Kirjaprojekti – Öljynkorvikkeet – Öljyhiekka

Alla oleva teksti on luonnos Suomi Öljyn Jälkeen -kirjaan tulevasta Öljyhiekkaa esittelevästä luvusta. Vanha versio on päivitetty 31.1.2012 taittoon menneen kirjan valmiiksi versioksi.

Kirjalla on nyt myös Facebook-sivu, johon päivitellään kirjan kuulumisia. Käy tykkäämässä ja laita jakoon!

Öljyhiekka ja bitumi

”Rumempaa ainetta et ole nähnyt… saastunutta, epätasalaatuista ja huonosti määriteltyä… Bitumi on 5 prosenttia rikkiä, puoli prosenttia typpeä ja promille raskasmetalleja. Sen juoksevuus on kuin tervalla kylmänä päivänä.” – Steven Kuzniki, Albertan yliopisto

Millaisen mielikuvan sana öljyhiekka herättää? Harva suomalainen on törmännyt öljyhiekkaan sinällään, mutta siihen aineeseen, jota öljyhiekan ”öljy” käytännössä on, törmäämme päivittäin. Sen nimi on bitumi, ja siitä valmistetaan muun muassa asfalttia ja huopakattoa. Teknisesti öljyhiekan öljy on niin raskasta (jopa yli tuhat atomia molekyylissä) ja myrkyllistä, että sitä voi verrata öljytynnyrillisen viimeisiin jätteisiin.

Öljyhiekka on joidenkin analyysien mukaan todennäköisesti lähelle maan pintaa noussutta öljyä, joka on miljoonien vuosien saatossa bakteerien avustuksella muuttunut erittäin raskaaksi ja huonolaatuiseksi (bakteerit ovat hajottaneet kevyemmät ja helpommat hiilivetymolekyylit). Tyypillisesti noin 10–15 prosenttia öljyhiekasta on bitumia[i]. Sitä ei voi sinällään pumpata, ei käyttää voiteluaineena, eikä se myöskään pala, sillä lukuisat metsäpalot aikojen saatossa eivät ole sitä saaneet syttymään[ii].

Jotta öljyhiekassa oleva bitumi saadaan pumpattua jalostamolle, täytyy se ensin esijalostaa notkeammaksi (upgrade). Esijalostaminen tapahtuu yleensä poistamalla hiiltä (koksia) ja lisäämällä vetyä. Prosessissa käytetty vety (ja muukin energia) otetaan maakaasusta, ja eräät kutsuvatkin prosessia kullan muuttamiseksi lyijyksi. Bitumista tehdään notkeampaa myös sekoittamalla sitä jo parannettuun synteettiseen öljyyn. Venezuelan öljyhiekkareservit määriteltiin äskettäin superraskaaksi tai raskaaksi öljyksi bitumin asemesta. Se nosti Venezuelan maailman öljyrikkaimmaksi valtioksi ohi Saudi-Arabian. Kanada puolestaan laskee nykyään omat bitumivaransa (175 miljardia tynnyriä) öljyksi, ja on noussut niiden turvin öljyvaroiltaan maailman kolmanneksi rikkaimmaksi valtioksi. Nousevat öljynhinnat ja tuotantoteknologioiden kehitys aiheuttavat vipinää öljyvarojen top5-maiden listalla.

Öljyhiekan resurssit ja tuotanto

Öljyhiekan suurin esiintymä on Kanadassa. Pienempiä esiintymiä on myös muualla, kuten Venäjällä. Arviolta yli 80 prosenttia tuotettavissa olevasta öljyhiekasta on Kanadassa, ja siellä on myös valtaosa tämänhetkisestä tuotannosta. Kanadassa on arviolta 1 700–2 500 miljardia tynnyriä vastaava määrä öljyhiekkaa, josta tuotettavissa on arvioitu olevan 175–315 miljardia tynnyriä. Globaalisti luvut ovat arviolta noin 220–395 miljardia tynnyriä. Nykyisellä, noin 30 miljardin tynnyrin kulutuksen vuosivauhdilla maapallon öljyhiekkaresurssit riittäisivät 6–10 vuodeksi. Todellisuudessa, tuotantovauhdin todennäköisesti jäädessä pidemmälläkin tähtäimellä alle 2 miljardiin tynnyriin vuodessa, bitumia riittää useiksi vuosikymmeniksi, jopa vuosisadaksi.

Öljyhiekan tuotanto on noin 40 prosenttia Kanadan öljyntuotannosta. Albertan öljyhiekkalaatikko Kanadassa on maailman suurin energiaprojekti. Se on myös energiayhtiöille erittäin houkutteleva ainakin siinä mielessä, että paikallinen hallinto tarjoaa öljyntuottajille yhdet maailman suotuisimmista ehdoista, mitä tulee rojalteihin ja muihin toimintaehtoihin. Tar Sands -kirjan kuvauksen mukaan elo isommilla tuotantoalueilla on kuin kultaryntäyksen aikaisessa villinlännen kaupungissa, mutta varustettuna maastureilla, huumeilla, valtavalla asunto- ja hintakuplalla ja paikallisen luonnon säälimättömällä tuhoamisella. Epäilemättä kuvaus on ainakin osittain subjektiivinen, ja öljyhiekan tuotantoon liittyy paljon intohimoja, epäselvyyksiä, tulkintaeroja, propagandaa, liioittelua ja vähättelyä riippuen siitä, mistä tietonsa hakee.

Tuotantovauhti oli vuoden 2011 lopulla noin 1,5 mbpd. Tuotantoa on kasvatettu ja suunnitellaan kasvatettavaksi aggressiivisesti edelleen, mutta se ei ole aivan yhtä helppoa kuin nousevan tuotantokäyrän piirtäminen paperille. Tarvittavat infrastruktuurilaajennukset ovat valtavia, osaavan työvoiman pula krooninen ja pääoman tarve huikea. Tuotannon lisääminen vaatii koko ketjun paisuttamista kaivureista, rekoista, vesiputkista, esikäsittelylaitoksista (jotka ovat hieman kuin jalostamoita mutta yksinkertaisempia), kuljetus- ja jakeluinfrastruktuurista aina työläisten vaatimien asuntojen ja palveluiden rakentamiseen. Vuoteen 2025 mennessä tuotanto on CERA:n skenaarioiden mukaan 2–4 miljoonaa tynnyriä päivässä, riippuen toimintaympäristön muutoksista.

Öljyhiekkaa tuotetaan pääosin kahdella tavalla. Suositumpi (noin 60 prosenttia tuotannosta) on perinteinen kaivaminen, jossa maan pintakerros ensin poistetaan 75–100m syvyyteen asti ja laitetaan talteen myöhempää ennallistamiskäyttöä varten. Sen jälkeen bitumipitoinen hiekka louhitaan ja kuljetetaan asemalle, jossa se lämmitetään veden kanssa seokseksi. Tästä bitumi, vesi ja hiekka erotellaan erottimessa ja kerätään talteen[iii]. Vesi pyritään kierrättämään, hiekka viedään loppusijoituspaikkaan ja bitumi kuljetetaan esijalostettavaksi. Jopa 75–85 prosenttia hiekassa olevasta bitumista saadaan tällä menetelmällä talteen, mikä on perinteisiin öljykenttiin verrattuna varsin paljon[iv] [v]. Noin 20 prosenttia öljyhiekan tuotettavissa olevista reserveistä on tuotettavissa kaivamalla, joten jatkossa tämän prosessin osuus tulee pienenemään.

Bitumilouhoksilla käytetyt Caterpillar 797 -kuorma-autot ovat ominaisuuksiltaan vaikuttavia. Noin 5 miljoonan dollarin kappalehinnalla saa lähes 4 000 hevosvoimaa, joilla voi liikutella 363 tonnin lasteja 64 km/h. Moottorina F-sarjassa on 20-sylinterinen, neljästi turboahdettu dieselkäyttöinen Cat C175-20 ACERT. Michelinin kanssa kehitetyt, maailman suurimmat 59/80R63 XDR renkaat kiinnitetään 47 mutterilla ja renkaat maksavat noin 42 500 dollaria kappaleelta. Pienen kerrostalon korkuiset kuormurit kootaan osista paikanpäällä kohteessa, ja tankkiin mahtuu kerralla 3 785 litraa polttoainetta[vi]. Tämän rinnalla Hummerikin vaikuttaa ekoautolta, sillä 797 syö vaatimattomat 7 800 litraa sadalla kilometrillä[vii].

Paikan päällä tapahtuva prosessi öljyhiekan hyödyntämiseksi on nimeltään Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD), jossa noin 300 metrin syvyyteen porataan reikä, ja sitä jatketaan vaakasuoraan kilometrin mittaisilla putkilla. Näihin pumpataan paineella 200-asteista vettä, joka imeytyy ja lämmittää ympärillä olevaa bitumia, ja saa sen valumaan alla olevaan erilliseen keräysputkeen. SAGD-metodilla saadaan noin 60 prosenttia bitumista hyödynnettyä, ja vauriot maanpäälliselle luonnolle jäävät huomattavasti vähäisemmiksi kuin kaivostoiminnasta seuraava avolouhos. Energiaa kuitenkin kuluu enemmän.

Tuotannon laajentaminen on kannattavaa vasta kun WTI-öljyn (West Texas Intermediate) tynnyrihinta on 70–80 dollaria. CERA toteaa raportissaan, että yli 70 prosenttia öljyhiekan tuotantolaajennuksista lykättiin hamaan tulevaisuuteen, kun öljyn hinta putosi 2008 talousromahduksessa 40 dollarin tietämille. Mikäli kapasiteettia halutaan lisätä miljoonalla tynnyrillä päivässä, ovat kustannukset CERA:n mukaan 126 miljardia dollaria. Tämä vaatii vahvaa luottamusta öljyn hintojen pysymiseen korkealla sekä tuotantoyhtiöiltä että sijoittajilta. Tämä puolestaan vaatii luottoa talouden kasvuun, joka ei korkeilla öljynhinnoilla ole ehkä mahdollista.

Nykytuotannon hintaan vaikuttaa voimakkaasti myös maakaasun hinta, sillä sitä käytetään tuotannossa lämmön tuottamiseen, vedyn raaka-aineena sekä sähköntuotantoon. Eräiden arvioiden mukaan SAGD-tuotantoprosessi tulee yleistyessään kuluttamaan 40 prosenttia Kanadassa käytetystä maakaasusta vuonna 2035. Tämä vaatii valtavia maakaasuputkien investointeja ja asettaa Kanadan maakaasuntuotannolle suuria paineita.

Kustannuksia ulkoistetaan myös ympäristöön ja paikallisille veronmaksajille. Tar Sands -kirjan mukaan vuosina 1966–2002 kanadalaiset keräsivät 150 miljoonaa dollaria rojalteja öljyhiekoilta, ja käyttivät 4 miljardia dollaria saasteiden siivoamiseen hylätyistä kaivoksista. Konkurssien varalle kerätyt ennallistamisrahastot ovat varsin vaatimattomia; toteutuneisiin kustannuksiin nähden vain reilu 10 prosenttia ennallistamiseen tarvituista varoista.

Bitumin tuotannon EROEI on eri lähteissä arvioitu välille 3:1 (bitumista bensiiniksi) ja 6:1 (bitumista raakaöljyksi). Näissä arvioissa ei luultavasti ole mukana ennallistamistoimenpiteiden kuluttamaa energiaa.

Mitä tämä EROEI-lukuarvo sitten tarkoittaa? Käytännössä se tarkoittaa sitä, että pelkällä bitumilla ei pystytä useimpien arvioiden mukaan pyörittämään nykyisenkaltaisia teollistuneita yhteiskuntia, sillä kolmannes yhteiskunnan energiasta menisi energiantuotantoon. Sen arvo liikennepolttoaineena on toki suurempi kuin energianlähteenä, joka perustelee sen tuotantoa vaikka EROEI onkin alhainen. Toisaalta tuotannossa käytetylle maakaasulle on muutakin käyttöä.

Öljyhiekan ympäristövaikutukset

Paikalliset vaikutukset ovat varsinkin avolouhoksissa varsin rajuja. Avolouhosten ennallistamisprojekteja on tehty vaihtelevalla menestyksellä, ja joitain niistä on jopa hyväksytty onnistuneiksi. Mikäli paikallinen bitumin-tuottaja ajautuu rahoitusvaikeuksiin, jäävät myös ennallistamiskustannukset paljolti veronmaksajien harteille. Iso ongelma on myös suuret saostumisaltaat (tailings ponds), joihin tuotannon kierrättämättä jääneet myrkkyliemet laitetaan tasaantumaan. Tasaantumisen oletetaan vievän muutamasta vuosikymmenestä yli sataan vuoteen, mutta teollisuudella ei ole mitään hyväksyttyä suunnitelmaa asian hoitamiseksi. On arvioitu, että saostusaltaista vuoti jo vuonna 2007 päivittäin 11 miljoonaa litraa jätevettä ympäristöön. Vuoteen 2012 mennessä määrän arvioitiin moninkertaistuvan[viii]. Saostusaltaiden ympärille kaivetaan ojia, joihin maan läpi vuotanutta vettä kerätään.

Teollisuuden kannan mukaan SAGD-tuotannon ympäristövaikutukset ovat huomattavasti lievemmät paikalliselle luonnolle, mutta eriäviä näkemyksiä löytyy, sillä SAGD vaatii laajemman ja hajautetun infrastruktuurin. Molemmissa tuotantotavoissa pyritään kierrättämään vettä, mutta arviolta 2–4 tynnyriä puhdasta vettä kuluu jokaista tuotettua bitumitynnyriä kohden. Makea vesi otetaan pääosin läheisestä Athabasca-joesta. Veden oton seurauksista on ristiriitaisia tietoja. Joidenkin arvioiden mukaan veden käyttömääriä ei pystytä merkittävästi lisäämään nykyisestä ilman vakavia seurauksia alajuoksun asukkaille ja ekosysteemeille. Toisten raporttien mukaan veden käyttö on vain muutaman prosentin joen kuivimman kauden virtaamasta, vaikka tuotantoa lisättäisiin nykyisestä suunnitelmien mukaisesti[ix].

Öljyhiekan kasvihuonekaasupäästöt ovat lähteestä riippuen 1,5–3 -kertaiset perinteiseen öljyyn verrattuna. Tämä rumentaa ihmiskunnan hiilijalanjälkeä tulevaisuudessa, mikäli bitumin tuotantoa lisätään. Muut epäpuhtaudet bitumin jalostuksesta ovat 2–3 -kertaiset perinteiseen öljyyn nähden. Paikallinen ilma on paikoin pahemmin saastunutta kuin Kiinan suurkaupunkien ilma. Parasta öljyhiekassa länsimaiden kannalta on kenties se, että sitä on länsimaisen demokratian, Kanadan, alueella. Eri ennusteiden mukaan öljyhiekantuotannon kasvulla voisi korvata 1-4 prosenttia nykyisten öljykenttien tuotannon vuosittaisesta vähenemästä seuraavan vuosikymmenen aikana. Olemme vajonneet globaalissa ja kohtalokkaassa öljyriippuvuudessamme niin alas, että joudumme kaivamaan seuraavaa annostamme likaisen hiekan seasta. Mielikuva narkomaanista tonkimassa edellisen illan roskakasaa tasoittavan toivossa ei ole kaukana.