja valmiin ruoan kuljetus ja säilytys sekä hävikki. Ruokahuoltoon kohdistuu paineita ehtyvistä fossiilisen energian varoista ja toisaalta tarpeesta vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Kuten Jussi Viitala (2011) toteaa ihmiselämän ja maailman loppumista pohtivassa kirjassaan Miten maailma loppuu?, ruoantuotanto yksi haavoittuvimmista järjestelmistämme. Tätä kirjoitettaessa suomalainen nyhtökaurainnovaatio vaikuttaa erityisen lupaavalta ilmastopäästöjen vähentäjänä ja terveellisemmän ruoan edistäjänä, samaten kuin muut sen vanavedessä markkinoille tulleet uudet kasviproteiinituotteet. Nyhtökaura voi olla esimerkki ratkaisusta, jossa ilmastopäästöjen hillinnän lisäksi saadaan monia muita etuja, kuten parantunut terveys, suomalaisittain katsoen vientituloja (Suomi on mainio paikka kauran kasvatukseen), julkisten menojen pienentyminen ja suurempi ruokaturvallisuus.

Itse maanviljely vie vain noin kolme prosenttia kokonaisenergiankulutuksesta. Maatalous tuottaa noin viidenneksen maailman kasvihuonekaasupäästöistä, eli maatalous on paljon energiankulutustaan merkittävämpi päästölähde. Nykyisin jokaista lautaselle (ja siitä usein jätteeksi) päätynyttä ruoan kilokaloria kohti on kulunut useita fossiilisen energian kilokaloreita. Arviolta 30 prosenttia globaalista primaarienergian kulutuksesta kohdistuukin ruoan tuotantoon ja jakeluun[ix], joten ruokahuolto on erittäin merkittävä energiankuluttaja.

Tanskalaisen tutkimuksen[x] mukaan Tanskassa ruoan sisältämä kilokalori on vaatinut noin kolme kilokaloria fossiilista energiaa, kun ruoan valmistus ja kuljetus otetaan huomioon. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että 90 prosenttia tanskalaisten ruoastaan saamasta fosforista ja kaliumista tulee ulkomailta. Tämä voi olla ajan oloon kestämätöntä, varsinkin jos lannoitteiden hinnat nousevat parhaiden esiintymien ehtyessä. Suurin osa käytetyistä lannoitteista päätyy maailman meriin eikä palaa takaisin maaperään, mikä aiheuttaa myös merien rehevöitymisongelmia.

Kehittyvissä maissa siirrytään elintason kohotessa yhä enemmän lihaa sisältävään ruokavalioon, joten ruoan vaatiman fossiilisen energian kulutuksessa on painetta kasvuun. Tähän liittyy riski ruoan hinnan voimakkaasta vaihtelusta. Kuten oheisesta kaaviosta käy ilmi, ruoan hinta on seurannut herkemmin öljyn hintaa 2000-luvun alkuvuosista alkaen kuin sitä ennen. Lisäksi öljyn hinnan muutos on aiheuttanut suuremman muutoksen ruoan hinnassa noin vuodesta 2006 lähtien kuin sitä ennen. Öljyn hinta kaksinkertaistui vuosituhannen vaihteessa, mutta tämä ei vaikuttanut ruoan hintaindeksiin lainkaan. Kun öljyn hinta kaksinkertaistui vuonna 2007, ruoan hinta kallistui 50 prosenttia. Tämä ei ole yllättävää, kun huomioidaan ruoan tuotannon fossiilienergiariippuvuus ja yhä globaalimmat ruoan toimitusketjut sekä öljyä korvaavien biopolttoaineiden kilpailu ruoantuotannon kanssa. Vielä suurempi tekijä voi olla se, että öljy- ja ruokafutuureista on tullut yhä enemmän sijoituskohteita alkuperäisen riskinhallintatarkoituksen ohella.

Ruoan ja öljyn hintaindeksit 1991–2016. Lähde: IMF[xi].

Mikä avuksi fossiilisen energian kulutuksen vähentämiseen ruoan tuotannossa ja jakelussa? Suurin osa ihmiskunnan ruoasta saamasta typestä on peräisin maakaasusta. Maakaasussa itsessään ei ole typpeä, mutta siitä irrotetaan vety, johon ilmakehän typpi sidotaan Haberin–Boschin prosessissa[xii]. Näin saadaan maailman yleisintä kemianteollisuuden valmistetta, ammoniakkia, josta voidaan valmistaa typpilannoitetta. Maailman maakaasusta käytetään 3–4 prosenttia ammoniakin valmistukseen, mikä vastaa 1–2:ta prosenttia kaikesta energiasta. Maakaasun käyttö vedyn lähteenä on tosin lähinnä kustannuskysymys, sillä saman vedyn voi erotella myös vedestä elektrolyysillä (sähköllä), termolyysillä (lämmöllä) tai näiden yhdistelmällä (lämpöä, sähköä ja sopivia katalyyttejä). Kehittyvissä maissa merkittävä osa ammoniakin sisältämästä vedystä tuotetaan kivihiilestä. Kivihiiltä käytettäessä syntyy huomattavasti enemmän hiilidioksidipäästöjä tuotteena saatua vetyä kohden, joten kivihiili on kenties huonoin mahdollinen vaihtoehto maakaasun käytölle ammoniakin valmistuksessa.

Ympäristöaktivisti ja tutkija John Morgan ehdotti taannoin artikkelissaan[xiii] ammoniakille omaa ”Montrealin sopimusta”. Montrealin sopimuksella[xiv] ihmiskunta pääsi eroon nopeasti otsonikatoa aiheuttavista CFC-yhdisteistä. Morganin ehdotuksessa ammoniakin tuotantoprosessi irrotettaisiin fossiilisista polttoaineista. Toimenpide olisi mittava mutta kuitenkin niin rajattu, että sillä ei olisi suuria taloudellisia haittavaikutuksia. Ehdotus keskittyisi tietyn selkeästi rajatun sektorin todelliseen ja syvään dekarbonisaatioon sen sijaan, että nyt poimimme sieltä täältä yhteiskunnasta vielä löytyviä helppoja päästövähennyskohteita ja välttelemme hankalampia vähennyksiä. Typpilannoitteen tuotanto saataisiin fossiilisista polttoaineista vapaaksi, mikä parantaisi myös ruokaturvallisuutta ja vakauttaisi typpilannoitteen hintojen vaihtelua ja siten pienentäisi ruoantuottajien taloudellisia riskejä. Samalla luotaisiin menetelmät, tuotantoketjut ja teknologiat sille, että puhtaasti tuotettua vetyä ja ammoniakkia voitaisiin ottaa myös lannoiteteollisuutta laajempaan käyttöön. Typpipohjainen ammoniakki soveltuu myös energiavarastoksi ja esimerkiksi polttomoottorikaluston polttoaineeksi. Se on myös hiilineutraali (hiilivetyjen sijasta käytetään typpivetyjä) polttoaine, kunhan sen valmistukseen käytetty energia on puhdasta. Se voisi kenties näytellä huomattavaa osaa aidosti hiilineutraalissa yhteiskunnassa.

Ruoan tuotannossa tehostamisen varaa on runsaasti ennen kaikkea siinä, mitä syömme ja kuinka paljon hävikkiä tulee. Lihan osalta siipikarjan tuotanto kuluttaa energiaa huomattavasti vähemmän kuin vaikkapa naudanlihan tuotanto, ja yleisesti kasvisruoka on vähemmän energiaintensiivistä ja maapinta-alaa vaativaa kuin sekaruoka. Erilaiset yleistävät määritelmät, kuten luomu, tehotuotanto, GMO tai lähiruoka, usein vain sekoittavat keskustelua. Niillä voidaan lyödä asioiden päälle tiettyjä odotuksia herättävä leima ilman että todellisia vaikutuksia tarkastellaan sen enempää. Esimerkiksi Suomessa talvella kasvihuoneessa tuotettu ”lähikurkku” voi olla järkyttävä energiasyöppö verrattuna espanjalaiseen serkkuunsa, joka on laivattu Suomeen.

Hiukan yllättäen ruoan kuljetus ei välttämättä ole kovinkaan suuri hiilidioksidipäästöjen aiheuttaja, eikä lähitalous ole välttämättä aina ekotehokkainta[xv]. Erään Yhdysvalloissa tehdyn tutkimuksen mukaan kuljetukset tuottajilta jälleenmyyjille kattoivat vain neljä prosenttia koko ketjun päästöistä, joten tehokkaampi lannoitteiden käyttö tai paremmat kasvuolosuhteet kauempana voivat hyvinkin kompensoida kuljetuksen päästöt[xvi]. On tärkeää, että lähiruoan tai paikallistalouden ei oleteta iskulauseenomaisesti olevan ekologisin vaihtoehto, vaan asioita on tarkasteltava kokonaisvaltaisesti vaikutusten näkökulmasta.

Entä luonnonmukainen tuotanto eli luomu? Luomun ”hyvyys” on sekin tilannekohtaista. Usein luomu tarkoittaa sitä, että heikomman satoisuutensa vuoksi ruoan tuottamiseen tarvitaan suurempi pinta-ala, jolloin monimuotoisemmalle villille luonnolle jää vähemmän tilaa. Luomussa saatetaan käyttää vähemmän kemiallisia torjunta-aineita, mutta tämä hyöty ei välttämättä ole kovin suuri ja sitä on punnittava biodiversiteetin laskun haittaa vastaan. Luomutuotannossa on paljon samoja energiapanoksia kuin väkilannoitteisiin perustuvassa tuotannossa. Väkilannoitteiden osuus ei ole edes kymmenystä ruoan kokonaisenergiankulutuksesta, joten luomu ei välttämättä ole merkittävästi vähemmän riippuvainen fossiilienergiasta kuin tehomaatalous[xvii]. Luomua ja perinteistä ruoantuotantoa vertaillut tuore tutkimus totesi, että selkeää eroa kokonaisuuden kannalta ei ole kummallekaan osapuolelle. Jos pienehkö etu on, se on tavanomaisen ruoantuotannon hyväksi[xviii]. Luomuun sisältyy myös hyödyltään varsin kyseenalaisia menetelmiä, kuten biodynaaminen viljely, jossa ohjeita hyvään satoon etsitään esimeriksi astrologiasta ja homeopatiasta.

Permakulttuuri- ja kerrosviljely pyrkivät maksimoimaan satoisuutta ja tuotantoalueen monipuolisuutta yhdistämällä toisiaan tukevia, eri kerroksissa kasvavia kasveja samalle alueelle. Vaikka alan satoisuutta saadaan näin nostettua, tämä voi tehdä koneellisesta korjaamisesta vaikeampaa, mikä nostaa työkustannuksia. Kotitarveviljely on monelle hyvä harrastus, joka opettaa hahmottamaan energian ja työn välttämättömyyttä ruoan tuotannossa.

Tärkeintä lyhyellä aikavälillä lienee hillitä lihan ja muun paljon fossiilisia energiapanoksia kuluttavan ruoan suhteellista kulutusta sekä pienentää ruoan hävikkiä. Ruoan hävikin pienentämisessä on suuri potentiaali, sillä yli kolmannes ruoasta päätyy rottien, muiden tuholaisten ja mikrobien syömäksi[xix].

Energialla on suuri osa myös ruoan kuluttajapäässä ja säilytyksessä. Melkein kolme miljardia ihmistä on vailla nykyaikaisia ruoanvalmistuksen mahdollisuuksia, ja 1,4 miljardia ihmistä elää vailla sähköä[xx]. Energian saatavuus on välttämätöntä köyhyyden ja aliravitsemuksen vähentämisessä, sillä tuotannon tehostaminen vaatii nimenomaan lisää energiapanoksia. Nykyaikainen energia parantaa tilannetta esimerkiksi kastelun, ruoan jalostuksen ja säilyvyyden parantumisen ansiosta. Samalla paikallisten pienyritysten syntyminen monipuolistaa paikallista taloutta, jolloin se on vähemmän herkkä satoriskeille. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö (FAO) ennakoi[xxi], että vuoteen 2050 mennessä ruoan tuotanto kasvaa 70 prosenttia, mikä tarkoittaa ruoantuotannon vaatiman energian kulutuksen lisääntymistä 40 prosentilla. Kahden kolmasosan tuotannon lisäyksestä arvellaan tulevan kalasta ja lihasta yhden kolmanneksen ollessa lähinnä viljoja. Ruoantuotannon kasvu on saatava aikaan nykyistä pienemmillä haitoilla. Haaste on suuri.

Maataloudessa ja ruoantuotannossa on toisaalta paljon tehostamisen varaa. FAO on onnistunut parantamaan kehittyvissä maissa ruoantuotannon tehokkuutta merkittävästi, usein 30–50 prosenttia, tarjoamalla konsultaatiota ruoantuottajille. Rikkaruohoja voidaan todistettavasti välttää yhteisviljelmillä, joiden käyttöön on koulutettu miljoonia maanviljelijöitä[xxii]. Tuholaismyrkkyjen käyttö on 32-kertaistunut vuosien 1950–86 aikana, ja niiden käyttöä voidaan vähentää merkittävästi sekä luontaisten tuholaistorjuntamenetelmien että kasvijalostuksen avulla.

Jos maapallon asukas kuluttaa keskimäärin 2500 kilokaloria ruokaa päivässä ja ruokahuolto vie 30 prosenttia[xxiii] kokonaisenergiankulutuksesta, on helppo laskea, että jokaista ruoan sisältämää kilokaloria kohti on globaalisti käytetty kuusi kilokaloria (pääosin fossiilista) ulkoista energiaa. Siten tanskalaiset näyttäisivät olevan keskimäärin tehokkaampia kuin koko maailma (tai sitten laskelmista on jäänyt pois jotain). Globaalissa pohjolassa voimme kovin paljon vikaan menemättä ajatella, että jokainen turha kilokalori pois ruokavaliosta vähentää 3–6 kaloria fossiilisen energian kulutusta. Vielä suurempi vaikutus on sillä, että naudanlihasta saatu kalori vaihdetaan kasviperäiseen proteiiniin tai vaikka broilerin lihaan.

Kun tavoitellaan hyvinvoinnin irtikytkentää ympäristöhaitoista, ei ruokahuoltoa voi ohittaa, koska se kattaa lähes kolmanneksen kokonaisenergiankulutuksesta. Asiasta puhutaan liian vähän suhteessa sen tärkeyteen. Lainaten professori David MacKayta, joka oli mukana tekemässä Global Calculator -internetsovellusta[xxiv] Britannian vuoden 2050 päästövähennystavoitteiden hahmottamiseen: ”Ydinvoimako on kiistanalaista? Yritäpäs puuttua ihmisten syömiseen!” Ruokavalion hienosäädöllä olisi saatavissa tuntuvia päästövähennyksiä samalla kun terveydenhoitomenot pienenisivät. Tällainen win-win-tilanne hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä olisi syytä ottaa keskusteluun ja käyttää hyväksi.

Viitteet:

[i] The Nature Unbound, The Breakthrough Institute (2015), http://thebreakthrough.org/images/pdfs/Nature_Unbound.pdf. Luettu 3.8.2016

[ii] Suuri osa tästä puupohjaisesta energiasta syntyy sellunkeiton sivutuotteena.

[iii] Olkiluodolla on määritelty paikka neljännellekin reaktorille. Mikäli neljän reaktorin yhteenlaskettu sähköteho on noin 5000 megawattia (lämpöteho noin kolminkertainen), ja Suomen metsien keskimääräinen kasvuteho noin 1,25 kilowattia hehtaarilla, vaatisi vastaavan sähköntuotannon tuottaminen metsien kasvuun nojaamalla noin 10-12 miljoonaa hehtaaria. Laskelma on karkea.

[iv] Toisella kirjoittajista, Akilla, on myös konkreettista kokemusta alan tutkimus- ja kehittämistehtävistä.

[v] Kts. esimerkiksi Asadi et al., (2016), Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid, Science 353:467-470.

[vi] Suomen biotalousstrategia, http://tinyurl.com/gvtfxcc. Luettu 3.8.2016

[vii] Metsähakesähkön tuki nousee, http://tinyurl.com/hsxler8. Luettu 3.8.2016

[viii] Rethinking extinction, Stewart Brand (2016) http://tinyurl.com/zgcprz7. Luettu 12.10.2016

[ix] Bryant, J., (2015), The Entropy Man, Vocat International Ltd ja FAO, 2012, http://www.fao.org/docrep/015/an913e/an913e.pdf. http://tinyurl.com/hsxler8

[x]  Markussen, M. V.& Østergård, H., (2013), Energy Analysis of the Danish Food Production System: Food-EROI and Fossil Fuel Dependency, Energies 2013, 6:4170-4186.

[xi] IMF Primary Commodity Prices, http://www.imf.org/external/np/res/commod/index.aspx. luettu 17.6.2016

[xii] Lue lisää Haber-Bosch -menetelmästä https://en.wikipedia.org/wiki/Haber_process. Luettu 3.8.2016

[xiii] A Montreal Protocol for fossil ammonia, http://tinyurl.com/hcxt5jb. Luettu 3.8.2016

[xiv] Montreal Protocol, https://en.wikipedia.org/wiki/Montreal_Protocol. Luettu 3.8.2016

[xv] Kreidenweis, U. et al., (2016), Regional or global? The question of low-emission food sourcing addressed with spatial optimization modelling, Environmental Modelling & Software 82:128-141.

[xvi] Weber, C.L. & Matthews, H.S., (2008), Food-miles and the relative climate impacts of food choices in the United States, Environ. Sci. Technol. 42:3508-3513.

[xvii] Kts. esimerkiksi tuore tapaustutkimus Iso-Britanniasta: Østergård et al., (2014), Resource use in a low-input organic vegetable food supply system in UK – a case study, http://tinyurl.com/j2v75zy. Luettu 3.8.2016

[xviii] Yhteenveto ruotsalaistutkimuksesta englanniksi Genetic Literacy Projectin sivuilla: http://tinyurl.com/j9npo9e

[xix] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xx] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://www.fao.org/docrep/015/an913e/an913e.pdf sivulla 6 viitteet. Luettu 3.2.2016

[xxi] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxii] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxiii] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxiv] 2050 Energy Calculator, http://2050-calculator-tool.decc.gov.uk/. MacKay on myös erinomaisen Sustainable Energy – Without the Hot Air -kirjan kirjoittaja. Kirja on luettavissa ilmaiseksi internetissä http://www.withouthotair.com/ Luettu 3.8.2016

Day 6 – COP23 Bonn – Shit gets real and I get out

My flight left on Saturday afternoon, so it was basically packing, planning and video-recording until I left for the airport.

All in all, it was a very busy, stressful and pleasurable week. Some other things I might have left unmentioned is the several possibilities of having Climate Gamble translated to several more languages, which is super exciting.

Eric trying to make sense on why we should not stop climate change effectively.

Of course the soon as I had checked in for my flight, stuff started happening. Iida and Eric participated in an anti-nuclear demonstration, with Eric singing opera and them both trying to have a civil, fact-based discussion on how we could mitigate climate change with nuclear as one of the tools. (Yeah, I, too, keep wondering what the heck anti-nuclear protesters are doing at a climate meeting in the first place, but there you are…)

They ended up being censored, shouted at, physically threatened by the activists and even bullied by the police.

You should be really thankful you are not being beaten’.

Let’s take a small pause here. Go read Iida’s story of what happened.

I mean, I have read and heard that extreme right-wing/nationalist people (often called neo-Nazis) do this sort of thing if you try to have discussions with them or interfere them in any way while they are having their way. In Finland there was even violence that led to a death recently at one such event.

But now it seems that anti-nuclear activism in Europe has gone so deep into its rabbit-hole that any arguments, facts or even an art-performance will be met with hostility and physical threats, with the police there to support the harrasment. What the hell is happening here!?

These people have, for decades, exercised their freedom of speech. They have used it for very effective fear-mongering, spreading their half-truths, waving their cherry-picked and non-peer reviewed “studies” and outright lies about nuclear energy throughout our society. They have been doing their best to land us in a situation where (arguably) our most effective tool for climate mitigation and energy decarbonization is so unpopular that even the United Nations Environmental Program refuses to even hear or discuss about it. And now, it seems, they would very much like to take that freedom of speech from us, simply for disagreeing with them.

I have been giving shit to the nuclear industry for shutting up and not making their case every chance I get for the last few years. And now they, along with a handful of independent environmental activists, are finally finding their voice and speaking up. And they are being bullied and suffocated by both anti-nuclear activists, government officials and even some United Nations ”sustainability” leaders.

This is about to get real, and interesting. We will try to stop climate change and bring about a better future for both humans and the environment with all the tools at our disposal. We won’t be bullied, nor will we shut up. Our kids deserve better than what these people are offering.

Day 5 – COP23 in Bonn – Would you like a banana for breakfast or a melting permafrost for dinner?

Day 5 started with an early wake-up. We packed our stuff and called a taxi to get to the conference center (Bonn Zone) before others arrived there. In the trunk of the taxi, we had about 250 bananas, each with a sticker saying:

Radiation facts: This normal, every-day banana is more radioactive (0.1 microsieverts) than living near a nuclear plant for a year (0.09 microsieverts). Don’t let fear hurt our climate – we need all tools to stop climate change. Learn more at our booth or visit www.nuclearforclimate.org.

A banana.

We then distributed those bananas, 2 to each booth, at the area. The bananas proved to be a splendid way to start a conversation, and we used them throughout the day until we ran out. The most hilarious moment was in the morning when I was still handing out bananas I heard someone nearby saying:

What! I nuclear Banana!? I don’t think so!

To which I shouted out:

It’s just a normal banana. Enjoy your breakfast!

Then there was a stream of embarrassed apologies, as he realized that the ”banana-man” was still around and had heard his comment. Sometimes it’s good to give a human face on these matters, even if it’s through handing out bananas.

Me and Eric also filled in a COP questionaire, asking us many kinds of questions. Strangely (or perhaps it’s just the zeitgeist) there was one very important option missing, so we filled it it:

What? Climate leadership does not include actual emissions reductions? 

In the afternoon, James Hansen gave another presentation, this time more about the responsibility of scientists to speak up. We also heard about the absolutely horrific bomb that is waiting us in the permafrost, and some alarming facts and findings on the situation with the glaciers. I will post up the video at some point, for now, you can check out the threshold on the picture below (sorry for the quality, I took it while also recording video).

As warming increases, so does the risk of further positive feedbacks and sea-level rise.

Hansen also had a short interview with us after the press conference, basically condemning the actions of UNEP to ban World Nuclear Association from the sponsorship and presence in Sustainability Innovations Forum. We will have big stuff coming out later on this, so stay tuned.

Eric getting that interview with Jim. Reminds me of the Finnish Army service: first a lot of waiting and then everything happens in a hurry real fast 🙂

In the evening we had to move to another Airbnb (and after that, yet to another) so it was finally well after midnight when we got to bed. It was my last night in Bonn.

Day 4 – COP23 in Bonn – When everything went Bananas…

Day 4 was a bit calmer. I was manning the Nuclear for Climate booth, giving out Climate Gamble books, Climate Leadership Reports and other materials, and having some nice discussions with people who wanted to know more about nuclear power’s role in our climate fight. Perhaps the most striking observation was that there were many people, especially from developing countries, who did not even know that one could produce energy with nuclear power. They were only aware of nuclear weapons. In general, they were very interested when we presented the potential benefits of nuclear power as an energy source as well. We really, really, need to get out there and tell people this stuff.

Three activists from Generation Atomic attended a side-event on 100% Renewable Energy, taking place a few blocks from the COP.  They carried with them the sharpest weapons in a war of ideas – well cited facts on a printed piece of paper, presented with a smile.

Eric Meyer, Sam Brewer, and Grant Hasbrouck went from table to table during a networking hour, presenting the facts that nuclear power has proven to be the fastest decarbonization tool, while requiring the least mining and land footprint of any zero-carbon source.

The response varied from genuine interest and inquiry, to curt rejection, to an open endorsement of burning fossil fuels and conceding climate change, as long as we phase out nuclear. Notably, one Danish anti-nuclear campaigner we met early this week (of whom I wrote in my Day 1 -piece) was there, and had further evolved on his position towards nuclear, identifying it as the ideal backup technology to a wind build-out. We continue to make progress, one conversation at a time.

Me and Tay (From GenA as well) also ran around Bonn, trying to secure a permission for a side event that our group would like to organize on Monday, when the UNEP Sustainable innovations forum, from which the nuclear industry was kicked out from, starts. They eventually ended up denying us the permission.

The evening was spent in one of the weirdest way I have ever spent an evening: By sticking up stickers on Bananas. Read more on Day 5!

A normal (radioactive) banana on the front and a normal (radioactive) Ben Heard on the back, who had arrived in Bonn a couple hours before after almost 30 hours of travel (giving him a radiation dose equivalent to eating hundreds of bananas). Sleeping next to Ben (or anyone else) would give you about half a banana worth of radiation per year. 

Ps. I have now returned home safely and did not have time to finish and post this earlier. A lot has happened since I left Bonn so stay tuned…

Day 3 – COP23 in Bonn – What it means to be a climate leader?

What is behind true climate leadership?

Wednesday saw the release of the fresh report “Climate Leadership Report 2017” from Energy for Humanity, of which I was one of the authors. After honing the press release into the last minutes, we finally sent it around 2 pm.

The Climate Leadership Report, fresh from the press.

So why another report on climate mitigation efforts? I think our report brings some data to the table that actually matters for climate. Just a day before, 350.org gave France the ”Fossil of the Day” -award here in COP23. Why? Because, like I wrote in yesterdays journal, France is postponing the forced closures of its operating nuclear fleet.

I’s still rolling my eyes on this. What just happened?

France got kicked for being a ”fossil” because it chose NOT TO close 17 of its very low carbon, clean, affordable and reliable baseload producing nuclear power plants that will save tens of millions tons of emissions by replacing coal and gas burning in France and in the European grid.

Electricitymap.org shows that 9th Nov 2017 France has average electricity emissions of 141 gCO2/kWh (thanks to its nuclear fleet) while Germany has 512 gCO2/kWh, thanks to its decision to close nuclear and keep coal running.

It takes a special kind of myopic madness to see a decision to not shut down clean energy production as a negative thing for climate. The sad thing is, 350.org, once an organization I wholly supported for their efforts to reduce emissions, has seemingly become another marketing department for the renewable energy industry and a mouthpiece for anti-nuclear propaganda, alt.facts and outright lies. With that ”fossil of the day”-award, 350.org just stated and underlined that they don’t actually give a damn about actual emissions, nor the climate. It is a sad, sad day.

It is all in the metrics and assumptions

Of course one always has to make tough choices on what to include and what to emphasize in a report such as this, but given that multiple reports so far have seen Germany – the biggest emitter in Europe that is cutting emissions slower than EU on average despite its huge investments and support schemes – as one of the leaders, there seemed to be something quite strange in the metrics they used.

These metrics often concentrated on proxies that actually have very little to with cutting emissions efficiently. They include share of renewable energy (including bioenergy), the growth of renewable energy capacity in recent years (often not production, but nameplate capacity which can be wildly misleading when it comes to actual energy production) and perhaps the promises that governments have given on emissions reductions (with no regard to if they actually seem to be reaching those targets). These other reports usually penalize if a country decarbonizes with nuclear, often giving it an arbitrary carbon footprint of natural gas (WWF G8 climate scorecards, see footnote on page 17), or even coal. In effect, some of them say that it is an act of climate leadership if one replaces nuclear with almost any sort of burning. We document these in detail in our book Climate Gamble.

The thing is, none of these proxy-metrics matter when it comes to actually reducing a country’s emissions. None of them tell us the story of decarbonizing our economies, and aiming to be a leader in those reports won’t solve our climate issues. We need to keep our eyes fixed on the goal, not poor proxies.

Press conference with James Hansen and Michael Shellenberger

In the afternoon, we went to a press conference moderated by Stuart Scott, the host of Climate Matters. Michael Shellenberger talked about Environmental Progresses’ new study where they found out that adding renewable energy has practically no correlation (apart from a few cases like Denmark) with reducing emissions, while adding hydro or nuclear correlates very well with reducing emissions.

Stuart, Michael and James

To add to that, they found an inverse correlation between electrification of the energy supply and renewable energy. The logic is rather simple actually. With subsidies (that wind and solar still require, despite supposedly being really cheap), the cost of electricity will go up. And with costlier electricity, that electricity is not replacing direct burning as a source of energy. Electric vehicles are less competitive, heat pumps are less competitive, electric cooking is less competitive, electric heating is less competitive. The thing is, we really do want to electrify these things and produce that electricity cleanly. But it is not going to happen if electricity costs more instead of less. We should aim to make electricity cheap (not artificially, but actually).

Michael also presented some data on the materials requirements and environmental impacts of various energy sources, showing that solar PV-produces about 300 times as much waste per kWh than nuclear. This is a very interesting and alarming finding that should give pause to anyone interested in environmental footprint of human activities or the efficient use of our natural resources.

James Hansen gave a very straightforward case on why we need all the tools, including massive amounts of nuclear energy, if we want to leave our children with a climate compatible with civilization and good prospects for human kind. I will post/share a video of the conference later.

****

ps. I will write and publish my journal from COP23 when I have the time to write, so its not real time.

Day 2 – COP23 in Bonn – Press, discussions and hope

A (surprise) press conference on heat decarbonization with nuclear

My second day in Bonn started with a somewhat surprising press conference. What was so surprising about it? It was held by me, and Eric Meyer from Generation Atomic. I presented my study (free pdf available) on how to decarbonize Helsinki Metropolitan area completely (heating, electricity and liquid fuels) by 2050 with small, advanced nuclear reactors. In addition, we talked a bit about how the climate and decarbonization discussion is revolving around electricity, which represents just 20 % of our energy use, and how we should be talking much more also about ways to decarbonize heating, process heat and synthetic fuels made from clean hydrogen.

But yeah. I had a press conference at the COP climate talks, on my research. Achievement unlocked. Not sure how many Finns have done that before, independent or otherwise. Video will be posted later (as we get a proper version edited).

So how did that happen? It’s the story of me telling Eric that I’m available while in Bonn, Eric knowing someone who knew someone who was up for giving their press conference slot for these sort of new ideas on how to decarbonize our energy supply and provide people with affordable, abundant energy. So, Jimmy, a representative of the Buddhist Tzu Chi Foundation, offered us the slot. And we took it, of course.

It was too bad that due to the Bonn public transit system having a nervous breakdown that morning, there was only a handful of people present. But then again, we did it, and there will be a video of it.

A “wasted” panel on Nuclear’s role in mitigating climate change

In the afternoon, we had a 2-hour presentation and panel discussion on the role of nuclear power in mitigating climate change. There was Anouk and Petros representing the young generation in nuclear, Tay representing Generation Atomic and their grassroots efforts to keep operating nuclear power plants open in the US and elsewhere, and Kirsty and Wolfgang from Energy for Humanity. Eileen did a splendid job of moderating the whole event.

Kirsty and Tay

So while the presentations they gave were good and inspiring, why did I call it “wasted?” Well, mainly because of the efforts by a handful of anti-nuclear commentators to steer the discussion away from the actual subject (how to mitigate climate change more efficiently with nuclear included in the toolbox) into a perpetual circle of “yeah what about the waste, what about the cancers, what about the uranium/mining, what about Russia building reactors (as they did build Chernobyl…) what about the waste, what about the risks…” and on and on and on.

Anouk and Petros

While some of these people were no doubt genuine in their worries and had simply been fed misinformation through poor and motivated studies (debunked a million times and in direct conflict with what WHO, UNSCEAR and other institutions have found out), some of them are there simply to do just that: keep the discussion away from the possibilities and firmly on the negatives. I know this, as I have seen these people in other nuclear-related events, posing the exact same questions with the exact same purpose.

Here is one graph that, if people wanted to listen and learn, would pretty much answer all of their questions and worries regarding the health effects of the nuclear industry.

This graph is based on data from multiple studies and statistics. Main data is from the European Commission’s ExternE-study and an article published in The Lancet medical journal (2007). The source for the numbers (with further references) is this article published at nextbigfuture.com.

The thing about the numbers in that graph is that they include, to the best ability of the researchers and authors (dozens of international, multidisciplinary teams working for many years in the Externe-study for example), the entire fuel chain from mining to transporting to fuel fabrication and so forth, the reactors being built and operated, the possibility/likelihood of severe accidents, the dismantling of the reactors and the final disposing of the radioactive waste for up to 100,000 years, and so forth. With all those included, nuclear is still pretty much the safest way to make energy.

For the next such event, I recommend this picture is shown in the beginning, with the above explanation what has been included in the data. It could help people regarding their anxieties and move the discussion along to more important matters: how to stop climate change as efficiently as possible. If needed, the picture can be shown again if someone still has questions regarding the safety of nuclear power.

France keeping its climate leadership!

The long day was made much brighter by the French announcement to postpone their plan to force a smaller share of nuclear in their electricity mix (a law set by the previous government with little to back it up). It is especially encouraging, as I was one of the signatories of our Open Letter to President Macron a couple months ago. This is another (others: 1 and 2) recent, big step towards more sensible, pragmatic and efficient climate policy. Let’s keep on going!

****

ps. I will write and publish my journal from COP23 when I have the time to write, so its not real time.

Day 1 – COP23 in Bonn Journal – Arriving

What happened in Bonn on the first day of COP23?

My day at COP23 started, after flying in at 5 PM, with driving around the Bonn area in a taxi, trying to find our airbnb place. And then there was nobody there, so I could not leave my baggage there – about 25 kg worth of Climate Gamble books and decarbonizing cities -studies (download pdf here), so off I went with my stuff to the conference area with the taxi. Of course I ended up carrying my baggage for the whole night…

Me and Eric Meyer, badged-up and ready to join the COP, with Climate Gamble 2017 edition in tow.

At last I made it to the conference area, met with my good friend Eric, got my badge for the Bula Zone (the more restricted area for delegates, so that’s an upgrade from two years ago) and then went for the opening event at the Bonn zone. Bonn zone has the booths of various organizations and countries, such as the Nuclear for Climate -initiative (N4C). Free food, free drinks, interesting conversations with interesting people, handed out a couple Climate Gambles and Decarbonizing Cities -reports. A good night, all in all.

Outreaching and discussing

Earlier that day, the people at Generation Atomic and Nuclear for Climate had already made some impact on the ground. The N4C booths are located right next to a booth of a Danish anti-nuclear organizations. Their goal was to “shut them all down as soon as possible.” After some lengthy discussions, their stand moderated to something along: “ok, the currently operating plants should be allowed to stay online for their operational lifetimes.”

Later in the evening, they had moved to something like this: “If there are small reactors that can support distributed grids, that are proliferation-proof, can’t melt down, have strong construction regulations and are built to specs, the we can have this conversation.”

Face to face discussions, being respectful, shared values. It works, sometimes at least.

Students got it right

Another encounter was with some college students who had made a project, calculating how we could mitigate climate change effectively. After fiddling with their numbers and sliders for some time, they arrived to the conclusion that it is only doable with massive amounts of nuclear energy. We knew that, but it is nice to see independent efforts come to the same conclusion, especially when they are not limited by fear and politics that often limit the thinking and analysis of the older generations.

Stay tuned!

ps. I will write and publish my journal from COP23 when I have the time to write, so its not real time.

YK:n ympäristöohjelma antoi pakit ydinvoimalle ilmastoneuvotteluista

YK:n ympäristöohjelma UNEP järjestää COP23 ilmastoneuvotteluiden yhteydessä sen suurimman sivutapahtuman, ”Sustainable Innovation Forumin.” Paikalle tulevat lähes kaikki puhtaita energiaratkaisuja tarjoavat merkittävät tahot ja heidän etujärjestönsä. Toiseksi suurimmalle globaalin vähähiilisen energian lähteelle, ydinvoimalle, annettiin kuitenkin porttikielto.

Globaalia ydinvoimateollisuutta edustava World Nuclear Association (WNA) tarjoutui viime keväänä sponsoroimaan tapahtumaa, jotta ydinvoimankin ääni pääsisi kuuluviin yhtenä ratkaisuna ilmastonmuutoksen torjuntaan. Esimerkiksi Euroopassa ydinvoimalla tuotetaan lähes puolet vähäpäästöisestä energiasta. Heinäkuussa WNA tarjoutui kulta-tason sponsoriksi, 40 000 punnan (yli 47 000 euroa) summalla. Kaikki eteni oikeaan suuntaan, ja elokuussa WNA ilmoitti jäsenilleen sponsoroinnista korostaen, että se on hyvä tilaisuus verkostoitua ja rakentaa siltoja muiden puhtaan energian toimijoiden kanssa.

Syyskuussa Climate Action -järjestö, joka neuvotteluissa toimi välikätenä, ilmoitti että kaikki on selvää, ja lokakuun kolmantena WNA sai virallisen hyväksynnän kulta-tason sponsoriksi. WNA valmistautui lähettämään allekirjoitetun sopimuksen viikon sisällä.

Vain päivää ennen sopimuksen lähettämistä UNEPin korkeammalta johdolta tuli kuitenkin yllättäen pakit. Climate Action-järjestö tarjosi WNA:lle vielä 12 500 punnan pakettia, johon ei sisältyisi varsinaista sponsorointia tai näkyvyyttä, mutta jolla WNA voisi järjestää aiheesta (ydinvoiman rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä) keskustelutilaisuuden foorumin yhteydessä. Hieman myöhemmin UNEP ilmoitti, että minkäänlainen sponsorointi tai näkyvyys ydinvoimalle ei tule kysymykseen Sustainable Innovations Forumilla.

Perusteluiksi annettiin, että ydinvoima-ala sponsorina oli riski YK:n ympäristöohjelmalle, ja että UNEP ei ole valmis muuttamaan ydinvoimaa koskevaa viestintästrategiaansa. Ja jos muuttaisikin, siihen kuluisi kuukausia.

Mutta siis hetkinen…

Yhdistyneiden Kansakuntien ympäristöohjelmalla on siis ydinvoimaa koskeva viestintästrategia, jossa ilmeisesti todetaan jotakin sen suuntaista, että ydinvoimaa ei sovi tuoda esille minkäänlaisena ratkaisuna? Mihin se perustuu? Ei mihinkään muuhun kuin henkilökohtaisiin ennakkoluuloihin UNEPin johtoportaassa ja poliittiseen pelkuruuteen. Sama aktiivinen vaikeneminen vaivaa esimerkiksi Eurooppaa. Ja sama vaikeneminen on tekemässä muutenkin lähes mahdottomasta ilmastonmuutoksen hillinnästä vielä paljon hitaampaa, kalliimpaa ja epävarmempaa.

Ilmastonmuutos on tieteen ja tutkimuksen mukaan todellinen, tapahtumassa oleva ilmiö, jolla voi olla erittäin tuhoisia seurauksia ihmiskunnalle. Meillä ei ole mitään syytä ilmastoskepsismiin. Mutta todistusaineistoa tuntuu kasautuvan yhä enemmän ja enemmän siitä, että ilmastopolitiikka tähtää usein johonkin ihan muuhun kuin päästöjen vähentämiseen tehokkaasti ja nopeasti.

Esimerkiksi Saksassa on jopa täysin päinvastaiseen suuntaan vievää politiikkaa. Siellä energiantuotannon päästöt ovat laskeneet aktiivisen ilmastopolitiikan aikana 2000-luvulla paljon Euroopan keskivertopäästöjä hitaammin (Saksa 10,4 % ja EU keskimäärin 14,7 %), huolimatta Saksan kymmenien miljardien vuotuisista panostuksista. Jos voimakas panostaminen näkyy keskivertoa heikompana suorituksena, on se selvä merkki siitä, että on panostettu vääriin asioihin. Saksassa ilmastoprojektin yksi primäärimoottoreista on ollut vähäpäästöisen ydinvoiman sulkeminen ja kieltäminen.

Tarvitsemme ilmastopolitiikkaa, joka keskittyy ilmastonmuutoksen pysäyttämiseen

Nykyinen ilmastopolitiikka on epäonnistunut ilmastonmuutoksen hillinnässä surkeasti. Ilmakehän CO2-pitoisuus kasvaa edelleen ennätysvauhtia, huolimatta vuosikymmenten ponnistuksista. Toimivista, mutta perinteisen ympäristösuojelukentän mielestä epämieluisista, ratkaisuista järjestelmällisesti vaikeneminen syö pohjan ja uskottavuuden sekä ilmastonmuutoksen torjunnan tärkeydestä viestimiseltä että tehokkailta hillintätoimilta.

Samalla tämänkaltainen tutkimustiedon vastainen politiikka rakentaa vahvat perusteet sille, että tulemme epäonnistumaan ilmastonmuutoksen hillinnässä jatkossakin. Ja tällä kertaa ei siksi, että ilmastoskeptikot vaikeuttavat ilmastonmuutoksen hillintää, vaan siksi, että esimerkiksi ydinvoimaa ideologisin perustein vastustavat ympäristönsuojelijat ja -järjestöt vaikeuttavat sitä.

***

Aiheesta kirjoitti esimerkiksi The Australian. Edit: Ja Forbes.

Ps.

Jos haluat tukea ponnisteluja tehokkaamman ilmastopolitiikan puolesta, tue kampanjaamme Bonnin ilmastoneuvotteluissa.

Skenaariot ja reaalimaailma eivät kohtaa – Energiauutiset 5/2017

Oheinen artikkelini julkaistiin Energiauutiset 5/2017 paperilehdessä. Tässä se myös internetin ihmeteltäväksi.

****

VTT:n ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston siipien suojissa toimivan NeoCarbon-hankkeen tekemiä tutkimuksia ja skenaarioita lainataan ahkerasti. Niiden avulla on jopa todisteltu, että kokonaan uusiutuviin perustuva energiajärjestelmä olisi kustannustehokkain vaihtoehto.

NeoCarbon-hankkeen tutkimuksissa (2016, [i]) on osoitettu, että pelkästään uusiutuviin energialähteisiin perustuva energiajärjestelmä on Suomessa mahdollinen – se voisi olla jopa kustannustehokkain tapa rakentaa suomalainen energiajärjestelmä. Päätelmä on sen verran radikaali, että sen taustoja on syytä tutkia.

Tutkimus ja sen tulokset eivät vielä todista sitä, onko sataprosenttisesti uusiutuviin preustuva energiajärjestelmä hyvä tai huono tai onko se kustannustehokas. Tutkimus ainoastaan osoittaa sen olevan mahdollista tietyin perusolettamuksin. Siksi tutkimuksen lopputuloksia mielenkiintoisempia ovat taustalla vaikuttavat olettamukset ja niiden perustelut.

Valitettavasti NeoCarbonin-tutkimuksen tulokset ovat julkisuudessa kääntyneet muotoon ”VTT:n tutkimus osoittaa, että sataprosenttisesti uusiutuviin perustuva energiajärjestelmä on edullisin.” Yleisön silmissä VTT:n tekemä tutkimus kuulostaa tietenkin luotettavalta, mutta onko se sitä.

Oletetun kapasiteetin tolkuttomuus

NeoCarbon-tutkimuksen taustalle laadittu skenaario olettaa, että Suomeen raknnetaan noin 13-30 gigawatia tuulivoimatehoa. Lisäksi rakennettaisiin 30-35 gigawattia aurinkosähkötehoa. Lukuina nämä eivät kerro maallikolle kovinkaan paljon. Siksi luvut on syytä avata.

Tällä hetkellä Suomen käyttämä sähköteho kesäaikaan on noin 8 gigawattia ja talvella noin 13 gigawattia. Tämä kattaa kaikenlaisen sähkön käytön. NeoCarbon-tutkimus siis olettaa kapasiteetin moninkertaistuvan. Jotta seuraavan 30 vuoden aikana saataisiin Suomeen rakennettua 30 gigawattia uutta aurinkosähkökapasiteettia, pitäisi Suomeen valmistua Suvilahden aurinkovoimalaitoksen kokoinen laitos kolmen tunnin välein.

Tuulivoimaa taas pitäisi rakentaa karkeasti kymmenkertainen määrä nykyiseen verrattuna, jotta NeoCarbon-tutkimuksen piirtämä visio toteutuisi.

Reilu 30 gigawattia aurinkosähkötehoa tuottaisi Suomessa noin 30 terawattituntia sähköä vuodessa. Tästä reilu puolet – noin 16 TWh – tuotettaisiin touko-heinäkuun aikana, jolloin Suomen kokonaissähkönkulutus on tyypillisesti noin 19 TWh. Viiden kylmimmän kuukauden aikana – marraskuusta maaliskuuhun – aurinkopaneelit tuottaisivat laskennallisesti sähköä noin 3 TWh, kun yleensä sähköä kylmimpien kuukausien aikana kuluu reilut 43 terawattituntia.

NeoCarbon-hankkeen kapasiteettioletuksilla aurinkoisina päivinä sähköä tuotettaisiin moninkertainen määrä sähkön käyttöön verrattuna – aurinkoisten päivien ylituotanto varastoitaisiin pilvisten päivien ja yöajan käyttöä varten. Jos kesäpäivä on sekä aurinkoinen ettö tuulinen, tuottaisi NeoCarbon tutkimuksen visioima tuotantokapasiteetti pahimmillaan tai parhaimmillaan 5-8 kertaa enemmän sähköä kuin mitä sitä tarvitaan.

Näin suuri aurinkosähkön ja tuulisähkön ylitarjonta muuttuu sähkömarkkinoilla jätteeksi, eli sillä ei ole enää markkina-arvoa. Samalla muuttuu jätteeksi myös muilla tavoilla verkkoon syötetty sähkö, jotka kaikki menettävät markkina-arvonsa. Tämä tapahtuu jo kauan ennen kuin 30 gigawattia aurinkosähkötehoa on saatu asennettua. Millä ihmeellä investoijat tällaisessa tilanteessa perustelevat rahoittajille tai itselleen, että juuri nyt kannattaa sijoittaa rahaa aurinkopaneeleihin?

Koska aurinkosähkön ja tuulisähkön ylitarjonta syövät sekä omaa arvoaan että muun sähköntuotannon arvoa markkinoilla, on vaikea kuvitella tilannetta. jossa energiayhtiön tai yhteiskunnan kannattaisi sijoittaa rahojaan johonkin sellaiseen, jolla ei ole juurikaan positiivista arvoa, mutta joka myös vähentää muiden pääomakantojen tuottoja.

Mitä ylituotannolle tehdään?

NeoCarbon-tutkimuksen olettamus rakentaa yli 50 gigawattia vaihtelevaa sähköntuotantoa 8-14 gigawatin kulutusolosuhteisiin on kieltämättä ”ennakkoluulotonta”. Sitä on myös mallissa käytetty tapa ratkaista ajoittainen ylituotanto-ongelma. Tutkimus olettaa, että Suomeen rakennettaisiin 17-25 gigawattia power-to-gas-laitteita. Niiden avulla ylijäämäsähkö muutettaisiin synteettisiksi polttoaineiksi, joita voidaan varastoida. Synteesimerkiksi liikennepolttoaineiks ja kaasumuodossa voimalaitoksissa poltettaviksi.

Suomen liikennejärjestelmän vuotuinen polttoaineiden kulutus on tällä hetkellä noin 6 gigawattia – energiaksi muutettuna noin 50 terawattituntia. NeoCarbon-hankkeen raportti olettaa myös sähköautojen yleistyvän vauhdilla – niiden akkuja olisi tarkoitus käyttää sähkön ylituotannon ja vajaatuotannon tasoittamiseen.

NeoCarbon-raportin olettamuksen mukaan power-to-gas-kapasiteettia käytetään keskimäärin kolmannes ajasta. Mittavan kapasiteettioletuksen ansiosta tämä riittää koko vuoden tarpeisiin, mutta tällä oletuksella power-to-gas-kapasiteetti on pahasti vajaakäyttöistä. Tämä herättää investoijissa varmasti epäilyksiä. Kuka haluaa investoida näillä oletuksilla power-to-gas-laitoksiin? Lisäksi jokainen uusi rakennettava laitos heikentää kaikkien jo olemassa olevien laitosten käyttöastetta.

Hintaoletukset hatusta?

NeoCarbon-raportti toteaa, että vain uusiutuviin perustuva energiajärjestelmä olisi kustannustehokkain. Johtopäätökseen vaikuttavat kuitenkin vahvasti tutkimuksessa käytetyt hintaoletukset.

Raportti olettaa, että vuonna 2050 katolle asennettavan aurinkopaneelin kustannus olisi 400 euroa kilowatilta, ja kaupallisen mittakaavan maa-asennukset maksaisivat 300 euroa kilowatilta. Hinta-arvio on posketon. Se on monta kertaa pienempi kuin mitä muut valtavirran arviot ovat – ja alle puolet pienempi kuin aurinkopaneeliteollisuuden Greenpeacen Energy (R)evolution -raportin antama arvio. Mikäli tarkoitus on tehdä todennäköisesti oikeansuuntaisia tuloksia antavaa tutkimusta, on hyvä käyttää valtavirran ja isojen tutkimusinstituutioiden laskemia hinta-arvioita – tai ainakin tehdä tutkimuksess aherkkyystarkastelu myös hinnoille.

IPCC:n käyttämien mallien mukaan aurinkopaneelien kustannukset vuonna 2050 olisivat noin 1000 – 2500 euroa kilowatilta. Paneelien hinta ei painu missään mallissa tai ennusteessa merkittävästi alle tuhannen euron edes vuoteen 2100 mennessä. Tästä huolimatta NeoCarbon-tutkimuksessa on käyettty valtavirrasta poikkeavia hintaennusteita, mutta valintaa ei selitetä uskottavasti.

Raportissa esitetyt ydinvoiman hintaolettamukset ovat myös epäilyttäviä. Ydinvoiman hinnoittelun lähtökohtana on 5000 euroa kilowatilta, joka on ollut viime vuosina toteutettujen projektien kustannus. Siihen lisätään 10 prosenttia jätteiden hoitamisesta ja laitosten purkamisesta aiheutuvia kulja. Aurinkovoiman ja tuulivoiman kuluihin ei kuitenkaan ole laskettu laitosten purkamisesta tai jätehuollosta aiheutuvia kuluja.

Lisäksi tutkimusryhmä päätti lisätä ydinvoiman rakentamiskustannukseen mielivaltaisen kuusi prosenttia vuosikymmentä kohti ”negatiivista oppimisen kustannuksia”. näiden kustannuslisäysten jälkeen ydinvoiman kustannuksiksi saadaan vertailussa 6500 euroa kilowatilta. ”Negatiivisen oppimisen” aiheuttamaa kustannuslisäystä tutkijat eivät perustele mitenkään. Termille eimyöskään löydy tosielämästä tai alan kirjallisuudesta perusteluita. Päinvastoin[ii].

Eliniän oudot oletukset

Tuotantolaitosten oletetun eliniän valinnassa NeoCarbon sortuu kummallisiin oletuksiin. Tuotantolaitoksen laskennallinen elinikähän vaikuttaa laitoksella tuotetun energian hintaan.

Normaalisti tuuliturbiinin  oletetaan kestävän 20-25 vuotta – NeoCarbonin olettamus on kuitenkin 30 vuotta. Aurinkopaneeleille NeoCarbon puolestaan olettaa 40 vuotta pitoaikaa, vaikka yleisemmin käytetään 25-30 vuotta. Voi tietysti olla, että materiaalien kehittyessä opimme valmistamaan kestävämpiä torneja, turbiineita ja paneeleita.

NeoCarbon-tutkimuksessa materiaalien kehitys ei kuitenkaan yllä ydinvoimaloihin. Sen mukaan ydinvoimalaitokset rakennetaan huonommin kuin 1970-luvulla. NeoCarbon olettaa uusien ydinvoimaloiden käyttöiäksi 40 vuotta. Kuitenkin Loviisan ja Olkiluodon pian 40 vuotta täyttävien reaktoreiden todellinen käyttöikä näyttää olevan vähintään 50 vuotta. Kolmannen sukupolven laitosten – kuten Olkiluoto 3:n – käyttöiäksi on laskettu vähintää 60 vuotta, todennäköisesti jopa 80 vuotta.

NeoCarbon myös olettaa, että tulevaisuuden energiajärjestelmissä ydinvoiman kaltaiselle perusvoimalle ei ole juuri käyttöä. Tät ei kuitenkaan perustella mitenkään.

Herkkyystarkastelu

Kaikissa skenaarioissa joudutaan tekemään valtavasti oletuksia, jotka kaikki vaikuttavat tutkimuksen lopputulokseen. Siksi lopputulosta kiinnostavampia ovat monesti taustalla tehdyt oletukset ja niiden perustelut. Jos tavoite on – kuten NeoCarbonin paperissa tuntuu olevan – mallintaa lopputulos, jossa uusiutuviin perustuva energiajärjestelmä näkyy mahdollisimman hyvässä valossa ja ennen kaikkea muita parempana vaihtoehtona, saatetaan mallien lähtöarvoja ja oletuksia viilata haluttuun suuntaan.

Koska tutkijat usein tiedostavat, että heillä on omia mieltymyksiä, jotka voivat vaikuttaa valintoihin, he tekevät skenaarioille herkkyystarkasteluita. NeoCarbonin tapauksessa herkkyystarkastelua tehtiin ainoastaan sen osalta, poltetaanko bioenergiaa paljon vai vielä enemmän, ja tuleeko uutta ydinvoimaa vähän vai hieman enemmän. Ehkä olisi ollut aiheellista tarkastella lopputuloksia myös vaikkapa aurinkopaneelien erilaisia hinta-arvioita käyttämällä – tai pohtia investoijan näkökulmaa, jossa investoijan oletetaan investoivan pääosin arvotonta sähköä tuottavaan tuotantolaitteistoon yhä uudestaan, vuosi toisensa jälkeen.

Neo-Carbon-skenaarion lopputuloksen voi kyseenalaistaa vilkaisemalla myös muuta aiheesta julkaistua valtavirran kirjallisuutta. Missään ei ole saatu vastaavanlaisia tuloksia. Valitettavasti skenaariotutkimuksessa ”ennen näkemättömän” tai valtavirrasta täysin poikkeavan tuloksen saaminen ei ole yleensä hyvä merkki. Se on pikemminkin merkki siitä, että tehdyissä oletuksissa ja annetuissa alkuarvoissa on jotain pielessä.

Tehdäänkö jotain nyt vai vuonna 2050?

Skenaarion soveltumattomuus tämän päivän energiapoliittiseen keskusteluun selviää viimeistään siitä olettamuksesta, jonka mukaan järjestelmä rakennettaisiin kokonaisuudessaan vuoden 2050 hinnoilla. Se ei siis kerro nykypäivästä tai seuraavasta 30 vuodesta juuri mitään, vaan järjestelmästä, jonka voisimme rakentaa vuodesta 2050 alkaen .

Ilmastonmuutoksen kannalta tärkeämpää olisi, että järjestelmä olisi kutakuinkin valmis vuonna 2050 ja puhdistettu hiilidioksidipäästöistä. Tästä huolimatta NeoCarbon-raporttia käytetään ”todisteena” politiikkasuosituksille jo tänään.

Viitteet

[i] Child, M., Breyer, C., (2016), Vision and initial feasibility analysis of a recarbonised Finnish energy system for 2050, Renewable and Sustainable Energy Reviews. DOI: 10.1016/j.rser.2016.07.00

[ii] Kts. esim. Lovering, J., & co, (2016), Historical construction costs of global nuclear power reactors, Energy Policy. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2016.01.011

UUDET ENERGIAT JA TOTUUDENPUHUJAT

Puhtaan energian saaminen massiiviseen käyttöön on lähivuosikymmenten välttämättömin mutta myös vaikein tehtävä. Rinnastamme sen itse vaikeusasteeltaan Manhattan-projektiin, mutta ehkä kymmenen tai sata kertaa suurempana. Lisäksi Manhattan-projektin osallistujilla oli selkeä vihollinen, selkeä motivaatio, ja selkeä konkreettinen päämäärä  jota haettiin. Massiivisten resurssien saaminen oli siis mahdollista, jopa helppoa.

Ilmastonmuutoksen torjunnasta puuttuvat kaikki ne edut jotka Manhattan-projektilla oli. Vihollista ei ole; selkeää konkreettista käsin nähtävää päämäärää ei ole; ja ihmisten motivointi uhrauksiin on vaikeaa. Juuri kukaan ei halua laskea  elintasoaan, koska juuri kukaan muukaan ei näytä laskevan.

Tilanne voi silti olla edelleen ratkaistavissa, kunhan vain tilannekuva on koko ajan realistinen. Jos sen sijaan alalle alkaa tulla toimijoita, jotka väheksyvät tilanteen vakavuutta, olemme todellisissa vaikeuksissa. Mitä keinoja sitten esitetäänkin, niiden täytyy olla oikeasti toteutettavissa, eivätkä ne saa sisältää täysin järjettömiä oletuksia.

ONGELMA USA:SSA

USA:ssa Stanfordin yliopiston professori Mark Jacobson näyttää osoittautuneen toimijaksi, jonka kirjoitukset sisältävät perusteettomia oletuksia. Jacobson et al. väittivät vuonna 2015 osoittaneensa, että 100% vesi-,  tuuli- ja aurinkovoimaan perustuva energiaratkaisu olisi halvin tapa täyttää USA:n energiantarve. Artikkeli on saanut valtavasti julkisuutta, ja esimerkiksi Bernie Sanders on viitannut siihen politiikassaan.

Valitettavasti vertaisarviointi on hidas mutta vääjäämätön prosessi, ja vasta tänä kesänä  Clack et al. julkaisivat arvion, jonka mukaan Stanfordin ryhmän työ on lähinnä kuumaa ilmaa. Artikkelin abstrakti kannattaa siteerata kokonaan:

“Previous analyses have found that the most feasible route to a low-carbon energy future is one that adopts a diverse portfolio of technologies. In contrast, Jacobson et al. (2015) consider whether the future primary energy sources for the United States could be narrowed to almost exclusively wind, solar, and hydroelectric power and suggest that this can be done at “low-cost” in a way that supplies all power with a probability of loss of load “that exceeds electric-utility-industry standards for reliability”. We find that their analysis involves errors, inappropriate methods, and implausible assumptions. Their study does not provide credible evidence for rejecting the conclusions of previous analyses that point to the benefits of considering a broad portfolio of energy system options. A policy prescription that overpromises on the benefits of relying on a narrower portfolio of technologies options could be counterproductive, seriously impeding the move to a cost effective decarbonized energy system.”

Artikkelin supplementary materialissa käydään läpi ongelmia tarkemmin. Myös Jacobsonin vastine julkaistiin samassa lehdessä kuin Clackin kritiikki. Väittely käy edelleen kuumana, mutta Jacobsonin uskottavuus on kärsinyt joka tapauksessa pysyvän kolauksen. Ks. mm. Scientific American, NY Times, Jetson).

Oma näkemyksemme on, että Jacobsonin ryhmä on osittain täysin oikeassa: jos halutaan päästä todella suuriin päästövähennyksiin, on sähköistettävä kaikki mahdollinen. Väärään suuntaan ryhmä menee siinä, että se on luonut itselleen dogmin siitä, että vain tietyt keinot kelpaavat tähän. Katastrofiksi ryhmän toiminta muuttuu sillä, että se ohittaa täysin kaikki todelliset ja merkittävät käytännön ongelmat, jotka sen esittämiin ratkaisuihin liittyvät.

Francois-Xavier Chevallerau on kaikkein parhaiten tiivistänyt, miksi Jacobsonin kaltaiset ylioptimistiset mallinnukset ovat niin vaarallisia.

“There is obviously a natural tendency in Western societies, among policy makers and also in civil society, to wish that the transition to renewables can be done, that it can be done quickly, and that it can be done relatively painlessly, i.e. without affecting too much the essence of the social, political and economic setup we are used to, or the balance(s) of power that are ingrained in it. Hence a favorable disposition towards scientists coming up with seemingly robust models showing that a clear and quick pathway towards 100% renewable energy exists, and proposing a roadmap to get there. This is somehow reassuring, and this is actually what a lot of us want to hear and to believe.

Yet, scientific studies that focus solely or mostly on the technical feasibility of a full-scale transition to renewables are probably inherently misleading, as they are based on technical and economic assumptions and models that are likely to be made invalid, obsolete or irrelevant by the set of societal, economic, political and technical changes that the transition process itself will set in motion. These kinds of studies may in fact have the effect of obscuring rather than shedding light on the stakes of the transition, by drowning them into complex models and calculations that few outside very limited scientific circles can really comprehend and appraise.”

Mitä hienompi malli, sitä mahdottomampi ulkopuolisen on sitä ymmärtää — ja sitä helpompi siihen on työntää oletuksia, jotka tuottavat täsmälleen niitä tuloksia joita kirjoittaja toivoo saavansa.

Tässä ei siis tarvitse edes olettaa, että tekijät olisivat epärehellisin ajatuksin liikkeellä. Todennäköisesti Jacobson uskoo täysin vilpittömästi omaan asiaansa — mutta tiede ei ole uskon asia.

ONKO ONGELMAA MYÖS SUOMESSA?

Nyt tiedeyhteisön olisi selvitettävä pikaisesti, onko meilläkin vastaavia toimijoita. Työ on syytä aloittaa Lappeenrannasta. Siellä (Lappeenrannan yliopiston ja VTT:n yhteinen) Neo Carbon Energy-ryhmä on ainakin ulkopuolisen silmin esittänyt aivan yhtä villejä tulevaisuusskenaarioita kuin Jacobsonkin, on siteerannut Jacobsonia laajasti, ja sen metodit ovat täysin samanlaisia kuin Jacobsonilla (ks. mm. Heard et al. 2017).  

Alaa tuntemattoman on vaikea tai mahdoton arvioida, onko myös näiden mallien pohja yhtä hutera kuin Jacobsonilla.

Neocarbon-ryhmälle on ollut tyypillistä esittää villejä lukuja joiden todellisia implikaatioita ei mietitä, esittää sisäisesti ristiriitaisen näköisiä väitteitä, ja kuitata kritiikki asenneongelmana.

Ylipäätään Neocarbon-ryhmän viestintä on äärimmäisen hypettävää. Milloin ryhmä aikoo ratkaista maailman nälänhädän tekemällä ruokaa sähköstä ja ilmasta; milloin ryhmä tekee Internet of Energyn joka näyttää miten koko maailma pyörii pian uusiutuvalla energialla; milloin ryhmä todistaa, että vuonna 2050 täysin uusiutuville perustuva energiajärjestelmä on Suomessa edullisin.

Suhtautuminen kritiikkiin on ollut varsin aggressiivista. Varsinkin ryhmän Twitter-tili kunnostautui pitkään kriitikoiden solvaamisessa, mutta on nyttemmin selkeästi rauhoittunut.

Toistaiseksi kritiikkiä ovat esittäneet yksittäiset bloggaajat (Mearns, Martikainen 1 Martikainen 2, Martikainen 3, Partanen). Varsinainen tiedeyhteisö on ollut hiljaa. Nyt tarvittaisiin siis tiedeyhteisön aktivoitumista.

KUKA LÄHTEE SELVITTÄMÄÄN?

Ryhmän viimeisimmässä julkaisussa (Child et al. 2017) on kenties kummallisin abstrakti, jota olemme itse missään tieteellisessä artikkelissa nähneet.

“In terms of public policy, several mechanisms are available to promote various forms of RE. However, many of these are contested in Finland by actors with vested interests in maintaining the status quo rather than by those without confidence in RE conversion or storage technologies. These vested interests must be overcome before a zero fossil carbon future can begin.”

Toisin sanoen: “me olemme oikeassa, mutta muilla on asenneongelmia tai piilotettuja motiiveja”. Tällaiset väitteet ovat aktivismia, eivät tiedettä.

Heitämme nyt suomalaiselle tiedeyhteisölle haasteen. Me maallikot voimme valittaa miten paljon tahdomme, mutta sillä ei ole arvoa. Tarvitaan vertaisarviointia, ja analyysi lienee syytä ulottaa myös tutkimusartikkeleista tehtyihin lehdistötiedotteisiin ja tulosten perusteella julkisuudessa esitettyihin politiikkasuosituksiin. Neocarbon-ryhmän tutkimuksille on tehtävä yhtä perusteellinen läpivalaisu kuin Jacobsonin tutkimuksille. Ryhmä on saanut niin paljon palstatilaa julkisuudessa, että sen tekemisiä ei voi ohittaa olankohautuksella. Jos tehty tiede ei ole asiallisessa suhteessa sen markkinointiin, toisilla tutkijoilla on eettinen velvollisuus tuoda se esille.

Child et al. 2017 saattaisi olla hyvä ja konkreettinen artikkeli arvioitavaksi, tai vaihtoehtoisesti hieman vanhempi mutta enemmän julkisuutta saanut Child and Breyer 2016.  

Kuka tiedeyhteisössä haluaa ottaa tämän tehtäväkseen?

Kirjoittajat: Jakke Mäkelä, Rauli Partanen, Kaj Luukko, Antti van Wonterghem, Heidi Niskanen, Jani-Petri Martikainen,Ville Tulkki, Markus Norrgar.  

Kirjoitus julkaistaan samaan aikaan useiden kirjoittajien omissa blogeissa. Osa kirjoittajista on vuonna 2016 osallistunut Teraloop-yrityksen kriittiseen arviointiin.

Uusiutuvaa energiaa

Kuvalähde: Wikimedia Commons

Tšernobylin ydinonnettomuus – Mitä tapahtui 26.4.1986

Tšernobylin ydinonnettomuuden vuosipäivänä muistot virtaavat mieliin ja medioihin yhä uudestaan. Kuten ydinvoimauutisoinnille ja -keskustelulle on tyypillistä, faktat usein väistyvät hyvän tarinan tieltä. Myös toimituksellisia pilkkuvirheitä sattuu ja tapahtuu, vielä 30 vuoden jälkeenkin.

Kirjassamme Musta Hevonen – Ydinvoima ja ilmastonmuutos (Kosmos 2016) kerrotaan tiiviisti mutta seikkaperäisesti Tšernobylin ydinonnettomuuden syyt, kulku ja arvioidut terveysvaikutukset. Vähemmän yllättäen, kun maailmalle selvisi, että uhriluku ei nousisikaan todennäköisesti kovin korkeaksi, syntyi tilaus monenlaisille vaihtoehtoistutkimuksille. Selvitämme myös näiden tutkimusten taustat ja tulokset. Kevään muiden onnettomuusvuosipäivien kuvaukset on jo julkaistu: Fukushiman onnettomuuskuvaus on täällä, ja Three Mile Island löytyy täältä.

Kustantajamme tarjoaa oheisesta linkistä Musta Hevonen -kirjan ostajille 10 % alennuksen koodilla: mustahevonen17

Tšernobyl (INES 7)

Ehdottomasti vakavin koskaan tapahtunut ydinvoimaonnettomuus tapahtui 26. huhtikuuta 1986 nykyisessä Ukrainassa sijaitsevassa Tšernobylin ydinvoimalassa. Reaktorissa tapahtunut höyry/vetyräjähdys ja sitä seurannut tulipalo levittivät ympäristöön suuren määrän radioaktiivisia aineita. Pelastustöihin osallistuneista osa sai niin suuria säteilyannoksia, että 47 heistä kuoli seuraavina vuosina akuuttiin säteilysairauteen ja sen myöhemmin aiheuttamiin komplikaatioihin. Raivokkaan tulipalon korkealle ilmakehään nostamat keveämmät hiukkaset levisivät ilmavirtojen kuljettamana ympäri Eurooppaa ja tulivat etupäässä sateen mukana alas. Lähialueilla laskeuma oli paikoin niin voimakasta, että asukkaita jouduttiin evakuoimaan. Evakuointien lisäksi lähiseutujen asukkaille olisi pitänyt jakaa joditabletteja ja heitä olisi tullut kieltää käyttämästä esimerkiksi laskeuma-alueella tuotettua jodi-131:n saastuttamaa maitoa ja vihanneksia. Jos Neuvostoliiton viranomaiset eivät olisi salailleet tietoa vaan olisivat toteuttaneet nämä yksinkertaiset varotoimet, onnettomuuden seuraukset olisivat jääneet paljon vähäisemmiksi. Tšernobylin vaikutuksia tutkiva kansainvälinen Tšernobyl-foorumi arvioi onnettomuudessa levinneen säteilyn tulevan aiheuttamaan yhteensä noin 4000 ennenaikaista kuolemaa.

Kuten kaikkia muitakin asioita, myös ydinreaktoreita voidaan suunnitella hyvin, huonosti, ja hyvin huonosti. Tšernobylin onnettomuusreaktori RBMK oli suunniteltu hyvin huonosti. Kun reaktoria 1950-luvulla suunniteltiin, neuvostotiedemiehet tukeutuivat lähinnä vähäiseen kokemukseen pienistä, ydinaseplutoniumin tuotantoon tarkoitetuista “atomimiiluista.” Jotta voimalan käyttö olisi mahdollisimman halpaa, reaktorista piti rakentaa mahdollisimman suuri ja polttoaineena tuli käyttää mahdollisimman vähän väkevöityä uraania. Lisäksi reaktorin polttoaine tuli voida vaihtaa ilman, että reaktoria sammutettaisiin. Tämän ominaisuuden tärkein syy oli halu vähentää seisokit minimiin, joskin tarvittaessa reaktoreita voitaisiin tällöin käyttää joustavammin myös aseplutoniumin tuotantoon.

Nämä valinnat johtivat grafiitin käyttämiseen reaktorin ytimessä neutronien hidastimena neljä kertaa kalliimman raskaan veden asemasta. Reaktorista lisälaitteineen tuli suurikokoinen, ja paineenkestävän suojarakennuksen rakentaminen sen ympärille olisi tullut kalliiksi. Joidenkin arvioiden mukaan hinta olisi kaksinkertaistunut. Kustannussyistä myös erilaisia varajärjestelmiä rakennettiin mahdollisimman vähän. Silloisen neuvostologiikan mukaan suojarakennukselle ja varajärjestelmille ei ollut tarvetta, sillä periaatteessa RBMK oli täysin turvallinen reaktori. Kunhan sitä käytettäisiin täsmälleen ohjekirjan mukaisesti.

Ikävä kyllä, reaktorin käyttäjille ei kerrottu aivan kaikkea. Suunnittelijat tiesivät hyvin, että RBMK:n rakenne yhdistettynä mahdollisimman vähän väkevöidyn uraanin käyttämiseen polttoaineena saattoivat tehdä reaktorista tietyissä olosuhteissa epävakaan. Lähes kaikki ydinreaktorit on suunniteltu niin, että jos jäähdytysaine, yleisimmin vesi, pääsee jostain syystä höyrystymään tai muuten karkaamaan reaktorista, reaktorin ytimessä tapahtuva lämpöä tuottava ketjureaktio vaimenee ja sammuu.

RBMK käyttäytyy juuri päinvastoin. Jos jäähdytysaineena toiminut vesi pääsee höyrystymään ja jäähdytyskanava kuivuu edes osittain, ketjureaktio reaktorin ytimessä kiihtyy. Jos säätölaitteet eivät toimi riittävän nopeasti tai jos ne on kytketty pois päältä kiihtyvän reaktion tuottama lämpö höyrystää yhä enemmän vettä ja ketjureaktio kiihtyy entisestään. Tämä johtaa ytimen sulamiseen. Ilmiö oli erityisen voimakas reaktorin toimiessa suhteellisen pienellä teholla, jolloin jäähdytysveden paine ja sitä kautta höyrystymislämpötila olivat alhaisempia kuin normaalisti. Lisäksi reaktorin säätösauvat oli suunniteltu huonosti. Niiden kärki oli valmistettu grafiitista, joka kiihdyttää ketjureaktiota. Näin ollen täysin ulkona olevien säätösauvojen työntäminen reaktoriin ensin kiihdyttää reaktiota noin viiden sekunnin ajan, ja vasta sitten alkaa hillitä sitä. Yksitellen säätösauvoja työnnettäessä ongelma ei ollut iso, mutta jos kaikki reaktorin 211 säätösauvaa työnnettäisiin kerralla kriittisenä toimivaan reaktoriin, olisi reaktion kiihtyminen räjähdysmäistä. Kaiken huipuksi säätösauvoja syöttävä mekanismi oli 1980-luvunkin mittapuulla hyvin hidastoiminen. Yhtä vanhoissa länsimaisissa reaktoreissa hätäsammutus säätösauvoilla kesti noin kolme sekuntia, kun se RBMK-reaktorissa kesti 20 sekuntia.

Reaktorin suunnitelleen Kurchatov-instituutin tiedemiehet eivät olleet tyhmiä, ja he olivat tietoisia ongelmista. Viranomaiset eivät kuitenkaan halunneet kuulla epämiellyttäviä uutisia. Ydinteknologia oli Neuvostoliitossa lähtökohtaisesti salaista, RBMK-reaktorin toimintaperiaate oli valtionsalaisuus ja reaktorin käyttäjiä kiellettiin keskustelemasta sen mahdollisista ongelmista edes keskenään. Niinpä esimerkiksi säätösauvojen suunnitteluvirheestä ei tiedotettu muille RBMK:n käyttäjille edes sen jälkeen, kun virhe johti vaaratilanteeseen Ingalinan RBMK-voimalassa vuonna 1983. Kukaan ei osannut kuvitella, että joku ensin kytkisi pois kaikki turvajärjestelmät ja sitten ajaisi reaktoria vaarallisen pienellä teholla.

Tšernobylin onnettomuuden kulku

Huhtikuussa 1986 Tšernobylin atomienergiakompleksin reaktorilla numero neljä oli määrä suorittaa turvallisuuskoe. Kokeen tarkoituksena oli varmistua siitä, että reaktoria kyettäisiin jäähdyttämään sähkökatkon ja reaktorin sammuttamisen yhteydessä. Aikaisemmat kokeet eivät olleet onnistuneet, ja voimalan poliittisesti nimitetyllä, ydintekniikasta vain hatarasti perillä olevalla johdolla oli paine saada tämänkertainen koe onnistumaan. Kokeesta ei tiedotettu reaktorin suunnittelijoille tai Neuvostoliiton ydinturvallisuusviranomaisille, osaksi aiempien epäonnistumisien vuoksi, ja osaksi siksi, ettei kokeen pitänyt olla vaarallinen.

Koesuunnitelmassa reaktorin tuli käydä matalalla, noin 700 MW lämpöteholla, kun höyryn syöttö sähköä jauhavaan höyryturbiiniin katkaistaisiin. Täysillä kierroksilla pyörivä turbiini jatkaisi pyörimistään, ja sen käyttäytymistä seurattaisiin mittalaittein. Näin voitaisiin varmistua siitä, että hätätilanteessa sen tuottama sähkö riittäisi pyörittämään jäähdytyspumppuja siihen saakka, kunnes voimalan dieselkäyttöiset varageneraattorit käynnistyisivät.

Suunnitelmissa oli ajaa reaktori hitaasti alas kokeen aloitusteholle aamuyöstä 25. huhtikuuta alkaen, ja aloittaa koe siihen etukäteen perehtyneen päivävuoron saapuessa töihin. Juuri vuoron vaihtuessa kävi kuitenkin niin, että eräs toinen sähkövoimala putosi verkosta, ja Kiovan alueen sähköverkon valvoja pyysi Tšernobylin voimalan johdolta kokeen siirtämistä. Tähän suostuttiin, mutta kokeen valmistelut jatkuivat, ja jopa osa turvajärjestelmistä kytkettiin valmiiksi pois päältä. Sähköverkon valvoja antoi vasta 23:04 luvan jatkaa reaktorin alasajoa, mutta päivävuoro oli jo poistunut työpaikoiltaan. Iltavuorokin oli jo poistumassa, ja vuoroaan aloittavalle yövuorolle annettiin nyt tehtäväksi toteuttaa koe niin pian kuin mahdollista. Reaktorin tehoa pienennettiin nopeasti. Tässä kohdassa reaktoria ohjannut nuori insinööri teki virheen: hän työnsi säätösauvat liian alas, ja reaktori käytännöllisesti katsoen sammui.

Testiä ei voitu suorittaa sammuneella reaktorilla, ja koetta johtanut operaattori vaati toimenpiteitä. Säätösauvoja ohjannut automatiikka, joka on RBMK-reaktorissa varsin oleellinen turvajärjestelmä, kytkettiin pois päältä, ja suurin osa sauvoista vedettiin ylös käsiohjauksella. Ketjureaktio kiihtyi, ja muutamassa minuutissa reaktorin lämpöteho nousikin 160–200 megawattiin. Tämä ei vielä riittänyt kokeen aloittamiseen, joten automaattiset varoitukset ohitettiin, lisää säätösauvoja vedettiin ylös reaktorista ja kokeen valmisteluja jatkettiin. Lukuisista varoituksista huolimatta valvomon henkilökunta ei kuitenkaan ymmärtänyt, että nopea sammutus ja koevalmistelut olivat ajaneet reaktorin epävakaaseen tilaan. Koetta ei voitaisi turvallisesti jatkaa ennen kuin reaktoria olisi käytetty korkeammalla teholla jonkin aikaa.

Kun koe alkoi, höyrynsyöttö katkaistiin ja höyryturbiini hidastui, turbiinin pyörittämien jäähdytyspumppujen teho laski. Kun pumppujen teho laski, jäähdytysveden paine epävakaassa reaktorissa väheni. Kun paine vähenee, vesi höyrystyy herkemmin. Kun jäähdytysvesi höyrystyi, ketjureaktio RBMK-reaktorin ytimessä kiihtyi – täsmälleen päinvastoin, kun reaktoreissa yleensä. Kukaan ei ollut ilmeisesti kertonut tästä tärkeästä ”ominaisuudesta” reaktorin käyttäjille.

Kun ketjureaktio kiihtyi, reaktorin turvallisuusautomatiikka ryhtyi laskemaan säätösauvoja reaktoriin tehon pitämiseksi tasaisena. Mutta vain 12 säätösauvaa oli jäänyt automatiikan ohjattaviksi; loput 199 sauvaa oli kytketty irti tietokoneesta käsiohjaukselle, ja vedetty kokonaan ulos reaktorista. Noin 36 sekuntia kokeen aloittamisen jälkeen kaikki kaksitoista sauvaa olivat sisällä, mutta teho nousi edelleen. Tässä vaiheessa joku käynnisti reaktorin hätäsulun.

Hätäsulku työnsi kaikki ulosvedetyt säätösauvat yhtä aikaa reaktoriin. Sauvojen suunnitteluvirheen, grafiittipään, vuoksi reaktoriin työntyvät sauvojen kärjet kiihdyttivät ketjureaktiota. Vaikka ongelma oli havaittu jo kolme vuotta aikaisemmin, Tšernobylin työntekijöille ei oltu kerrottu tästäkään. Reaktio kiihtyi niin nopeasti, että ainakin osa säätösauvoista ylikuumeni ja jumittui ennen kuin varsinainen reaktiota hillitsevä osa sauvasta edes pääsi reaktorin sisälle.

Muutaman seuraavan sekunnin aikana reaktori karkasi täysin hallinnasta. Tehoa seuraavat mittarit pysähtyivät 33 000 megawattiin, kun reaktorin suunniteltu huippulämpöteho oli vain 3200 MW. Seuranneita tapahtumia on mahdoton rekonstruoida tarkasti, mutta luultavasti jäähdytysveden tuottama höyry sai aikaan valtavan höyryräjähdyksen, joka lennätti 2000 tonnia painavan reaktoriastian kannen reaktorihallin kevyen peltikaton läpi. Räjähdys hajotti loputkin jäähdytyskanavat, ja RBMK veti viimeisen ässän hihastaan: kun kaikki jäähdytysvesi oli kadonnut, mikään ei enää pidätellyt ketjureaktiota. Toinen, vielä voimakkaampi räjähdys hajotti reaktorin ytimen ja levitti erittäin radioaktiivisia polttoaineen ja reaktorigrafiitin kappaleita ympäri voimala-aluetta. Kun ilmaa virtasi rikki repeytyneeseen reaktoriin, punahehkuinen grafiitti syttyi palamaan. Pelastustyöntekijöiden kuolemaa halveksuvasta urheudesta huolimatta grafiittiydin paloi kaksi viikkoa, ja levitti suuren osan reaktorin radioaktiivisista aineista ilmakehään ja ympäristöön.

Neuvostojohto oli vielä aikaisin seuraavana aamuna autuaan tietämätön tuhon laajuudesta. Neuvostoliitossa ei ylipäätään ollut tapana uutisoida sattuneista onnettomuuksista tai ympäristötuhoista, ja ydinohjelma oli erityisen arka aihe. Seuraukset alkoivat selvitä, kun Suomen rajavartiolaitos havaitsi normaalia korkeampia säteilyarvoja. Asiasta tiedotettiin silloista pääministeriä Kalevi Sorsaa, joka päätti olla kertomatta asiasta tiedotusvälineille, koska se vain ärsyttäisi Neuvostoliittoa.

Seuraavana aamuna, 27. huhtikuuta, säteilymittarit ruotsalaisessa Forsmarkin ydinvoimalassa villiintyivät. Säteilyn lähteenä oli työntekijän kengissä sisään tullut maa-aines, johon Tšernobylistä liikkeelle lähtenyttä laskeumaa oli satanut. Melko nopeasti Suomen yhteistyöllä lähteeksi paikannettiin todennäköisesti läntisessä Neuvostoliitossa sijaitseva ydinvoimala ja siellä tapahtunut onnettomuus. Laskeuma levisi laajalle alueelle Euroopassa, ja esimerkiksi Suomessa on edelleen mitattavissa Tšernobylistä peräisin olevaa cesium-137-laskeumaa. Kun onnettomuutta ei enää voinut kiistää, Neuvostoliiton oli viimein myönnettävä se.

Näköetäisyydellä Tšernobylistä oleva Pripjatin kaupunki evakuoitiin vasta iltapäivällä 27. huhtikuuta. Kievissä, noin 90 kilometrin päässä reaktorista, valmistelut vapunpäivän paraatia varten jatkuivat. Joditablettien tai ruokailurajoitusten jakamisesta ei ollut tietoakaan, vaikka tuhoutuneesta reaktorista oli vuotanut suuria määriä vaarallista, mutta nopeasti häviävää ja helposti torjuttavissa olevaa jodi-131:a. Muutaman rivin virallinen tiedote onnettomuudesta luettiin viimein iltauutisissa 28. huhtikuuta. Edelleenkään ruokailurajoituksista ei mainittu mitään.

Tšernobylin onnettomuuden käyttäminen esimerkkinä ydinvoimateollisuuden vaarallisuudesta on tarkoitushakuista, sillä kyseisen tyyppisiä reaktoreita ei ole rakennettu vuosikymmeniin. Niitä on kuitenkin muutamia vielä käytössä, joskin turvatoimia on parannettu huomattavasti. Vähemmälle huomiolle on jäänyt myös se eittämättä pelottava, mutta toisaalta mielenkiintoisen perspektiivin tarjoava fakta, että Tšernobylin reaktorit 1, 2 ja 3 jatkoivat toimintaansa onnettomuuden jälkeen suhteellisen normaalisti. Viimeisenä, joulukuussa 2000, suljettiin reaktori 3. Loputkin RBMK-reaktorit tulisi korvata turvallisemmilla malleilla mahdollisimman nopeasti.

Tšernobylin onnettomuuden terveyshaitat

Onnettomuuden välittömiksi uhreiksi on laskettu yhteensä 54 ihmishenkeä.  Suurin osa heistä oli paloa sammuttaneita palomiehiä, joista 127 sai säteilysairauden oireita. Sittemmin onnettomuuden jälkiä on ollut hoitamassa noin 600 000 ”likvidaattoria”, joista vain pieni osa on altistunut merkittävälle säteilylle. Suurimmat terveyshaitat lähialueen asukkaille tulivat kilpirauhassyöpää aiheuttavasta radioaktiivisesta jodin isotoopista 131 (I-131). Sen puoliintumisaika on kuitenkin noin kahdeksan päivää, joten se häviää ympäristöstä parissa kuukaudessa. Pidempiaikainen riski aiheutuu fissiotuotteista, erityisesti cesiumin isotoopista 137 (Cs-137) ja strontiumin isotoopista 90 (Sr-90).  Niistä molemmat korvaavat kalsiumia luustossa, ja niillä molemmilla on noin 30 vuoden puoliintumisaika. Pidemmän aikavälin terveysvaikutuksista on kuitenkin saatu suhteellisen lohdullisia tutkimustuloksia. Säteilyn aiheuttamaan syöpään arvioidaan tulevien vuosikymmenien saatossa kuolevan 4 000 ihmistä. Riskiryhmässä, johon kuuluvat lähinnä suurempia radioaktiivisen jodin säteilyannoksia saaneet lähiseudun lapset, on havaittu yli 4 000 kilpirauhassyöpätapausta. Näistä lähes kaikki on hoidettu onnistuneesti. Surullista kyllä, liki kaikki kilpirauhassyövät olisi voitu välttää, mikäli neuvostohallinto ja viranomaiset olisivat jakaneet väestölle joditabletteja ja esimerkiksi kieltäneet paikallisen maidon juomisen.

Ydinvoimavastaiset tahot ovat tehneet omia, ei-vertaisarvioituja tutkimuksiaan onnettomuuden seurauksista. Vähemmän yllättäen niiden uhriluvut ovat aivan omalla tasollaan. Maailman terveysjärjestö WHOn yhteistyössä muiden tutkimuselinten kanssa esittämiin Tšernobyl-foorumin tuloksiin verrattuna ydinvoiman vastustajien esittämät uhriluvut ovat kymmeniä tai satoja kertoja suurempia[i].

Esimerkiksi Tšernobyl-foorumin liian alhaiseen uhrilukuun pettyneet Euroopan Vihreät julkaisivat samaan aikaan kilpailevan TORCH-raportin[ii] (The Other Report on Chernobyl). Raportissa arvioitiin sairastuvuuden lisääntymistä aiemmin mainitulla LNT-mallilla, jonka mukaan mikä tahansa säteilyannoksen lisäys, kuinka pieni tahansa, johtaisi lisääntyneeseen sairastuvuuteen. Tšernobyl-foorumi oli pyrkinyt hankkimaan empiirisiä todisteita sairastumisista ja kuolemantapauksista, mutta TORCHin kirjoittajat pysyivät tiukasti teorian tasolla. Raportti päätyikin ennustamaan 30 000–60 000 ylimääräistä syöpäkuolemaa koko Euroopassa.

Greenpeace laski vastaavasti omassa raportissaan Tšernobylin aiheuttavan noin 93 000 ennenaikaista kuolemaa. Laskutapa oli omintakeinen: käytännössä kaikki laskeumaa vähänkään saaneilla alueilla vuoden 1986 jälkeen lisääntynyt kuolleisuus laskettiin onnettomuuden aiheuttamaksi. Yhtenä valitun menetelmän kukkasista raportti päätyi laskemaan entisen Neuvostoliiton alueella yleistyneen maksakirroosikuolemat säteilyn aiheuttamiksi. Missään kohdassa raporttia ei vaivauduttu pohtimaan, olisiko maksakirroosin, jota ei missään tutkimuksissa ole todettu aiheutuneen säteilystä, yleistymiselle voinut olla mitään muita syitä.

Tämäkään ei tosin riittänyt kaikille. Greenpeacen raporttia kirjoittamassa ollut Aleksei V. Jablokov, Neuvostoliiton tiedeakatemian entinen jäsen ja Venäjän Greenpeacen perustajiin lukeutuva tutkija, kirjoitti avustajiensa kanssa lähinnä venäjäksi julkaistuun aineistoon perustuen kirjan nimeltä Chernobyl: Consequences of the Catastrophe for People and the Environment (2007). Kirjassa väitetään peräti miljoonan ihmisen kuolleen tai kuolevan Tšernobylin seurauksena. Kuten kirjan arvioineet, myös alkuperäiskieltä venäjää taitavat ja lähteisiin perehtyneet tutkijat ovat huomauttaneet[iii], kirjan arvo tieteellisenä työnä on negatiivinen: lähdeaineistona käytetään esimerkiksi fiktiivisiä romaaneja, ja tieteellisiinkin lähteisiin suhtaudutaan lähinnä viitteellisesti.

Maksakirroosin ja muiden säteilyyn aikaisemmin yhdistämättömien sairauksien laskemisen lisäksi kirjoittajat päätyvät yksinkertaisesti keksimään asioita silloin, kun tutkimustulokset eivät vastaakaan ennakkoluuloja. Esimerkiksi kirjan Suomea käsittelevässä luvussa tutkimus, joka todellisuudessa totesi vastasyntyneiden epämuodostumien vähentyneen Tampereen alueella onnettomuuden jälkeen, on yleistetty koko Suomea koskevaksi ja sen väitetään osoittavan epämuodostumien määrän kasvaneen. Tämänkaltaiset ongelmat eivät kuitenkaan ole estäneet ydinvoimaa vastustavia tahoja käyttämästä Jablokovin teosta täysin kritiikittä ”todisteena” ydinonnettomuuksien hirvittävyydestä. Monien hirmutarinoita levittelevien tahallisena tai tahattomana taktiikkana vaikuttaa olevan koko ajan hurjempien väitteiden esittäminen; asiaan perehtymätön kansalainen kun tulee usein arvelleeksi totuuden löytyvän jostain esitettyjen arvioiden puolivälistä. Samanlaiseen taktiikkaan törmäämme myös Fukushiman vaikutuksista käydyssä keskustelussa.

Suomessa Tšernobylin ei uskota aiheuttaneen tai koskaan aiheuttavan tilastoissa havaittavaa lisäystä sairastuvuudessa tai kuolleisuudessa[iv].

Epäsuhta havaittujen vaikutusten ja yleisen huolestumisen välillä on räikeä, varsinkin jos sitä verrataan niihin vaaroihin, joita yhteiskuntamme hiljaisesti hyväksyy turvatakseen luotettavan energiansaannin. Räikein vertailukohta löytyy hiilenpoltosta. Pelkästään kivihiilen louhinnan onnettomuuksissa kuolee joka vuosi tuhansia ihmisiä[v]. Kivihiilipölyn, onnettomuuksien ja muiden louhinnan terveyshaittojen seurauksena sairastuu ja kuolee kymmeniä tuhansia kaivostyöläisiä vuosittain. WHO:n mukaan ilmansaasteisiin, joista kivihiilen päästöt tosin ovat vain osa, kuolee vuosittain noin seitsemän miljoonaa ihmistä[vi]. Hiilenpolton valtavimman riskin, hallitsemattoman ilmastonmuutoksen, mahdollisesti aiheuttamia haittoja ei näissä luvuissa edes huomioida.

Seuraukset eivät koske pelkästään kehittyviä maita, sillä Greenpeacen arvioiden mukaan pelkästään Euroopassa yli 20 000 ihmistä kuolee ennenaikaisesti joka vuosi kivihiilen käytön seurauksena – vaikka ilmastonmuutoksen uhkaa ei edes huomioitaisi[vii]. Hiilenpoltto levittää lisäksi ympäristöön käytännössä ikuisia myrkkyjä. Esimerkiksi Itämeren kalojen korkeat elohopeapitoisuudet johtuvat pitkälti hiilenpoltosta. (Edit 27.4.2017: kts kommentti alla)

Greenpeacen arvioita sekä hiili- että ydinvoiman vaaroista käyttäen voisi hyvin argumentoida, eikä täysin perusteetta, että jopa ”Tšernobyl muutaman vuoden välein” olisi kansanterveydellisessä mielessä hyvinkin hyväksyttävissä oleva hinta kivihiilestä luopumiselle.

[i] Raportin julkaisivat IAEA, WHO, UNDP, FAO, UNEP, UN-OCHA, UNSCEAR, Maailman Pankki sekä Valko-Venäjän, Ukrainan ja Venäjän hallinnot. Raportti on ladattavissa osoitteesta http://www.iaea.org/Publications/Booklets/Chernobyl/chernobyl.pdf

[ii] http://www.chernobylreport.org/torch.pdf

[iii] http://rationalwiki.org/wiki/Chernobyl:_Consequences_of_the_Catastrophe_for_People_and_the_Environment

[iv] http://www.stuk.fi/sateily-ymparistossa/tshernobyl/fi_FI/laskeuma/

[v] http://en.wikipedia.org/wiki/Mining_accident

[vi] 7 million premature deaths annually linked to air pollution, World Health Organization (2014). http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/air-pollution/en/

[vii] European coal pollution causes 22,300 premature deaths a year, study shows, The Guardian (2013). http://tinyurl.com/nyg6mpv

Finnish ecomodernists get featured in World Nuclear News!

Ensimmäinen allekirjoittamani World Nuclear Newsissä julkaistu juttu – Ekomodernistien kommentti ydinenergialain päivitykseen. Mahtavaa 🙂

SUOMEN EKOMODERNISTIT

nuclear-news-quoteOur recent official comment on the update to Finnish nuclear law has been noted in World Nuclear News.

This is both encouraging and exiting.

There is a growing interest and understanding floating around that our current policies are leading us on a train-wreck with climate change. We need to rethink our nuclear legislation, regulation and energy markets to better enable nuclear power – both current generation of plants advanced reactor designs – to help us in mitigating climate change.

View original post

Ilmastovalistajien pitäisi uskaltaa mainita myös ydinvoima

Kirjoitin julkaisemattomaksi jääneen vastineen Hesariin, joten ohessa se kuitenkin.

SUOMEN EKOMODERNISTIT

SEMin vara-pj Rauli Partanen kirjoitti taannoiseen kuntavaaleihin ja ilmastonmuutokseen liittyneeseen mielipide-kirjoitukseen lyhyen vastineen, joka jäi Hesarilta tällä erää julkaisematta. Ohessa kirjoitus kuitenkin kaiken kansan ihmeteltäväksi:

HS:n mielipiteessä 29.3.2017 Ilmastopaneelin Pj Markku Ollikainen kannustaa äänestäjiä haastamaan ehdokkaita myös ilmastoasioissa. Ajan hengen mukaisesti suurin päästövähennyskeino – ydinvoima – jätetään kirjoituksessa mainitsematta. Tämä on huolestuttavaa, sillä Ilmastopaneeli puhuu nimenomaan tieteen ja tutkimuksen äänellä.

Tilastot kertovat, että noin puolet Euroopan vähäpäästöisestä energiasta tuotetaan ydinvoimalla ja että se on historiallisesti nopein tapa leikata energiasektorin päästöjä. Se on myös kustannustehokasta, ja on osoittautunut turvallisimmaksi tavaksemme tuottaa energiaa. Ydinvoiman suurin ongelma tuntuu olevan se, että se järjestelmällisesti suljetaan pois keskustelusta.

View original post

Three Mile Islandin ydinonnettomuus – mitä tapahtui 28.3.1979?

Musta HevonenThree Mile Islandin ydinonnettomuudesta on kulunut kohta 40 vuotta. Vuonna 2017 olevan 38. vuosipäivän muistoksi jaamme oheisen Musta Hevonen – Ydinvoima ja ilmastonmuutos -kirjassamme (Kosmos 2016) olevan onnettomuuskuvauksen, jossa kerromme lyhyesti onnettomuudet pääasialliset syyt ja sen mitä tapahtui ja millaisia suoria seurauksia sillä oli.

Vuosipäivän muistoksi kustantajamme tarjoaa kirjalle omassa verkkokaupassaan 10 % alennuksen alennuskoodilla: mustahevonen17.

 

***

Three Mile Island

Siviilireaktoreiden historian kolmanneksi vakavin ydinonnettomuus tapahtui Harrisburgissa Three Mile Islandin ydinvoimalassa Pennsylvaniassa, Yhdysvalloissa 28. maaliskuuta 1979. Ketään ei kuollut, eikä ympäristöön vapautunut merkittäviä määriä haitallisia radioaktiivisia aineita. Laitoksen kakkosreaktorin ydin suli osittain, ja reilun vuosikymmenen kestäneet puhdistustoimet maksoivat lopulta noin miljardi dollaria. Tapauksen tiedottaminen epäonnistui surkeasti. Epäonnistuminen näkyi paniikkina, epäluottamuksena ja myöhemmin ydinenergiavastaisuuden voimistumisena. Tapausta on pidetty yhtenä avainsyynä Yhdysvaltojen, ja jopa maailmanlaajuisten, reaktorihankkeiden vähentymiseen seuraavaksi kolmeksi vuosikymmeneksi.

Babcock & Wilcoxin suunnittelemassa painevesireaktorissa oli omat ongelmansa. Suurimmat ongelmat löytyivät kuitenkin kenties voimakkaasti kasvaneen ydinteollisuuden työntekijöiden puutteellisesta koulutuksesta. Paljon pienempiä laivaston ydinsukellusvenereaktoreita joitain vuosia operoineet löysivät hyväpalkkaisia töitä siviilireaktoreiden operaattoreina. Silloisten ydinsukellusveneiden reaktoreiden tehot olivat 12 megawatin luokassa, joten ne olivat aivan erilaisia hallittavia kuin kymmeniä kertoja tehokkaammat siviilireaktorit. Esimerkiksi 1,2 gigawatin painevesireaktori tuottaa vielä vuorokausi pysäytyksen jälkeen yli 15 megawattia jälkilämpöä.

Ytimen osittaiseen sulamiseen johtanut varsinainen tapahtumaketju alkoi noin 11 tuntia ennen onnettomuutta[i]. Työntekijät puhdistivat reaktorin toissijaisen vesikierron suodattimia, ja joutuivat normaalin paineilman sijaan käyttämään puhdistukseen vettä. Paineella suodattimeen työnnettyä vettä päätyi pieni määrä suljetun venttiilin ohi väärään paikkaan. Myöhemmin tämä vesi aiheutti syöttöveden pumpuissa ja muualla ongelmia, jotka katkaisivat veden syötön turbiineihin. Veden syötön keskeytyminen aiheutti paineen ja lämpötilan nousua reaktorin jäähdytysjärjestelmässä, mikä johti reaktorin automaattiseen hätäsulkuun (SCRAM[ii]). Reaktorin jäädytysjärjestelmään alkoi kasaantua jälkilämpöä, sillä turbiinit eivät olleet toiminnassa. Koska turbiinin syöttövedenkin pumput olivat pysähtyneet, kolme varapumppua käynnistyivät. Niistä ei kuitenkaan ollut apua, sillä muutama varajärjestelmän venttiili oli huollon vuoksi suljettuina. Tämä oli Yhdysvaltojen ydinturvallisuusviranomaisen NRC:n ohjeiden vastaista, sillä kaikkien varaventtiilien ja -pumppujen sulkeminen reaktorin ollessa käynnissä oli kiellettyä. Jäähdytys varajärjestelmineen oli efektiivisesti pysähtynyt. Myöhemmin NRC määritteli tämän virheen yhdeksi onnettomuuden avaintekijöistä.

Kun paine pääjäähdytysjärjestelmässä kasvoi, se avasi automaattisen paineenalennusventtiilin. Normaalisti tämä venttiili sulkeutuu, kun paine jäähdytysjärjestelmässä alenee, mutta mekaanisen vian vuoksi se jumittui auki. Paineen lisäksi jäähdytysjärjestelmästä alkoi karata myös jäähdytysneste. Varaventtiilien ja -pumppujen sulkemisen ohella venttiilin mekaaninen vika oli yksi keskeisistä onnettomuuteen johtaneista syistä. Venttiilin jumiutuminen jäi operaattoreilta huomaamatta, sillä sen tilasta kertova valo oli huonosti suunniteltu[iii]. Operaattorin merkkivalosta saama käsitys oli, että se oli kiinni, kuten pitikin olla, vaikka se oli jumiutunut auki-asentoon. Tämä aiheutti operaattoreille paljon sekaannusta, sillä jäähdytysjärjestelmän muut mittalaitteet käyttäytyivät kummallisesti siihen nähden, että paineventtiili vaikutti olevan kiinni. Vasta seuraava työvuoro näki tilanteen ulkopuolisen uusin silmin, ja tajusi mistä oli kyse. Siihen mennessä 120 000 litraa jäähdytysnestettä oli kuitenkin vuotanut jäähdytyspiiristä, ja vahinko oli jo tapahtunut.

Onnettomuus paljasti puutteita eri viranomaisten kommunikoinnissa, yleisölle viestinnässä ja eri toimijoiden vastuualueissa. Yleisö sai asiasta jatkuvasti ristiriitaista tietoa, mikä lisäsi paniikkia ja aiheutti turhia evakuointeja.

Monia suhteellisen epätodennäköisiä teknisiä vikoja ja sattumia siis tapahtui samaan aikaan. Yhdistettynä henkilökunnan puutteelliseen osaamiseen, tuloksena oli reaktorin ytimen osittainen sulaminen. Ketään ei loukkaantunut, eikä ympäristöön päässyt merkittäviä määriä vaarallisia aineita. Vuotanut radioaktiivisuus oli pääosin varsin harmitonta ksenon-kaasua, joskin verrattain pieniä määriä radioaktiivista jodia vapautui myös.

[i] Onnettomuuden kuvaus nojaa wikipediassa olevaan artikkeliin: http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Mile_Island_accident

[ii] SCRAM tulee sanoista “safety control rod axe man” ja viittaa maailman ensimmäisen reaktorin turvallisuudesta viime kädessä vastannutta henkilöä, jonka tehtävä oli hätätilanteessa katkaista reaktion pysäyttävää säätösauvaa pitelevä köysi kirveellään.

[iii] Joidenkin versioiden mukaan kyseinen indikaattori oli osittain peitetty.

2017 edition of Climate Gamble!

We are GO with the new improved edition of Climate Gamble!

Climate Gamble

Exciting news!IMG_20170323_091747.jpg

We have just finished up work on our updated, improved and expanded 2017 edition of Climate Gamble! One might even call it the definitive edition!

It includes:

  • The foreword by the late Sir David MacKay (previously available only on our Paris COP21 special edition of the book, and this website). We owe David so much, both for his own excellent work that also was a big inspiration for us to write this book and for providing the foreword. Our condolences to family and friends.
  • Key takeaways for each chapter (also available on Paris COP21 edition).
  • Latest data for the graphs.
  • Some minor fixes to grammar.
  • Some extra paragraphs to better elaborate some points we make, based on reader feedback.
  • A few extra footnotes and citations on our claims.
  • A discount on the price of both the paperback and Kindle-edition. That’s right, you get more book for less…

View original post 187 more words

Pelastavatko pikkureaktorit maailman? – Energiauutiset 1/2017

Ohessa Energiauutiset 1/2017 -lehdessä julkaistu artikkelini pienten ydinreaktoreiden mahdollisuuksista ja esteistä. 

Suuret ydinvoimahankkeet ovat osoittautuneet ongelmallisiksi länsimaissa. Poliittinen ilmapiiri on epävarma, regulaatio tiukkaa ja rakentamisosaaminen unohdettu. Lyhytnäköisyyteen kannustavan bisnesajattelun ja taloudellisen epävarmuuden vuoksi suurten investointien aikataulu on myös liian pitkä. Ratkaisua haetaan nyt pienistä sarjatuotantoon soveltuvista reaktorimalleista.

Ydinvoimalaitosten rakentaminen länsimaissa on hiipimassa. Samalla tuuli- ja -aurinkovoimaa rakennetaan entistä enemmän, mutta vain niin kauan kuin yhteiskunta pumppaa niiden rakentamiseen yhteistä rahaa. Tapahtunut kehitys ei kuitenkaan ole vähentänyt länsimaiden tuottamia hiilidioksidipäästöjä niin nopeasti kuin niiden pitäisi vähentyä.

Tähän mennessä saavutetut päästövähenemät johtuvat suureksi osaksi taloudellisesta taantumasta, teollisuuden siirtymisestä muihin maihin tai molempien yhteisvaikutuksesta. Energiapolitiikalla taas ohjataan jotain, mikä ei poliittista ohjausta kaipaa – lähinnä päästökauppasektoria. Joissain maissa – kuten Ranskassa, Ruotsissa ja Sveitsissä – jo kerran puhdistettua sähköverkkoa yritetään samaan aikaan puhdistaa uudestaan. Panoksiatuhlataan paikallaan junnaamiseen.

Teollisuus ja nestepolttoaineet?

Kukaan ei tunnu tietävän, mitä teollisuuden lämmöntuotannon ja liikennepolttoaineiden päästöille pitäisi oikeasti tehdä. Tarjotut keinot ovat kokoluokkaa liian pieniä tai hitaita. Tärkein esille nousseista keinoista – CCS eli hiilen talteenotto ja varastointi – on osoittautumassa flopiksi.

CCS:n lisäksi kehitteillä on kuitenkin eräs vähemmän huomiota saanut teknologia. Joukko ihmisiä, energiayhtiöitä ja tutkimuslaitoksia ovat kehitelleet voimalaitoskonseptia, joka vastaisi suureen osaan nyt käsillä olevista haasteista. Sarjatuotantoon perustuvista moduuleista koottavat pienet ydinreaktorit (SMR, Small Modular Reactor) on sateenvarjonimitys hyvin erilaiselle joukolle reaktorimalleja, joita yhdistää suhteellisen pieni koko – niiden sähköteho on yleensä 20-300 megawattia.

Pieniä ydinreaktoreita on käytetty sukellusveneissä, lentotukialuksissa ja tutkimusreaktoreina vuosikausia. Itse asiassa nykyiset painevesireaktorit (joihin myös kiehutusvesireaktorit pohjaavat) suunniteltiin alun perin ydinsukellusveneen voimanlähteeksi.

Erilaisia pikkureaktoreita on suunnitteilla kymmeniä eri puolella maailmaa. Osa niistä perustuu koeteltuun kevytvesi teknologiaan, osa puolestaan pohjautuu sulasuolaan (MSR, Molten Salt Reactor) ja osa natriumiin (esimerkiksi GE-Hitachin PRISM). Osa voi käyttää polttoaineenaan nykyisissäkin reaktoreissa käytettyä 3-5 prosenttiin väkevöityä uraania, osa köyhdytettyä uraania, osa plutoniumia ja osa jopa toriumia.

Reaktoreita liukuhihnalla?

Vaikka pienreaktoreihin sopivia teknisiä ratkaisuja on useita, SMR-reaktoreita yhdistää se, että niistä pyritään tekemään sarjatuotantoon soveltuvia tehdasvalmisteita ja/tai moduuleista koottavia. Reaktorissa itsessään ei päästä nauttimaan suuren mittakaavan tuomista eduista, mutta vastaavia etuja voidaan tavoitella sarjatuotannolla.

Pienreaktoreiden sarjatuotannon mahdollisuudet asettavat myös ilmastonmuutoksen hillitsemisen ja energiajärjestelmän puhdistamisen aivan uuteen valoon. Liukuhihnalla tuotteita valmistuu aivan eri tahtia kuin käsin paikan päällä rakentamalla. Esimerkiksi Boeing -toinen maailman suurista lentokonevalmistajista – valmisti vuonna 2015 noin kaksi lentokonetta (joista pienimmät 737-mallisia) joka päivä, siis yli 700 lentokonetta vuodessa. Tällä hetkellä suuria ydinvoimalaitoksia on maailmalla rakenteilla noin 70 kappaletta – vuosittain niitä valmistuu jokunen kymmenen. Pieniä reaktoreita voisi valmistaa tehtaissa vuosittain jopa satoja.

Mutkia matkassa

Ongelmiakin tietysti on. Molemmat juttua varten haastateltujen, uusia reaktorimalleja kehittävien yhtiöiden edustajat pitivät suurimpana uhkana yhteiskunnan hyväksyntää, tai oikeammin hyväksynnän puutetta. Jos yhteiskunta jatkaa ydinvoiman pelkäämistä ja kauhistelua, on tiedossa ongelmia, viivästymisiä, poliittisia riskejä ja ylimääräisiä kustannuksia. Tämä koskee nykyisin käytössä olevaa ydinvoimateknologiaa, mutta myös kehittyneempää reaktoriteknologiaa. Ilmastonmuutoksen hillitsemisen tärkeyden vuoksi tilanne on kuitenkin muuttumassa.

Uusien reaktorimallien lupaprosessi on myös suuri haaste. Ydinvoimaloiden rakentamiseen liittyvät lupajärjestelmät eri maissa ovat kuin osittain päällekkäin ommeltu tilkkutäkki, jossa yksi viranomainen vaatii sitä ja toinen tätä ja kolmas jotain muuta, vaikka kaikki johtaa lopulta lähes samaan lopputulokseen. Tämä tekee lupaprosessista kallista ja työlästä. Erot ydinvoimarakentamiseen liittyvissä kansallisissa määräyksissä myös vaikeuttavat sarjatuotantoa, jonka pyrkimyksenä olisi valmistaa ennen kaikkea melko standardeja tuotteita. Yksi ratkaisu olisi yhtenäistää kansalliset määräykset ja siirtyä lentokoneteollisuuden omaksumaan tyyppihyväksyntään. Toisaalta Euroopassa on niin fundamentalistisen ydinvoimavastaisia maita – esimerkiksi Saksa ja Itävalta – joita on vaikea nähdä hyväksymässä mitään ydinvoiman rakentamista helpottavia sopimuksia Euroopan Unionin sisällä. Ei, vaikka vaikka se olisi ilmastonmuutoksen torjumisen kannalta kuinka järkevää tahansa.

Suomessa nykylainsäädäntö estää käytännössä pienten reaktoreiden rakentamisen. Ydinvoimarakentamisen taustalla vaikuttava  Parlamentaarinen lupaprosessi on läpensä politisoitunut, riskialtis ja raskas. Sen läpikäyminen pienemmillä hankkeilla ei kannata. Lisäksi Suomalainen lupaprosessi on varsin joustamaton. Toisaalta rakennuslupaa voisi ehkä hakea jollekin maksimiteolle, jolloin laitos voitaisiin rakentaa useista pienistä reaktoreista – kenties joustavasti ja tarpeen mtai markkinatilanteen mukaisesti.

Vaihtoehtoisesti parlamentaarista lupaprosessia voisi keventää tai sen voisi poistaa pienempien reaktoreiden osalta tai jos rakentaja onvakiintunut toimija. Ydinvoima on kuitenkin ainoa energian tuotantomuoto, jonka rakentaminen edellyttää poliittista käsittelyä. Toisaalta ydinvoimalla toteutetusta ilmastonmuutoksen hillitsemisestä olisi syytä tehdä mahdollisimman tehokasta ja helppoa – ei mahdollisimman vaikeaa, kallista ja hidasta.

Kevytvesi on koeteltua teknologiaa pikkureaktoreissakin

Tällä hetkellä lähimpänä markkinoille pääsyä ovat pikkureaktorit, jotka eivät pyri muuttamaan teknologiaa liikaa liian nopeasti. Nykyisenkaltaiseen kevytvesiteknologiaan ja uraanipolttoaineeseen pohjautuva NuScale Power Module on näistä yksi. Teknologia on tuttua ja regulaatio eri maissa on pitkälti jo olemassa – samoin polttoaineketjut ja muu osaaminen. NuScale on juuri jättänyt reaktorinsa mallihyväksyntähakemuksen Yhdysvaltojen ydinturvaviranomaiselle (NRC). Yhtiön ensimmäinen pilotti, kahdestatoista 50 megawatin reaktorista koostuva 600 megawatin voimala rakennetaan Idaho National Laboratories-tutkimuslaitoksen alueelle Yhdysvaltoihin 2026 mennessä.

NuScale soveltuu tehonsa puolesta (50 MW sähkötehoa per reaktori) pienempiinkin kohteisiin joko sähköntuotantoon, meriveden puhdistamiseen, kaukolämmön tuotantoon tai teollisen lämmön tuotantoon. Reaktoriyksiköitä voi yhteen voimalaitokseen lisätä yhteensä 12 kappaletta – yksi kerrallaan sitä mukaa, kun tarve kasvaa. Laitoksen laajentamisen mahdollisuus on tärkeää eritoten kehittyvissä maissa, missä sähkön kysyntä kasvaa, mutta missä valtavan voimalaitoksen rakentaminen kertarysäyksellä ei ole realistista. Kehittyneissä maissa reaktorilla taas voitaisiin korvata nykyisiä hiilivoimaloita sähkön ja lämmön tuotannossa.

Sulasuolalla korkeita lämpötiloja

Sulasuolareaktoreita (MSR, Molten Salt Reactor) on myös kehitelty. Vaikka sulasuolareaktoreita ei ole ollut käytössä vuosikymmeniin, on peruskonsepti testattu jo 1960-luvulla. Niillä on muutamia mielenkiintoisia ominaisuuksia kevytvesireaktoreihin verrattuna.

Kanadalainen Terrestrial Energy aikoo tuoda IMSR-reaktorinsa (Integral Molten Salt Reactor) markkinoille 2020-luvulla. Uuden reaktorityypin näin nopea ilmaantuminen markkinoille perustuu muutamaan uuteen oivallukseen. Yksi oivalluksista on se, että se käyttää tavallista uraanipolttoainetta (usein sulasuolan yhteydessä mainitun toriumin sijaan), joka on lisensoitu ja jonka toimitusketjut ovat valmiina. myös yksinkertaistaa polttoaineketjua ja karsii kustannuksia, sillä IMSR:n polttoaine välttää useimmat perinteisen polttoaineen tuotantoketjun 19:sta vaiheesta.

Toinen markkinoille tuloa nopeuttava seikka on se, että reaktori tehdään aluksi ei-hyötäväksi, kuten nykyisetkin reaktorit yleensä ovat. Hyötöreaktorin, joka siis pystyy valmistamaan ydinpolttoainetta toriumista tai uraanin yleisemmästä U238 -isotoopista, luvittaminen ja regulaatio vaatisi länsimaissa vuosien, ellei vuosikymmenien työn. Lisäksi nykyisillä uraanin hinnoilla hyötämisestä ei ole suurta etua. Tätä työtä tullaan varmasti tekemään taustalla, mutta ilmastonmuutoksen hillitsemisen näkökulmasta tarvitaan nopeampia liikkeitä.

IMSR-reaktorin kenties mielenkiintoisin piirre on mahdollisuus tuottaa korkeita, yli 600 celsiusasteen lämpötiloja erilaisten teollisuusprosessien käyttöön, jotka nykyisin tuotetaan pääosin polttamalla kivihiiltä tai maakaasua. Lisäksi sillä voidaan tuottaa vetyä tavallista elektrolyysiä tehokkaammin niin sanotulla korkean lämpötilan höyry-elektrolyysillä (HTSE, High Temperature Steam Electrolysis). Tämä parantaa reaktorilla tuotetusta vedystä tehtyjen synteettisten polttoaineiden ja muiden kemikaalien hintakilpailukykyä. Nykyisin lähes kaikki käytetty vety irrotetaan fossiilisista polttoaineista.

Korkea lämpötila, sulasuola ja intensiivinen neutronipommitus ovat olleet tiukka paikka materiaalien kestävyyden kannalta. Terrestrial Energyn IMSR ratkaisee ongelman nerokkaasti: sen reaktoriastia on suunniteltu helposti vaihdettavaksi, ja reaktoriastiaa on tarkoitus käyttää vain noin seitsemän vuotta. Tällöin materiaalivaatimukset ovat paljon vaatimattomammat kuin 40 tai 60 vuotta käytössä olevalla reaktoriastialla. Tämäkin helpottaa markkinoille tuloa, sillä uusien materiaalien kehittäminen ja testaaminen on aikaa vievää ja kallista. Voimalaitoksessa on useita telakoita reaktoriastioille, ja kun astian seitsemän vuoden käyttöikä tulee täyteen, se ajetaan alas ja seuraavaan telakkaan tuodaan uusi. Kun ensimmäinen reaktoriastia on rauhassa jäähtynyt telakassaan pari vuotta, se voidaan nostaa pois ja kuljettaa jatkokäsittelyyn.

Ottaako Kiina johtoaseman kehittyneessä ydinvoimassa?

Länsimaiden hankkeiden lisäksi Kiinassa on kehitteillä useita kehittyneitä reaktorimalleja. Lähimpänä on saksalaiseen suunnitteluun perustuva helium-jäähdytteinen korkean lämpötilan kuulakekoreaktori, jonka kahdesta 105 megawatin reaktorista koostuva prototyyppi valmistuu 2018 mennessä. Kiina suunnittelee korvaavansa kyseisellä reaktorilla nykyisiä ylikriittisiä hiilivoimaloitaan, jolloin iso osa hiilivoimalan laitteistosta voidaan hyödyntää uudessa voimalaitoksessa. Laitostyyppi on tarkoitus tuoda myös kansainvälisille markkinoille 2020-luvun vaihteessa. Kiinalaiset ovat myös antaneet painevesiteknologiaan perustuvan ACP 100 -pikkureaktorinsa kansainvälisen IAEA:n alustavaan arviointiin.

Näiden lisäksi Kiina kehittää toriumilla toimivaa sulasuolareaktoria yhdessä Yhdysvaltojen Oak Ridge tutkimuslaitoksen kanssa, ja esimerkiksi Bill Gatesin rahoittama TerraPower on alkanut kehittää traveling-wave reaktoriaan yhdessä Kiinalaisten kanssa. Kiinan kehittyneen ydinvoiman ohjelmaan kuuluu myös natrium-jäähdytteinen nopea reaktori. Kaikki näistä ei välttämättä mahdu pikkureaktoreiden sarjaan, mutta kuvaavat ydinenergian ympärillä olevaa voimakasta kehitystä.

****

Haastattelin juttuun Terrestrial Energyn Canon Bryania ja NuScalen Lenka Kollaria. Ohessa vielä heidän näkemyksensä reaktoreidensa mahdollisuuksista ja uhista.

Canon Bryan – Haasteet eivät ole teknisiä tai taloudellisia

Canon Bryan – Terrestrial Energy

Kehittyneen, uuden sukupolven ydinvoiman haasteet eivät ole niinkään teknisiä tai edes taloudellisia, vaan periytyvät yhteiskunnan yleisestä suhtautumisesta ydinvoimaan. Tätä suhtautumista on jo vuosikymmeniä murentanut yksipuolinen, ydinvoimavastainen retoriikka ja aktivismi, toteaa Terrestrial Energyn Canon Bryan.

– On virkistävää nähdä, että muutaman viime vuoden aikana ympäristöaktivistit ovat alkaneet nostaa ydinvoimaa esille positiivisessa valossa, yhtenä erittäin potentiaalisena ratkaisuna ilmastonmuutoksen hillintään.

Ja tätä potentiaalia on paljon. Terrestrial Energyn IMSR -reaktori on todennäköisesti maailman ensimmäinen puhdasta, korkealaatuista teollisuuslämpöä moniin eri kohteisiin tarjoava kaupallinen reaktori. Alustavien arvioiden mukaan sillä voidaan tuottaa ilmasta ja vedestä synteettisiä, hiilineutraaleja nestepolttoaineita vertailukelpoisin kustannuksin raakaöljypohjaisiin polttoaineisiin verrattuna.

Reaktorilla on myös omaa luokkaansa oleva hyötysuhde johtuen sen korkeasta käyttölämpötilasta, ja se tarjoaa erittäin mielenkiintoisia mahdollisuuksia joustavaan sähkön ja kaukolämmön tai meriveden puhdistamisen yhteistuotantoon.

Lenka Kollar – Politiikka on suurin este

Lenka Kollar – NuScale

NuScalen ja muiden ydinvoimateknologioiden suurin este on poliittinen. Politiikka ohjaa regulaatiota ja yleinen mielipide ohjaa politiikkaa.

– Tästä syystä otamme kaikki yhteistyötahomme, mukaan lukien tavalliset ihmiset, mukaan prosessin joka vaiheessa. Olemme huomanneet, että kun ihmiset ymmärtävät kehittämämme teknologian mullistavan luonteen, he myös tajuavat miten paljon hyötyjä on saavutettavissa, jos otamme kehittämämme ydinteknologian käyttöön, toteaa NuScalen Lenka Kollar.

Uutta ydinvoimateknologiaa kehittävien yhtiöiden haasteena on luoda yhteys maailmanlaajuisesti yhteisöihin, joilla on ydinvoimavastaisia näkemyksiä ja pelkoja. Usein vastustus ja pelot perustuvat tiedon puutteeseen.

– Olen eniten innoissani mahdollisuudestamme viedä puhdasta energiaa ja vettä niille, jotka sitä eniten tarvitsevat. NuScalen teknologia on joustavaa ja skaalautuvaa, joten sillä voidaan vastata moniin tarpeisiin sähkön, kaukolämmön, veden puhdistamisen ja teollisen lämmön tuotannossa, Kollar sanoo.

– Kehittyneet maat ovat kiinnostuneita korvaamaan hiilivoimaloita puhtaalla energiantuotannolla. Kehittyvät maat puolestaan tarvitsevat energiaa modernisoidakseen yhteiskuntaansa ja elinkeinojaan, ja NuScale voi tarjota tätä energiaa, kohtuullisella kustannuksella.

***
Edit: superkriittinen korjattu ylikriittiseksi.

Fukushiman vuosipäivä – Mitä Japanissa tapahtui 11.3.2011?

Musta HevonenFukushiman ydinonnettomuuden vuosipäivänä muistot virtaavat mieliin ja medioihin, ja tapahtumia kauhistellaan, uhreja muistellaan ja seurauksilla spekuloidaan. Kuten ydinvoimauutisoinnille ja -keskustelulle on tyypillistä, faktat usein väistyvät hyvän tarinan tieltä.

Kirjassamme Musta Hevonen – Ydinvoima ja ilmastonmuutos (Kosmos 2016) kerrotaan tiiviisti mutta seikkaperäisesti Fukushiman (ja muidenkin) ydinonnettomuuden syyt, kulku ja todennäköiset seuraukset – sekä se mitä näistä kirjoitettiin mediassa (ja kuten ajan kuvaan kuuluu, vaihtoehtofaktoilla vahvistetussa vaihtoehtomediassa). Kevään 2017 aikana julkaisemme myös muut onnettomuuskuvaukset omina vuosipäivinään, joten pysy kanavalla!

Onnettomuuksien vuosipäivien kunniaksi julkaisemme kyseiset tekstit lyhentämättöminä blogeissamme. Lisäksi kustantajamme tarjoaa oheisesta linkistä Musta Hevonen -kirjan ostajille 10 % alennuksen koodilla: mustahevonen17

****

Fukushima

Tämänhetkiseen keskusteluun ydinvoimasta vaikuttaa selvästi eniten tuorein ja historian toiseksi pahin ydinvoimaonnettomuus. Maaliskuussa 2011 sattuneen valtavan maanjäristyksen nostattama hyökyaalto tuhosi Japanin itärannikolla Fukushima Yhden (Dai-ichi) ydinreaktoreiden jäähdytykseen tarvittavat varageneraattorit. Tämän seurauksena voimalan kolme käytössä ollutta reaktoria vaurioituivat pahoin ja vapauttivat suuria määriä radioaktiivisia aineita ympäristöön. Kuten vakavissa onnettomuuksissa yleensä, myös Fukushiman onnettomuuden varsinaiset syyt ovat jäljitettävissä toimenpiteisiin jotka tehtiin tai jätettiin tekemättä kauan ennen kuin tsunamiaalto vyöryi riittämättömien tulvavallien yli ja hautasi generaattorit alleen.

Japanin Tyynenmeren-rannikkoa haastavampaa paikkaa ydinvoimaloiden rakentamiseen on hankala kuvitella. Koko rannikkoseutu on geologisesti epävakaata ja kärsii jatkuvasta maanjäristysten ja hyökyaaltojen vaarasta. Tiheään asutussa, vauraassa Japanissa asuu kuitenkin yli 127 miljoonaa ihmistä, ja maan energiantarve on valtava. Koska saarivaltakunnalla ei ole fossiilisen energian varantoja, ja koska paljon pinta-alaa vievien uusiutuvien energianlähteiden kehittäminen on ollut haastavaa, suurin osa maan energiasta on jouduttu tuomaan ulkomailta. Japani on maailman suurin nesteytetyn maakaasun (LNG) tuoja, toiseksi suurin kivihiilen tuoja ja kolmanneksi suurin öljyn tuoja. Japanissa myös muistetaan toisen maailmansodan kokemukset, kun liittoutuneiden merisaarto käytännöllisesti katsoen lopetti energiankuljetukset maahan.

Reaktoreiden rakentaminen järistys- ja tsunamialttiille alueille ei välttämättä ole itsessään vaarallista olettaen, että turvallisuuteen kiinnitetään asianmukaista huomiota. Esimerkiksi Yhdysvaltojen ydinvalvontaviranomainen, NRC, kiinnitti maanjäristys- ja tsunamivaaraan huomiota jo 1991[i]. NRC:n selvitys totesi[ii], että suuren sähkökatkon yhteydessä varavoimansa menettävä ydinvoimala voisi ylikuumentua ja vaurioitua.

Fukushiman onnettomuusvoimalassa oli kuusi BWR-tyyppistä reaktoria, joiden yhteenlaskettu sähköteho oli 4,7 gigawattia. Kaikki käyttivät jäähdytykseen merivettä, eikä niihin rakennettu meriveden saannista riippumattomia jäähdytystorneja. Tällaiset ”ylimääräiset” jäähdytystornit valmistuivat juuri Loviisan voimaloiden yhteyteen, jotta reaktoreiden jäähdyttäminen onnistuu ongelmitta esimerkiksi pahan öljyonnettomuuden sattuessa Itämerellä. Ensimmäinen Fukushiman reaktoreista otettiin käyttöön 1971. Reaktoreiden Mark I suojarakennuksia oli kritisoitu liian heikoiksi jo 1970-luvulla, ja reaktorit suunnitellut General Electric julkaisi niihin muutamia parannuksia vuonna 1980. Suojarakennusten suunnitellun mukainen toiminta edellytti kuitenkin edelleen sitä, että sammutettujen reaktoreiden kehittämä jälkilämpö kyettiin jäähdyttämään aktiivisilla varajäähdytysjärjestelmillä. Useimmat näistä järjestelmistä tarvitsivat toimiakseen sähköä. Yhdysvalloissa NRC edellytti siksi vastaavantyyppisiltä voimaloilta varavoimageneraattoreiden sijoittamista maanjäristykset ja tulvat kestäviin tiloihin vähintään sadan metrin päähän muista rakennuksista. Lisäksi saatavilla tuli olla myös lähistölle sijoitettuja siirrettäviä generaattoreita.

Kansainvälinen ydinenergiajärjestö IAEA oli havainnut NRC:n suositukset hyviksi jo 1990-luvun alkupuolella, ja suositteli jäsenvaltioilleen niiden käyttöönottoa. IAEA:lla ei kuitenkaan ole määräysvaltaa kansallisiin turvallisuusviranomaisiin.

Ikävä kyllä Japanin hallitus oli toistuvasti vakuuttanut, että japanilaiset ydinvoimalat olivat jo täysin turvallisia, ja uskoi siihen itsekin. Tämä johti tilanteeseen, jossa hallitus menettäisi kasvonsa, jos turvallisuusparannuksia kaikesta vakuuttelusta huolimatta ruvettaisiin tekemään. Maassa oli ainakin viisi viranomaista, jotka jollain tavoin säätelivät ydinvoimaloita, mutta yhdelläkään niistä ei ollut ennen vuotta 2001 laillista valtaa määrätä turvallisuusparannuksia tehtäväksi. Virastojen päällekkäisyys aiheutti halvaannuttavaa sisäistä riitelyä ja vaikeutti nopeaa päätöksentekoa. Kaiken huipuksi edes vuonna 2001 valtuutettu valvontaviranomainen, NISA, ei ollut itsenäinen toimija kuten NRC tai Suomen STUK ovat, vaan se oli Japanin kauppa- ja teollisuusministeriön alaosasto. Kun IAEA:n tsunamisuositukset nousivat 2000-luvun alussa uudelleen keskusteluun, NISA joutui vertaamaan suositusten kustannuksia kauppa- ja teollisuusministeriön riittävänä pitämään halvempaan päivitykseen. Jälkimmäinen vei voiton: ydinturvallisuuskomissio oli nimittäin tutkinut jo 1991–1993, miten japanilaiset voimalat selviäisivät täydellisestä sähkökatkosta ja generaattoreiden tuhoutumisesta. Tutkimuksen kohtalokas tulos oli, että kyseinen tapahtuma olisi niin epätodennäköinen, ettei siihen kannattaisi varautua.

Jos Japanissa olisi noudatettu NRC:n 20 vuotta aikaisemmin antamia suosituksia, onnettomuus olisi lähes varmasti kyetty välttämään tai ainakin rajoittamaan enintään Three Mile Islandin mittakaavaan. Mutta edes nämä laiminlyönnit eivät tehneet tapahtunutta onnettomuutta väistämättömäksi. Viimeinen niitti lyötiin, kun voimalan johtaja määrättiin varmistamaan ennen voimalassa mahdollisesti tehtävää hätäpaineenalennusta, että asukkaat kahden kilometrin säteeltä olisi evakuoitu. Määräyksellä tarkoitettiin hyvää, sillä viimeisenä keinona tehtävä paineenalennus laskisi ilmakehään päästörajat ylittävän määrän radioaktiivisia aineita. Painetta alentamalla voitaisiin kuitenkin välttyä polttoaineen vaurioitumiselta ja mahdollisesti paljon vakavammilta seurauksilta.

Fukushiman onnettomuuden kulku

Maaliskuun 11. päivänä vuonna 2011 merenpohjassa Japanin itärannikolla tapahtui mittaushistorian voimakkain maanjäristys[iii]. Seuranneen kolmen minuutin aikana Japanin itärannikko liikahti yli kaksi metriä lähemmäs Kaliforniaa ja vajosi melkein metrin. Vuorokausi lyheni 1,8 mikrosekuntia ja maapallon pyörimiskulma kääntyi noin 25 senttiä.

Japanin ydinvoimalat toimivat järistysaaltojen tuntuessa ohjekirjan ja maan lakien mukaan pysäyttäen toiminnassa olleet reaktorit. Fukushima Yhdessä kaikki kolme käynnissä ollutta reaktoria sammuivat suunnitellusti ja varageneraattorit alkoivat tuottaa sähköä jäähdytysvesipumpuille kuten pitikin. Järjestelmää valvovan operaattorin mielestä ykkösreaktorin automaattinen järjestelmä, eristyslauhdutin[iv], toimi jopa liian hyvin, sillä sen lämpötila putosi reipasta vauhtia. Hän päätti ohittaa automatiikan ja sulki passiivisen jäähdytyksen. Joidenkin lähteiden[v] mukaan tämä toimenpide oli yksi onnettomuuteen johtaneista avaintekijöistä.

Noin sata kilometriä Miyagin prefektuurin itäpuolella, Tyynen Valtameren pohjassa tapahtunut järistys oli lähettänyt matkaan suunnattoman hyökyaallon. Noin tunti järistyksen jälkeen, klo 15:35, paikoin yli 15-metrinen aalto iski valtavalla voimalla Japanin itärannikolle, huuhtoen mukanaan kokonaisia kaupunkeja ja edeten syvälle sisämaahan. Muutamassa minuutissa 21 377 ihmistä oli kuollut tai kadonnut raunioihin ja vesimassojen alle. Loukkaantuneita oli yli 6 000, ja sadat tuhannet jäävät kodittomiksi. 250 000 rakennusta tuhoutui täysin tai osittain, ja lisäksi ainakin 750 000 rakennusta kärsi vaurioita[vi].

Toinen Fukushiman prefektuurin ydinvoimalaitoksista, Fukushima Kaksi (Dai-ni) selvisi tsunamista vähin vaurioin. Fukushima Yhdessä vesimassa repi rikki varageneraattoreiden rantaan rakennetut dieseltankit ja hukutti turbiinihallit, joiden kellareissa varavoimakoneet jauhoivat voimalan jäähdytyspumpuille ja hallintalaitteille elintärkeää sähköä. Vain korkeammalla ollut, reaktoreita 5 ja 6 jäähdyttänyt dieselgeneraattori säilyi toimintakuntoisena. Nämä reaktorit, kuten myös reaktori 4, olivat kuitenkin poissa käytöstä polttoainetäydennyksen vuoksi.

Reaktorit 3 ja 4 siirtyivät dieselgeneraattoreista akkuvirralle. Valvontahuoneissa oli vielä sähköt, ja operaattoreiden tehtäväksi jäi varmistaa, että kaikki kolmosreaktorin jäähdytystä edistävät venttiilit ja muut sähköä vaativat käyttölaitteet olisivat oikeassa asennossa siinä vaiheessa, kun akuista loppuisi virta.

Ykkös- ja kakkosreaktorien yhteiset vara-akut olivat kastuttuaan menettäneet suuren osan varauksestaan ja ne tyhjenivät muutamassa minuutissa. Sisällä voimalassa ja sen valvontahuoneissa tuli pilkkopimeää. Varajäähdytysjärjestelmiä ei voitu enää ohjata, eikä operaattoreilla ollut enää tietoa siitä, miten paljon reaktoreiden paineastiassa oli vettä. Onnettomuuden alussa polttoainenippujen yllä oli 4,5 metriä ylipaineistettua, jäähdyttävää veden ja höyryn sekoitusta. Paljastuneet niput ylikuumenevat ja ennen pitkää ne sulavat.

Ennen onnettomuutta käynnissä olleet reaktorit 1, 2 ja 3 olivat suurin välitön uhka. Suurimmissa ongelmissa oli reaktori 1. Sen polttoaine oli ollut reaktorissa pisimpään, ja niinpä siinä oli eniten jälkilämpöä tuottavia radioaktiivisia aineita. Lisäksi sen passiivinen eristyslauhdutin oli kytketty manuaalisesti pois päältä joitain minuutteja aikaisemmin. Kakkosreaktorissa hätäjäähdytysjärjestelmä (RCIC) oli jäänyt päälle, joten se auttaisi ainakin jonkin aikaa. Reaktorin 3 varavirta katkesi, mutta akut jatkoivat hätävirran syöttämistä olennaisimmille laitteille[vii]. TEPCO ilmoitti Japanin hallitukselle, että Fukushiman reaktori ykkösessä oli hätätila.

Kakkos- ja kolmosreaktoreissa kiertävä vesi kuumeni jatkuvasti, ja jossain vaiheessa se höyrystyisi. Kaikki reaktoreiden välillä olleet sähköyhteydet olivat tuhoutuneet. Kaikki paikalle johtavat tiet olivat huuhtoutuneet pois tai täynnä sortuneita rakennuksia, rojua ja pakenevia ihmisiä, joten alueelle oli vaikea päästä. Sopivat siirreltävät generaattorit olivat liian raskaita helikoptereille. Reaktorirakennuksiin olisi pitänyt kytkeä kaapelit, mutta tonnin painoisten, 10 sentin paksuisten kaapeleiden liikutteleminen miesvoimin keskellä sortuneita rakennuksia oli helpommin sanottu kuin tehty.

Ennen pitkää taskulamppujen valossa työskentelevät operaattorit kuitenkin saivat osan varajäähdytyslaitteista toimimaan jotenkuten. Paloautot ajettiin asemiin reaktoreiden viereen, ja kytkemällä niiden pumput hätäjäähdytysjärjestelmään, hätäjäähdytyksen painetta saatiin kasvatettua ja reaktoreiden paineastioihin kyettiin pumppaamaan lisää vettä. Autojen pumput eivät kuitenkaan olleet riittävän voimakkaita painamaan vettä ylipaineistettuihin paineastioihin. Painetta täytyisi ensin alentaa, mikä tarkoittaisi radioaktiivista päästöä ilmakehään.

Ykkösreaktorissa kaikki oli pimeänä, joten sen tilasta oli lähes mahdotonta saada tietoa. Jotain tietoja kuitenkin saatiin muutama tunti tsunamin jälkeen, klo 20:49, kun reaktoreiden 1 ja 2 valvontahuoneisiin saatiin palautettua sähköt osittain, ja osa mittareista heräsi hetkeksi eloon. Mittarit kertoivat, että ykkösreaktorin tilanne on paha, joten voimalan johtaja ilmoitti paikallisille viranomaisille, että evakuointisuunnitelmat on heti pantava täytäntöön: voimalassa saatetaan joutua suorittamaan paineenalennus suoraan ilmakehään. Tämä oli kuitenkin vain varotoimi, ja paineenalennuksen valmisteluja ei aloitettu. Vähän myöhemmin, klo 21:30, Japanin pääministeri ilmoitti, että evakuointialue tulee laajentaa kahdesta kolmeen kilometriin, mikä lähes kaksinkertaisti evakuoitavien määrän. Tämä osoittautui myöhemmin vakavaksi virheeksi, sillä evakuoinnin laajentamissuunnitelma ei tsunamin aiheuttaman kaaoksen vuoksi päätynyt kaikkien viranomaisten tietoon. Paineenalennuksen valmistelut aloitettiin noin puolilta öin, kun säteilytaso ykkösreaktorissa ja sen turbiinirakennuksessa nousi merkkinä siitä, että vedenpinta oli todennäköisesti laskenut polttoainenippujen tasolle. Paineenalennusta ilman sähkövirtaa ei kuitenkaan oltu harjoiteltu, joten valmistelut etenivät hitaasti.

Mitä ykkösreaktorissa oli tänä aikana tapahtunut? Kolmessa tunnissa sen jäähdytysvesi oli kiehunut pois. Puolitoista tuntia myöhemmin polttoainesauvojen ympärillä olevat zirkoniumkuoret olivat kuumentuneet niin paljon, että ne alkoivat hajottaa ympäröivää vesihöyryä vedyksi ja hapeksi. Samalla polttoaineydin alkoi sulaa, ja reaktoriastian paine kasvoi nopeasti. Ilman sähkötoimisia venttiileitä tätä painetta ei saatu vapautettua. Reaktorin tuuman paksuisesta teräksestä tehty suojakuori halkesi, ja reaktorin sisällä oleva vety sekä polttoaineesta höyrystyneet kevyet fissiotuotteet vuotivat reaktorirakennukseen. Jos reaktorirakennus olisi varustettu monien maiden viranomaisten edellyttämillä passiivisilla vedynpoistolaitteilla, vety olisi palanut takaisin vedeksi, eikä mitään olisi luultavasti tapahtunut. Laitteita ei kuitenkaan oltu vaadittu, joten reaktorirakennus muuttui hiljalleen pienintäkin kipinää odottavaksi pommiksi.

Paineenalennuksen valmistelut jatkuivat pitkin yötä ja aamua. Samalla odoteltiin, että evakuointi saadaan valmiiksi ja lupa paineenalentamiseen saadaan. Vahingot reaktoreissa pahenivat koko ajan, ja viiden jälkeen aamulla säteilyhälyttimet kertovat, että radioaktiivista materiaalia on päässyt vuotamaan ulkoilmaan. Evakuointi oli vielä kesken. Viimein yhdeksän jälkeen aamulla saapui tieto, että evakuointi on suoritettu, ja operaattori lähti reaktorirakennukseen avaamaan varoventtiiliä käsin. Hän ennätti avata sen kuitenkin vain osittain, kun hänen säteilymittarinsa hälytti, että länsimaisen lainsäädännön määrittelemä maksimiannos, 100 millisievertiä, on ylitetty. Pari päivää myöhemmin kyseinen raja nostettiin 250 millisievertiin, mutta silloin oli jo myöhäistä. Kello 10.40 paineenalennus saadaan lopulta käyntiin, mutta aivan liian myöhään.

Ykkösreaktorin aika loppui kesken kello 15.36, paineenalennuksen ollessa vielä kesken. Näyttävä vetyräjähdys lennätti reaktorirakennuksen ylimpien kerrosten kevyen sääsuojan palasia korkealle taivaalle ja ympäri voimala-aluetta. Romu rikkoi kytkennän vain minuutteja aikaisemmin toimintaan saatujen uusien suurjännitegeneraattoreiden ja reaktorirakennusten välillä ja sammuttivat itse generaattorin. Vedyn mukana reaktorirakennukseen nousseet, räjähdyksessä levinneet radioaktiiviset aineet hidastivat korjaustöitä entisestään. Viisi pelastustyöläistä loukkaantui.

Seuraavana päivänä, 13. maaliskuuta, kolmosreaktorin hätäjäähdytys lopulta pysähtyi. Jäähdytys oli pyörinyt polttoaineen jälkilämmön synnyttämällä höyryllä, mutta sen paine oli nyt laskenut liian alhaiseksi. Myös kolmosreaktorin paineenalennuksen valmistelut aloitettiin, mutta liian myöhään. Pari tuntia sen jälkeen reaktorin polttoaine alkoi sulaa, ja zirkoniumkuoret hajottivat jälleen höyryä vedyksi. Muutamaa tuntia myöhemmin paikalle viimein saatu paloauto ryhtyi pumppaamaan merivettä reaktoriin, ja kuin ihmeen kaupalla reaktorin painetta saatiin alennettua vapauttamalla höyryä ja kaasuja ilmakehään. Samalla pakeni kuitenkin myös radioaktiivisia aineita. Valitettavasti vetyongelma oli unohdettu myös paineenalennusjärjestelmiä suunnitellessa. Päivää myöhemmin kello 11.01 myös kolmosreaktorin rakennuksessa räjähti.

Reilu tunti myöhemmin, 70 tuntia sähköjen menettämisen jälkeen, kakkosreaktorin jäähdytysjärjestelmä ylikuumentui ja jäähdytystä pyörittänyt turbiini pysähtyi. Vesi kiehui pois, ja vajaa neljä tuntia myöhemmin kakkosreaktorin ydin alkoi sulaa ja valua reaktoriastian pohjalle. Myös kakkosreaktorissa alkoi muodostua vetyä, mutta reaktorirakennuksen avattu seinäpaneeli tarjosi sille ja keveille radioaktiivisille aineille ulospääsyn.

Nelosreaktori oli ollut sammutettuna onnettomuushetkellä, joten välitöntä vaaraa ei ollut, vaikka sähköt puuttuivatkin. Se kuitenkin jakoi tuuletuskanavan kolmosreaktorin kanssa, ja sähkön puuttuessa kanavan venttiilit olivat jääneet auki. Kolmosreaktorin kehittämästä vedystä osa löysi tiensä nelosreaktorin sääsuojarakennukseen ja kerääntyi sinne odottamaan kipinää. Kaikkien yllätykseksi myös nelosreaktorin rakennuksessa räjähti 15. maaliskuuta. Syy saatiin selville vasta puoli vuotta myöhemmin, mutta tätä tietoa odotellessa levisi pelko siitä, että reaktorista poistettu polttoaine olisi ylikuumentunut.

Kaikki kolme käynnissä ollutta reaktoriydintä olivat sulaneet. Ketään ei kuitenkaan kuollut ydinonnettomuudessa, ja sekä Maailman terveysjärjestö WHO:n että YK:n säteilyn vaikutuksia tutkivan komission UNSCEARin arvioiden mukaan ketään pelastustöissä olleistakaan ei todennäköisesti tulisi menehtymään onnettomuuden yhteydessä saatuun säteilyyn ja sen seurauksiin. Nelosreaktori oli vielä periaatteessa korjattavissa, mutta alueella olevan radioaktiivisuuden vuoksi se ei olisi kovin helppoa tai halpaa. Viitos- ja kuutosreaktorit eivät kärsineet vaurioita.

Muutaman maaliskuun päivän aikana vaurioituneet reaktorit ja suojarakennukset päästivät ilmakehään huomattavan määrän radioaktiivisia aineita, etupäässä nopeasti höyrystyviä ja vesiliukoisia jodin ja cesiumin isotooppeja. Lisäksi voimaloista yli vuotavaan jäähdytysveteen liukeni radioaktiivisia aineita, ja osa näistä vuodoista päätyi Tyyneen Valtamereen. Pienet vuodot etenkin mereen jatkuivat vielä pitkään, ja tätä kirjoittaessa jonkinasteista radioaktiivisen veden vuotoa tapahtunee edelleen.

Jos voimaloiden paineenalennuksen valmistelut olisi aloitettu heti yhdeksän aikoihin illalla 11. maaliskuuta, kun voimalan johtajalle selvisi, että paineenalennusta saatetaan tarvita, ja jos paineenalennus olisi aloitettu heti kun se oli mahdollista, onnettomuus olisi saattanut olla huomattavasti lievempi. Vetyräjähdyksiltä olisi saatettu välttyä kokonaan, ja parhaassa tapauksessa vahingot olisivat rajoittuneet reaktoreiden tuhoutumiseen. Höyryn mukana ilmakehään olisi levinnyt jonkin verran radioaktiivisia aineita, mutta vain murto-osa siitä määrästä, mikä sulaneesta polttoaineesta vapautui.

Syitä onnettomuusketjuun on etsitty voimalaa operoineen TEPCOn ja ydinturvaviranomaisten toiminnasta, sillä useita suosituksia turvallisuuden parantamiseksi oli jätetty huomioimatta, eikä sattunutta massiivista maanjäristystä ja siitä seurannutta tsunamia oltu otettu riittävästi huomioon. Parempi varautuminen olisi estänyt vahingot lähes varmasti. Onnettomuusvoimalaa puolet lähempänä järistyksen keskipistettä ollut Onagawan ydinvoimalaitos selvisi lähes vaurioitta, ja kymmenen kilometrin päässä ollut Fukushima Kaksi voimalakompleksi säästyi sekin vakavammilta ongelmilta.

Fukushima mediassa

Edelleen saattaa törmätä väitteisiin, joiden mukaan Fukushiman onnettomuus tai sen seuraukset salattiin viranomaisten tai ydinvoimateollisuuden toimesta[viii]. Nopea vilkaisu lähes mihin tahansa julkaisuun tuolta ajalta todistaa kuitenkin toisin. Ydinonnettomuus, jossa ei kuollut ketään, sai huomattavasti enemmän palstatilaa ja nettijakoja kuin yli 20 000 ihmistä tappanut luonnonkatastrofi. Klikkauksia maksimoitaessa huolelliselle raportoinnille jäi vähemmän tilaa. Tyypillisestä esimerkistä käyvät uutiset ”valtavista” radioaktiivisista vuodoista Tyyneen valtamereen, kun yhteensä 300 tonnia radioaktiivisella tritiumilla lievästi saastunutta vettä uutisoitiin päässeen mereen. Veden mukana tritiumia pakeni noin 20–40 terabecquerelia.

Määrää, tai uutista, ei pyritty asettamaan mihinkään laajempaan kontekstiin. Jos näin olisi tehty, olisi havaittu, että radioaktiivisen tritiumin määrä vastasi noin 20–40 kappaletta itsevalaisevia EXIT-kylttejä tai monille suomalaisille tuttuja rynnäkkökiväärin itsevalaisevia pimeätähtäimiä. Huhumylly sen sijaan jatkoi paisumistaan. Nyt netistä on löydettävissä uutisia, joissa suorien sitaattien mukaan vettä vuotaa 300 tonnia päivässä[ix]. Myös veden tritium-pitoisuus on näppärin sanankääntein muuttunut radioaktiiviseksi cesiumiksi ja strontiumiksi, jotka ovat huomattavasti tritiumia vaarallisempia[x].

Toisessa, keväällä 2014 kiertämään lähteneessä uutisessa, Fukushiman onnettomuus liitettiin lasten kilpirauhassyöpiin[xi]. Tarkemmissa seulonnoissa useilta lapsilta oli löytynyt merkkejä kilpirauhasen kasvaimista. Ydinvoimaa vastustavat tahot tulkitsivat tämän merkiksi siitä, että onnettomuus oli aiheuttanut valtavan lisäyksen syöpien määrässä.

Todellisuudessa mitään tällaista ei oltu havaittu. Kilpirauhaskasvaimet ovat varsin yleisiä, ja suurin osa niistä on hyvänlaatuisia tai paranee itsestään. Joidenkin arvioiden mukaan jopa joka kolmas meistä saattaa kantaa tietämättään sellaisia. Niinpä mitä tahansa ihmisjoukkoa tutkittaessa tullaan löytämään merkkejä kasvaimista. Tutkijoiden ongelmana onkin, milloin läpivalaisussa näkyvä varjo lasketaan kasvaimeksi. Kyseisessä tutkimuksessa kasvaimiksi laskettiin paljon aikaisempaa pienemmät muodostumat. Tällaisilla kriteereillä mikä tahansa tutkittu ihmisjoukko näyttäisi merkkejä kilpirauhaskasvaimien määrän hälyttävästä kasvusta.

Lisäksi kasvaimien synty vaatii aikaa, jos syynä todella olisi säteily. Mikäli onnettomuuden seurauksena kilpirauhassyövät todella lisääntyisivät, ne eivät vielä edes näkyisi seulonnoissa. Nyt otetussa seulonnassa asetettiin vasta vertailutaso[xii] myöhempiä seulontoja varten. Ultraäänitutkimusten asiantuntijat ovat kritisoineet toteutettua seulontaa lääketieteellisessä The Lancet julkaisussa todeten, että vertailuryhmä on liian pieni säteilyn vaikutusten selvittämiseksi, ja tarkempi tutkimus luultavasti johtaa turhaan pelotteluun ja tarpeettomiin hoitoihin, kun myös harmittomia tai itsestään paranevia kilpirauhaskasvaimia löydetään ja ryhdytään poistamaan leikkauksilla[xiii].

Vastaavasti Helsingin Sanomien ”Fukushima tikittää yhä uhkaavasti” -jutussa[xiv] kerrottiin, että saastuneilla ja evakuoiduilla alueilla mitattiin 0,4 mikrosievertiä tunnissa olevia annosnopeuksia. Jutussa ei mainittu, että Suomessa kyseessä olisi normaalista vain vähän korkeampi säteilytaso. Pispalassa vastaavan vuosiannoksen voi saada reilussa kuukaudessa. Jos Japanin hallinnon kansainvälisiin suosituksiin pohjautuvia säteilyrajoja sovellettaisiin Suomeen, täytyisi merkittävä osa Suomesta evakuoida välittömästi. Tämä kertoo jotain myös säteilyrajojen tiukkuudesta maailmalla. Se kertoo jotain myös siitä, miksi Fukushiman siivoaminen tulee maksamaan niin valtavasti. Alue siivotaan huomattavasti siistimmäksi säteilystä, kuin mitä suurin osa Suomea on luonnostaan. On aivan varmaa, että monet muut yhteiskunnan hiljaisesti hyväksymät toiminnat kuten fossiilisten polttaminen aiheuttavat Japanissa asuville paljon suurempia terveyshaittoja.

Fukushiman onnettomuuden terveyshaitat

Ensimmäisen vertaisarvioidun tutkimuksen Fukushiman terveyshaitoista tekivät John Ten Hoeve ja professori Mark Z. Jacobson Stanfordin yliopistosta[xv]. Lähinnä teoreettisiin malleihin pohjautuvan tutkimuksen mukaan Fukushiman onnettomuuden säteily tulee aiheuttamaan koko maailmassa yhteensä noin 130 syöpäkuolemaa seuraavan 40 vuoden aikana. Tämä ei ole tilastollisesti havaittavissa. Tutkimus käytti konservatiivista LNT-mallia, joka todennäköisesti yliarvioi kuolleiden määrää, sillä se olettaa, että hyvin pienetkin lisäannokset aiheuttavat syövän hyvin pienessä osassa väestöä. Mark Jacobson tunnetaan erittäin ydinvoimakriittisistä näkemyksistään ja uusiutuvien energianlähteiden suurena puolestapuhujana. Onkin mielenkiintoista, että hän toteaa tutkimuksessaan evakuoinnin aiheuttaneen melko varmasti suurempia vahinkoja kuin säteily olisi voinut aiheuttaa koteihinsa jääneille ihmisille.

Paikan päällä tutkimusta tehneen Maailman terveysjärjestö WHO:n raportti toteaa, että Fukushiman ydinonnettomuus voi lisätä laskennallista syöpäriskiä hyvin vähän, mutta sairastuvuuden tai kuolleisuuden lisäystä ei tulla käytännössä havaitsemaan[xvi]. Media esitti nämä tutkimustulokset mahdollisimman raflaavasti. Otsikot keskittyivät kertomaan, että suurimmillaan pienten tyttöjen riski sairastua kilpirauhassyöpään kohosi 70 prosenttia. Järkyttävän ja huomiota herättävän otsikon takana vähälle huomiolle jäi se, että tämä tarkoitti elinikäisen riskin kohoamista 0,75 prosentista 1,25 prosenttiin (siis noin 70 prosenttia, tai 0,5 prosenttiyksikköä), ja että se päti vain harvoihin, kaikkein saastuneimmalla alueella olleisiin[xvii]. Vaikka evakuoinnin kestoa voidaankin kritisoida, se ja tiukat rajoitukset ruoan säteilypitoisuudelle olivat Tšernobylin kokemusten perusteella ehdottomasti tarpeen.

UNSCEAR:in raportti päätyy samankaltaisiin johtopäätöksiin. Ainoastaan 167 pelastustyöläisen arvioidaan saaneen säteilyannoksen, jonka johdosta heidän riskinsä sairastua syöpään on kohonnut hieman. Kun otetaan huomioon, että karkeasti 60 heistä sairastuu joka tapauksessa syöpään elämänsä aikana, ja että heidän terveyttään todennäköisesti tullaan seuraamaan normaalia tarkemmin tulevina vuosina, voi heidän mahdollisuutensa kuolla syöpään jopa pienentyä. Tämä johtuu siitä, että mikäli syöpä, johtui se mistä tahansa, havaitaan ajoissa, on se helpommin hoidettavissa.

Yllättävän monen kriitikon mielestä salaliitto on ainoa mahdollinen selitys sille, miksi WHO:n ja muiden asiantuntijatahojen tutkimustulokset eivät vastaa voimakkaan ydinvoimavastaisia ennakkoluuloja. Internetissä ja sosiaalisessa mediassa liikkuu myös huhuja, joiden mukaan WHO on sopimuksella[xviii] kansainvälisen ydinenergiajärjestö IAEA:n otteessa eikä voi julkaista mitään, mitä IAEA ei hyväksyisi. Tätä on sittemmin käytetty aseena WHO:n tutkimustuloksia vastaan. Ainoa todiste kyseisen salaliiton olemassaolosta on yksi lainaus WHO:n ja IAEA:n tekemästä yhteistyösopimuksesta. Salaliittoteorioille tyypilliseen tapaan sopimuksen koko tekstiä ei lainata: se kun kertoisi yksikäsitteisesti, että vaikka WHO:n toivotaan ilmoittavan IAEA:lle löydöksistään, IAEA:lla ei ole mitään valtaa puuttua WHO:n toimintaan tai sen tekemiin johtopäätöksiin[xix]. Kyseisenkaltainen yhteistyölauseke on varsin tavallinen kansainvälisten organisaatioiden välisissä sopimuksissa. Sen tarkoitus on varmistaa, että esimerkiksi yksi järjestö ei julkaise toiselta järjestöltä saatuja, mahdollisesti epävarmoja tietoja ilman tarkastusta.

Lisäksi kukaan WHO:ssa ei ole vuotanut oletettuja ”oikeita” tuloksia ja tutkimuksia, vaikka kohu ja julkisuus olisivat taattuja. Itse asiassa WHO on ottanut sopimukseen kantaa jo vuonna 2001, ja todennut että huolet ovat aiheettomia[xx]. Kriittisen ajattelijan mieleen saattaa nousta myös kysymys siitä, miksi sitten kaikki muutkin vertaisarvioidut tutkimukset – myös ydinvoimaa varsin avoimesti vastustavien tutkijoiden tekemät – antavat samansuuntaisia tuloksia?

Parannuksia tilanteeseen ja tutkimusten tuloksiin saataisiin antamalla ydinasekokeita havainnoivan monikansallisen CTBTO:n julkistaa sen erittäin herkillä tutkimusasemillaan keräämä säteilytieto. Neuvottelut tämän sallimiseksi ovat käynnissä, mutta 182 osakasvaltion saaminen sopimaan keskenään mistä tahansa voi viedä aikaa. Arviot Fukushimasta vapautuneen radioaktiivisen materiaalin määrästä heittelevät rajusti. Tiedon puute oli yksi syy tähän: aluksi ei tiedetty mitä ja mistä radioaktiivisia aineita oli vapautunut, ja olivatko esimerkiksi paikalla varastossa olleet käytetyt polttoaineet vaarassa[xxi]. Suurimmat alkuvaiheen arviot ovat yli seitsemän kertaa suuremmat (17 846 petabecquerelia, PBq), kuin reaktorien 1–3 polttoaineet sisälsivät yhteensä (2 453 PBq). Todellisuudessa tästäkin vapautui vain osa.

TEPCO:n myöhempi arvio ilmakehään päässeistä aineista on noin 500 petabecquerelia jodi-131:a, 10 PBq cesium-137:a ja 10 PBq cesium-134:a.  Yhteismitallisina jodi-131 -ekvivalentteina kokonaismäärät ovat 500 + 400 + 40 = 940 PBq. Mereen vuoti radioaktiivisia aineita yhteensä 169 PBq jodi-131-ekvivalenttia. Lisäksi vaarattomia kaasuja, lähinnä isotooppia xenon-133, vapautui noin 500 PBq. Vertailun vuoksi Tšernobylistä vapautui 5 200 PBq jodi-131-ekvivalenttia.

Tyyneen Valtamereen Fukushimasta vuotava säteily on hyvä asettaa kontekstiin[xxii].

 Merien radioaktiivisuuden lähteet  
 Ydinkokeet 1950- ja 1960-luvulla 950 PBq
 Tšernobyl 100 PBq
 Fukushima yhteensä 14–90 PBq
   
 Tärkeimmät luonnolliset radionuklidit merissä  
 Uraani-238 37 000 PBq
 Kalium-40 15 000 000 PBq

Fukushiman onnettomuus on silti vaatinut ja tulee vaatimaan uhreja. Viimeisimpien arvioiden mukaan jopa 1 600 evakuoitua on kuollut ennenaikaisesti, osa itsemurhiin, osa huumeisiin, jotkut vanhat tai sairaat itse evakuoinnin rasituksiin. Ahdistukseen, sosiaaliseen leimautumiseen ja näiden aiheuttamiin psykologisiin oireisiin ja niiden seurauksiin (esimerkiksi päihteiden väärinkäyttö ja mielenterveysongelmat), voi hyvinkin sairastua ja menehtyä huomattava määrä ihmisiä. Kyseessä on valtava tragedia, mutta eri syistä kuin usein luullaan.

Fukushima oli millä tahansa mittarilla valtava inhimillinen katastrofi, eikä sitä olisi saanut tapahtua. Lähiseudun asukkaat menettivät kotinsa, kenties pysyvästi. Vaikka säteilytasot ovatkin kohtuullisen alhaisia, pelko estää monia palaamasta. Kun useat jäävät evakkoon, myös palaamista harkitsevat joutuvat miettimään, onko kotikylä enää asuttava ja voiko siellä työllistyä.

Fukushiman seurauksena hajaantui kokonaisia yhteisöjä. Tästä aiheutuva kärsimys on vaikeasti mitattavissa, mutta ihminen on sosiaalinen laji, ja sosiaalisen verkoston romahduksella voi olla suuria ja vakavia vaikutuksia. Tämä kokonaisiin yhteisöihin yhdellä kertaa traumaattisesti vaikuttava isku onkin kenties ainoa tapa, jolla ydinvoiman riskit todella eroavat joidenkin muiden energialähteiden riskeistä. Tuotettua energiayksikköä kohden hiilivoima tappaa valtavan paljon enemmän, ja sen vahinkomekanismit ovat hyvin samanlaisia kuin säteilyllä: mitään yksittäisiä sairauksia ei voi osoittaa hiilenpoltosta aiheutuneiksi, mutta kokonaisuus näkyy tilastoista. Sen aiheuttamat kuolemat ovat kuitenkin, kaivosyhteisöjä lukuun ottamatta, erillisiä, vain tilastoissa näkyviä yksittäistapauksia, jotka eivät uhkaa kokonaisia yhteisöjä samalla tavalla kuin ydinonnettomuuksiin liittyvät evakuoinnit. Vastaavasti uusiutuvan energian tuottamiseksi louhittujen malmien ympäristö- ja terveyshaitat näkyvät lähinnä kaivosten lähiseuduilla, eivätkä useinkaan pakota asukkaita muuttamaan kodeistaan. Ydinvoimakaan ei kuitenkaan ole ainutlaatuinen vaikutuksissaan kokonaisiin yhteisöihin: vesivoimaonnettomuudet ovat kautta historian hukuttaneet kokonaisia kyliä ja kaupunkeja, ja patoaltaiden rakentaminen on ajanut pysyvästi evakkoon miljoonia.

Fukushima ja Tšernobyl herättävät kuitenkin yhden tärkeän ja mielestämme liian harvoin kysytyn kysymyksen. Tiedämme viimeistään nyt, että ydinonnettomuuksissa psykologiset seuraukset aiheuttavat paljon suurempia terveyshaittoja kuin onnettomuuksiin liittyvä säteilyvahinko. Ovatko esimerkiksi varainhankinnassaan ydinvoimaonnettomuuksia ja niiden seurauksilla pelottelua surutta käyttävät kansalaisjärjestöt ja niiden kampanjoita suunnittelevat missään, edes moraalisessa, vastuussa psykologisperäisistä ongelmista?

Loppuviitteet:

[i] Kts. Corrice (2012). Fukushima: the First Five Days. Fukushiman onnettomuuden kuvaus perustuu suurelta osin tähän, alkuperäisiin tapahtumalokeihin perustuvaan kirjaan.

[ii] NUREG-1150, NRC (1991). http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1150/

[iii] Atomic Accidents-kirja tarjoaa lukija kattavan selostuksen Fukushiman ydinonnettomuuden taustoista ja etenemisestä. Tämän kirjan onnettomuuden kuvaus pohjautuu paljolti kirjan kuvaukseen sekä Wikipedian onnettomuutta ja sen etenemistä kuvaaviin sivuihin.

[iv] Eristyslauhdutin, englanniksi isolation condenser oli asennettu vanhimpaan ykkösreaktoriin

[v] Mahaffey, James (2014-02-04). Atomic Accidents: A History of Nuclear Meltdowns and Disasters: From the Ozark Mountains to Fukushima (Kindle Locations 7451-7452). Pegasus Books. Kindle Edition.

[vi] Luvut UNSCEAR:in raportista. UNSCEAR 2013 Report Volume I: Report to the General Assembly, Scientific Annex A: Levels and effects of radiation exposure due to the nuclear accident after the 2011 great east-Japan earthquake and tsunami. s. 25. http://www.unscear.org/docs/reports/2013/13-85418_Report_2013_Annex_A.pdf

[vii] Tiedot UNSCEAR:in raportista. UNSCEAR 2013 Report Volume I: Report to the General Assembly, Scientific Annex A: Levels and effects of radiation exposure due to the nuclear accident after the 2011 great east-Japan earthquake and tsunami. s. 33. http://www.unscear.org/docs/reports/2013/13-85418_Report_2013_Annex_A.pdf

[viii] Aiheesta on jopa kirjoja, kuten ravitsemusterapeutti ja Greenpeace-aktivisti Kimberly Robersonin kirjoittama Silence Deafening, Fukushima Fallout … A Mother’s Response.

[ix] Fukushima leaking radioactive water for ‘2 years, 300 tons flowing into Pacific daily’, RT (2013). http://rt.com/news/japan-fukushima-nuclear-disaster-164/. Luettu 3.1.2016

[x] New Radioactive Water Leak Found at Fukushima Plant, Nation of Change (2014). http://tinyurl.com/onwunt4. Luettu 3.1.2016

[xi] http://ecowatch.com/2014/06/14/fukushima-children-dying/. Luettu 3.1.2016

[xii] Why the Cancer Cases in Fukushima Aren’t Likely Linked to the Nuclear Disaster, National Geographic (2014). http://tinyurl.com/nj55csx. Luettu 3.1.2016

[xiii] Shibuya, K., Gilmour, S., Oshima, A. (2014). Time to reconsider thyroid cancer screening in Fukushima. The Lancet 383(9932), 1883-1884. http://tinyurl.com/jy2xntr

[xiv] Fukushima tikittää yhä uhkaavasti, HS (2013). http://www.hs.fi/ulkomaat/a1385182163309

[xv] Worldwide health effects of the Fukushima Daiichi nuclear accident, DOI: 10.1039/c2ee22019a http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/TenHoeveEES12.pdf

[xvi] World Health Organization weighs in on Fukushima, Nature News Blog (2012). http://tinyurl.com/jthbt7l

[xvii] Global report on Fukushima nuclear accident details health risks, WHO (2013). http://tinyurl.com/pf5dcq8

[xviii] Sopimus luettavissa Wikisource.org-palvelussa: http://tinyurl.com/qhl3mqu. Luettu 3.1.2016

[xix] Kts. http://rationalwiki.org/wiki/WHO-IAEA_conspiracy

[xx] http://www.who.int/ionizing_radiation/pub_meet/statement-iaea/en/. Luettu 3.1.2016

[xxi] http://www.fukuleaks.org/web/?p=11668. Luettu 3.1.2016

[xxii] Buesseler, Ken O. (2014). Fukushima and ocean radioactivity. Oceanography 27(1):92-105. Luettavissa http://www.tos.org/oceanography/archive/27-1_buesseler.pdf