Skip to content

EROEI

huhtikuu 24, 2012

Tämä on luku kirjastamme Suomi Öljyn Jälkeen. Versio päivitettiin vuonna 2016 julkaistun pokkariversion mukaiseksi 29.5.2017.

***

EROEI on lyhennys sanoista Energy Returned On Energy Invested eli saadun energian suhde sen hankkimiseksi käytettyyn energiaan. Esimerkiksi jos neljän öljytynnyrin saamiseksi ylös lähteestä joudutaan käyttämään yhden tynnyrin energia, on tässä tapauksessa EROEI 4:1 eli neljän suhde yhteen. Se mukailee sijoitusmaailmasta tuttua termiä ROI, Return On Investment, joka tarkoittaa sijoitetulle pääomalle saatavaa tuottoa. EROEI on energiantuotannon kannalta pitkällä tähtäimellä sen tärkein ominaisuus, varsinkin jos siinä lasketaan mukaan tuotantolaitoksen käyttöikä. Samoin kuin sijoittajat suuntaavat rahansa kohteisiin, joilla on muita korkeampi ROI (samalla riskitasolla), yhteiskuntien energiainvestoinnit ovat useimmiten suuntautuneet energiantuotantoon, joka tarjoaa eniten energiaa suhteessa käytettyihin investointeihin.

Jos ihmiskunnan tuottaman energian EROEI on 5:1, menee ihmiskunnan käyttämästä energiasta 20 prosenttia energian tuotantoon. Loput 80 prosenttia on käytettävissä muihin toimintoihin, kuten ruuantuotantoon, koulutukseen, rakentamiseen, tavaroiden valmistukseen ja terveydenhuoltoon. EROEI 1:1 taas tarkoittaa sitä, että kaikki ihmiskunnan energia menee energian hankintaan, jolloin mitään ei jää muuhun toimintaan. Jokainen meistä työskentelisi suoraan energianhankintaan liittyvissä tehtävissä.

Kun energiantuotannon EROEI lähestyy arvoa 1:1, karisevat samalla kuvitelmat sivistyksestä, ihmisarvosta tai solidaarisuudesta, sillä kaikki energia menee oman energiansaannin varmistamiseen. Kuvittele että kävelet loputtoman pitkää kaupan käytävää, jonka hyllyltä löytyy tasaisin väliajoin pala leipää ja lasi vettä. Tuo pala leipää sisältää juuri sen verran energiaa, että jaksat kävellä seuraavan leipäpalan luo. Mutta jos pysähdyt juttelemaan vieressäsi kävelevän kohtalotoverin kanssa tai ryhdyt suunnittelemaan, miten tilannetta voitaisiin parantaa, et selviä seuraavalle leipäpalalle. Tuossa vaiheessa ei ole mitään tehtävissä, sillä jonkin muun tekeminen tarkoittaa EROEIn painumista alle yhden.

Tärkeyteensä nähden EROEI on saanut luvattoman vähän huomiota nyky-yhteiskunnassa. Tämä on todennäköisesti johtunut fossiilisten polttoaineiden tarjoamasta tilapäisestä energianpaljoudesta. Tässä kirjassa EROEI tulee vastaan vielä useita kertoja, sillä öljyn ja muiden fossiilisten polttoaineiden EROEI on ollut kautta historian huomattavan korkea useimpiin muihin energiantuotantomuotoihin nähden. Tämä trendi on nyt muuttumassa.

Länsimainen teollinen yhteiskunta tarvitsee toimiakseen monien arvioiden mukaan keskimäärin 5:1–10:1 EROEIn. Pelkkä liikennesektorin toiminta vaatii vähintään 3:1 EROEIn ja öljyn tai bioetanolin tuotannon EROEIn pitäisi olla vähintään 5:1. Tällöin yhteiskunnan muille toiminnoille (kuten koulutus ja terveydenhuolto) ei tosin enää jäisi energiaa[i].  Todennäköisesti nykyinen talousjärjestelmämme tarvitsee keskiarvoltaan ennemmin yli 10:1 EROEIn kuin alle sen. On jopa argumentoitavissa, että pelkän nettoenergian määrän kasvamisen lisäksi talouden kasvaminen vaatii myös parempaa EROEIta, jotta se voi tehokkaammin tuottaa hyödykkeitä ja palveluita. Tunnettu öljyhuippu-analyytikko Gail Tverberg on spekuloinut ajatuksella, että nykyinen EROEI on liian alhainen pyörittämään nykyistä talousjärjestelmää ongelmitta. Matalampi 10:1 EROEI saattaa pyörittää tehokkaampaa ja eri tavalla järjestettyä taloutta, mutta ei meidän nykyistä järjestelmäämme jonka kanssa olemme toistaiseksi jumissa[ii].

EROEIta voi tarkastella myös yhteiskunnan eri kerrosten tuoman monimutkaisuuden vaatimuksina. Tuoreen raportin[iii] mukaan nämä kerrokset ja niiden vaatimat EROEIt ovat jotakuinkin seuraavat:

  • 2:1 Öljyn tuotanto ja jalostaminen
  • 3:1 Liikenne
  • 5:1 Ruuantuotanto
  • 7-8:1 Perheen ja työntekijöiden ylläpito
  • 9-10:1 Koulutusjärjestelmä
  • 12:1 Terveydenhoito
  • 14:1 Taide ja muut

EROEIn laskeminen on kuitenkin vaikeaa, sillä ei ole yleisesti hyväksyttyä standardia siitä, mitä siihen pitäisi ottaa mukaan. Laskentaa voi monimutkaistaa lähes loputtomasti ottamalla mukaan yhä tarkempia tietoja. Kuuluuko voimalaitoksen EROEI-lukuun esimerkiksi itse laitoksen ja ympäröivän infrastruktuurin lisäksi vaadittujen materiaalien tuotanto, tuotannon vaatimat koneet ja niiden valmistukseen käytetyt muut tehtaat ja materiaalit infrastruktuureineen, tehdastyöläisten, suunnittelijoiden, johtajien ja rahoittajien ravinto, vaatetus, koulutus sekä näiden vaatima infrastruktuuri ja niin edelleen? Niinpä kaikki EROEI-laskelmat ja arviot ovat vain viitteellisiä. Tämä ei tuo merkittävää haittaa, kunhan arvioitu EROEI pysyy tasolla 8:1 tai korkeammalla, ja laskelmaa käyttävät ymmärtävät, millä oletuksilla se on saatu. Kuten oheisesta kuvasta voi nähdä, tämän tason alapuolella jokaisen pykälän putoaminen siirtää yhä suuremman osan energiasta pois yhteiskunnalta takaisin energiantuotantoon. Siinä missä EROEI 10:1 tarkoittaa sitä, että 10 prosenttia energiasta menee takaisin sen tuotantoon, EROEI 2:1 tarkoittaa sitä, että puolet energiasta käytetään energiantuotantoon.

EROEI-Net Energy Cliff_v1
Kuvateksti: Yhteiskunnan käyttöön jäävä energia alkaa nopeasti vähetä, kun tuotannon vajoaa alle 8:1. Lähde: TheOilDrum

Öljyn EROEI

Poimimme sekä yksilöinä että yhteiskuntana lähes poikkeuksetta helpoimmat ja isoimmat hedelmät ensin, koska se on kannattavaa. Miksi mennä merta edemmäs kalaan? Sama tilanne on myös energiantuotannossa, mutta suuremmassa mittakaavassa. Öljyntuotannon EROEI oli vielä 1900-luvun alkupuolella jopa yli 100:1. Tämä tarkoitti käytännössä sitä, että saadakseen sata tynnyrillistä öljyä maasta piti suoritukseen käyttää vain yhden tynnyrillisen verran energiaa. Nykyisin öljyn EROEI on huomattavasti pienempi ja riippuu valtavasti tuotantotavasta ja paikasta.

Eri öljyntuotantomuotojen arvioitu EROEI
100:1 Öljy 1930-luvulla Yhdysvalloissa
25:1 Öljy 1970-luvulla Yhdysvalloissa
15:1 Öljy 2000-luvulla Yhdysvalloissa
4-7:1 Syvän ja ultrasyvän meren öljy[iv]
3-6:1 Öljyhiekan tuotanto
2:1 Öljyliuske[v]

Öljyn heikkenevästä EROEIsta johtuu, että vaikka meillä on edelleen noin puolet tuotettavissa olevasta öljystä jäljellä, se on keskimäärin huonompi puolikas. Se on syvemmällä maan alla, meren pohjassa, arktisella alueella, erittäin raskasta ja huonolaatuista, poliittisesti epävakaalla alueella ja niin edelleen. Ihmiskunta, ja tarkemmin öljy-yhtiöt, joutuvat panostamaan etsintään, tuotantoon ja öljyn kuljetukseen ja jalostukseen aivan eri tavalla tänä päivänä kuin 1970-luvulla, jolloin tehtiin viimeiset suuret öljykenttälöydöt. Kaikkeen tähän kuluu valtavasti rahaa, resursseja ja ennen kaikkea energiaa. Tällöin yhä vähemmän jää muun yhteiskunnan käyttöön. On epätodennäköistä, että useimpien öljynkorvikkeiden vaatimaton EROEI, noin 5:1, riittäisi pyörittämään länsimaisia yhteiskuntia. Jo tämän tulisi soittaa hälytyskelloja.

Kivihiilen EROEI

Öljyn lisäksi myös kivihiilen EROEI on laskussa, paristakin syystä. Ensinnäkin, leveimmät ja lähinnä maan pintaa ja kuljetusyhteyksiä olevat esiintymät on hyödynnetty ensin. Samaten kivihiilen parhaat laadut ovat vähenemässä. Joudumme siis jatkossa louhimaan enemmän ja syvemmältä, ja saamme palkaksi huonompilaatuisempaa kivihiiltä kuin aiemmin. Lisäksi uudet kivihiiliesiintymät ovat syrjässä, joten niitä varten pitää rakentaa kuljetusyhteydet. Energiasisällöltään Yhdysvaltojen kivihiilentuotanto oli huipussaan vuonna 1998[vi].

Kivihiilen suhteelliseen runsauteen ja halpaan hintaan ei ole laskettu sen aiheuttamia haittoja ja kustannuksia. Näitä ovat esimerkiksi louhinnan ja polttamisen aiheuttamat sadat tuhannet vuosittaiset kuolemat ja sairastumiset ja erilaisten myrkkyjen, kuten elohopean, päätyminen ympäristöön ja ravintoketjuun. Kivihiili on myös ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen kannalta tuhoisin polttoaineemme. Joidenkin arvioiden mukaan kivihiiltä riittäisi vielä 250 vuodeksi nykykulutuksella. On kuitenkin esitetty, että merkittävä osa näistä resursseita ei ole tuotettavissa nykyhinnalla ja -tekniikalla, saati korkealla EROEIlla. Kivihiilen hinta maailmanmarkkinoilla on noussut 2000-luvulla satoja prosentteja. Se poltetaan kuitenkin usein suhteellisen lähellä kaivosta, ja sen osuus avoimilla maailmanmarkkinoilla on huomattavasti öljyä pienempi.

Viimeisin trendi kivihiilessä on sen tuominen Yhdysvalloista Eurooppaan. Yhdysvalloissa kivihiiltä on sähköntuotannossa syrjäyttänyt halpa kaasu. Euroopassa kaasu puolestaan on kallista. Niinpä käyttämättä jäänyttä kivihiiltä on alettu laivaamaan Yhdysvalloista Eurooppaan. Tämä on kieltämättä luonut eriskummallisen asetelman, sillä Eurooppa on profiloitunut voimakkaasti ilmastonmuutoksen vastaiseen taisteluun.

Maakaasun EROEI

Kaasun tuotannon EROEI riippuu valtavasti paikasta, tuotantotavasta ja lopullisesta käyttöpaikasta sekä näiden välisestä infrastruktuurista. Kaasun siirtäminen putkea pitkin on tehokasta, kunhan putki on saatu rakennettua. Kaasun nesteyttäminen jäähdyttämällä se alle 160 pakkasasteen ja kuljettaminen säiliöautoilla puolestaan vie huomattavasti energiaa.

Monin paikoin kaasuntuotanto on öljyntuotannon sivutuote. Mikäli infrastruktuuria ei ole kaupallisesti järkevää rakentaa, poltetaan kaasusoihduissa (kuten Bakkenin liuskeöljy-esiintymässä[vii]) tai pumpataan takaisin esiintymään (kuten Alaskan pohjoisrinteen öljykentällä[viii]). Sitä myös poltetaan merkittäviä määriä öljykenttien paikalliseen energiantarpeeseen. Liuskekaasun tuotanto, josta myöhemmin hieman enemmän, vaatii nopean ehtymisen vuoksi jatkuvaa uusien kaivojen porausta. Tuotantoprosessissa porakaivoihin työnnetään paineistettua vesihöyryä, erilaisia kemikaaleja ja hiekkaa. Koska yksittäiset kaivot ehtyvät nopeasti, pysyvää kuljetusinfrastruktuuria ei usein kannata rakentaa kovin lähelle. Niinpä liuskekaasun EROEIn on uskottu olevan heikompi kuin tavanomaisen maakaasun. Kokonaisuus voi kuitenkin olla tätä monimutkaisempi, kuten alla näemme.

Maakaasun EROEI on usein arvioitu 20:1 ja 40:1 välille. Äskettäin julkaistun alustavan tutkimuksen mukaan Marcellus-vyöhykkeen liuskekaasun EROEI tuotantokaivon yläpäässä laskettuna on huomattavasti tätä parempi. Sen vaihteluväli tutkimuksessa oli 64:1 ja 112:1 keskiarvon ollessa 85:1[ix]. Tutkimuksessa on kuitenkin runsaasti muuttujia, joihin on syytä suhtautua kriittisesti. Siinä käytettiin lyhyen ajan (2,3 vuotta) tuotantotietoa, ja oletettiin että tuotanto pysyy käynnissä 30 vuotta. Tämä voi olla epätodennäköistä, sillä kaivon tuotanto putoaa varsin nopeasti tasolle, jolla sen käynnissä pitäminen ei ole taloudellisesti kannattavaa. Kenties tärkeimpänä huomiona Marcellus-esiintymän parhaat alueet on porattu ensin, joten saadut tuotantoluvut edustavat näitä parhaita tuotantokaivoja. On erittäin epätodennäköistä, että edes valtaosaa esiintymän kokonaisvaroista saadaan tuotettua näin tehokkaasti. Marcellus-esiintymän korkeat EROEI luvut voivat vastata osaltaan 100 vuotta sitten öljyntuotannossa vallinneita olosuhteita, jolloin poimittiin helpoimpia hedelmiä.

Eri energiantuotantotapojen EROEI

Alla esitellään joitain summittaisia EROEI-arvoja eri polttoaineille. Lisäksi mukana on sähköntuotannon EROEI-arvoja ja sähköntuotannossa, jossa myös sähköntuotannon hyötysuhde lasketaan mukaan muutaman muun tekijän lisäksi. Tulkinnanvaraa ja hajontaa lukuarvoihin muodostuu esimerkiksi siitä, miten tuotannontekijöitä on arvioitu ja laskettu mukaan. Sähköntuotannon osalta EROEI-tarkastelussa on otettu huomioon yksittäinen tuotantotapa ja sen lisäksi sen vaatimat mahdolliset tukitoimet, lähinnä säätövoiman tarve (käytetty pumpattua vesivoimaa). Tarkastelussa nojataan tuoreeseen ja kattavaan tutkimusartikkeliin (Weißbach et al 2013,[x]). Se tarjoaa perusteellista kritiikkiä moniin aiempiin EROEI-tutkimuksiin ja selittää siten niiden tulosten laajaa keskinäistä heittelyä. Keskeiset kritiikin kohteet ovat:

  • Laitosten käyttöiän painottaminen. Monissa tutkimuksissa oletetaan absurdin lyhyitä käyttöikiä fossiilisille ja ydinkäyttöisille laitoksille ja epärealistisen pitkiä käyttöikiä uusiutuvaa energiaa hyödyntäville laitoksille.
  • Suoran sähköntuotannon kertominen kolmella, jotta se vastaisi polttolaitoksia primäärienergiatasolla. Tällöin lasketaan EMROIta[xi], jota sitten verrataan polttolaitosten EROEIhin. Nämä ovat kaksi hieman eri asiaa.
  • Säätövoiman ja energiavarastoinnin tarpeen huomioimatta jättäminen.
  • Vanhentuneiden materiaalitietojen ja menetelmien käyttäminen.

Kyseinen tutkimus ottaa myös huomioon sen, että monet uusiutuvista energianlähteistä ovat tuotannoltaan ailahtelevia. Ne tarvitsevat siten tuekseen säätövoimaa tukemaan pienen tuotannon aikoja ja toisaalta hyödyntämään ajoittaisen liikatuotannon ylimenevää osaa.

Polttoaineet (suluissa vaihteluvälejä)

  • Puu 30:1
  • Perinteinen raakaöljy 1990-luvulla 15:1
  • Öljyhiekka 3:1 (1,5–5)
  • Biopolttonesteet (maissietanoli Yhdysvalloissa) 1:1 (0,5–2)
  • Biopolttonesteet (sokeriruokoetanoli Brasiliassa) 8:1

Sähköntuotanto (ensimmäinen luku itsenäisenä, toinen luku säätövoimalla)

  • Aurinkosähköpaneeli (Saksassa) 3,9:1 / 1,6:1
  • Biomassa (maissi) 3,5:1 / 3,5:1
  • Tuulivoima (E-66 turbiini, 1,5MW) 16:1 / 3,9:1
  • Keskitetty aurinkolämpövoimala (CSP, aavikolla) 19:1 / 9:1
  • Kehittynyt maakaasuturbiini (CCGT) 28:1 / 28:1
  • Kivihiili (ilman kuljetusta) 30:1 / 30:1
  • Vesivoima (keskikokoinen) 49:1 / 35:1 (11–260[xii])
  • Ydinvoima (nykyinen, PWR[xiii]) 75:1 / 75:1

Kuriositeettina voi tarkastella ydinvoiman järkyttävän laajaa EROEI-skaalaa, sillä siitä löytää arvioita 1–180:1 väliltä. Syynä ovat paljolti erilaiset perusteet mitata ydinvoiman vaatimia energiasyötteitä. Monien tutkimusten tarkastelussa valitettavasti näkyy tulosten vääristyminen tehtyjen valintojen ja oletusten perusteella. Esimerkiksi yksittäinen uraanikaivos tuskin voi kuluttaa enemmän energiaa toimintaansa, kuin mitä sen sijaintivaltio kokonaisuudessaan kuluttaa. Samaten kaikkea ydinpolttoainetta ei nykyisin jalosteta tehottomimmalla tavalla (diffuusiolla)[xiv]. Trendi on, että alati suurempi osa jalostetaan kymmeniä kertoja energiatehokkaammalla sentrifugi-teknologialla. Tuloksia voidaan myös vääristää tekemällä painotettuja oletuksia erityyppisten laitosten käyttöiästä.

Kehitteillä olevien neljännen sukupolven nopeiden reaktoreiden, kuten IFR:n[xv] (Integrated Fast Reactor), EROEIn on esitetty olevan kymmeniä kertoja nykyisiä ydinvoimaloita parempi. Tämä johtuu pääosin siitä, että polttoaineesta saadaan irti jopa sata kertaa enemmän energiaa. Lisäksi polttoaineeksi käy nykyisten voimaloiden käytetty polttoaine, aseplutoniumi tai rikastamaton luonnonuraani (U-238). Käytetyn polttoaineen loppusijoituksen vaatima volyymi ja säilytysaika ovat myös merkittävästi pienemmät. Tämä on kieltämättä erinomainen uutinen maailmassa, jossa EROEIn trendi on ollut lähinnä laskeva viime vuosikymmenet. Teknologian saaminen kaupalliseksi ja käyttöönotto laajassa mittakaavassa vie kuitenkin parhaimmillaankin ehkä vuosikymmeniä, joten sen hyöty näkyvissä olevan öljykriisin osalta jää vähäiseksi.

Vastaavasti aurinkopaneelien EROEIt ovat tutkimuksessa huolestuttavan alhaiset, mutta toisaalta ne perustuvat muutaman vuoden takaisiin paneeleihin. Paneelien teknologia ja valmistus on kehittynyt viime vuosina huimasti, ja pudonneista kustannuksista voidaan päätellä, että myös niiden EROEI on parantunut roimasti oheisista luvuista.

Energia on tärkeintä

Energia on kaikkien muiden resurssien isä, äiti ja isovanhemmat. Ilman käyttökelpoista energiaa kaikki muu jää tekemättä. Öljyhuippu ja myöhemmin esitettävät muut ilmiöt ja mekanismit voivat lyhyellä tähtäimellä aiheuttaa polttoainekriisin, mutta hieman pidemmällä aikavälillä ihmiskunta tulee kohtaamaan yhä pahenevan energiakriisin lähes kaikkien keskeisten polttoaineiden tuotannon hyötysuhteiden heikentyessä.  Muiden muassa Tim Morgan argumentoi kirjassaan Life After Growth[xvi], että heikentyvä EROEI on yksi nykyisten talousongelmien pääsyistä, ja että tilanne tulee pahenemaan nopeammin kuin useimmat osaavat odottaa.

Ihmiskunta on tähän mennessä siirtynyt pääsääntöisesti heikompilaatuisista parempilaatuisiin energialähteisiin. Puunpoltosta alettiin siirtyä hiileen 1500-luvulla, hiilestä öljyyn ja maakaasuun 1800-luvun lopulla, ja lopulta uraaniin 1900-luvulla. Kannattaa tosin muistaa, ettemme siirtyneet täysin pois puun polttamisesta, vaan toimme vain vanhojen rinnalle uusia energianlähteitä. Energiasektorin erityispiirre on sen hidasliikkeisyys, sillä energiasiirtymät ja infrastruktuurin rakentaminen ovat vieneet kymmeniä ja satoja vuosia. On tärkeä ymmärtää, että ensimmäistä kertaa ihmiskunnan historiassa meidän pitäisi nyt selviytyäksemme siirtyä energiatiheämmästä (öljy) heikompilaatuisiin (korvikkeet ja uusiutuvat) energialähteisiin muutamassa vuosikymmenessä, samalla kun kulutus kasvaa eksponentiaalisesti. Tämän onnistuminen ilman suurempia ongelmia vaikuttaa epätodennäköiseltä.

Historia ei tunne monia esimerkkejä, jossa merkittävän kokoinen yhteiskunta on hallitusti yksinkertaistanut rakennettaan ja siten laskenut energiantarvettaan. Itäinen Rooma, Bysantti, on näistä yksi, sillä se onnistui systemaattisesti karsimaan yhteiskuntansa byrokratiaa ja hierarkioita yksinkertaistaen yhteiskuntansa rakennetta, kun se kohtasi hupenevan energiansaannin (viljan ja rehun tuotanto ja tuonti). Kun Länsi-Rooman valtakunta lopulta vuosisatoja kestäneen rappeutumisensa jälkeen hajosi 400-luvun taitteessa, itäinen Bysantti onnistui nousemaan romahduksen partaalta vielä uuteen kukoistukseen ja valloittamaan menetettyjä alueitaan takaisin. Mutta toisin kuin Bysantilla, nyt ongelma on pitkälti globaali.

EROEI onkin yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka pahentavat öljyhuipun seurauksia pidemmällä aikavälillä. Vaikka tuottaisimme tulevaisuudessa 100 miljoonaa tynnyriä öljyä päivässä, se on suhteellisen laiha lohtu, jos siitä kolmannes menee öljyntuotannon omiin tarpeisiin. Samalla saamme koko tuotannon ongelmat saasteineen ja onnettomuuksineen, joiden siistiminen vaatii sekin energiaa. Lisäksi heikkenevän EROEIn trendi yhä kasvavan väestön maailmassa jättää yhä vähemmän energiaa kunkin yksilön käytettäväksi.

[i] Hall, C., Balogh, S., Murphy, D. (2009), What is the Minimum EROI that a Sustainable Society Must Have?, Energies

[ii] http://ourfiniteworld.com/2013/06/24/energy-products-return-on-investment-is-already-too-low/

[iii] Jessica Lambert, Charles Hall, Steve Balogh, Alex Poisson, and Ajay Gupta (2012), EROI of Global Energy Resources – Preliminary Status and Trends, State University of New York, College of Environmental Science and Forestry, http://tinyurl.com/pbb6mqb

[iv] Moerschbaecher, M., Day, J., (2011), Ultra-Deepwater Gulf of Mexico Oil and Gas: Energy Return on Financial Investment and a Preliminary Assessment of Energy Return on Energy Investment, Sustainability

[v] http://www.westernresourceadvocates.org/land/oseroi.php

[vi] http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Report_Coal_10-07-2007ms.pdf

[vii] http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=4030

[viii] R. Vikman, (2012), Shale Gas: The Promise and the Peril, RTI Press

[ix] Aucott, M. L. and Melillo, J. M. (2013), A Preliminary Energy Return on Investment Analysis of Natural Gas from the Marcellus Shale. Journal of Industrial Ecology. doi: 10.1111/jiec.12040

[x] D. Weißbach, G. Ruprecht, A. Huke, K. Czerski, S. Gottlieb, A. Hussein, (2013), Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants, Energy, Volume 52, 1 April 2013, Pages 210–221

[xi] EMROI tulee sanoista energy money returned on invested. Siinä lasketaan energiantuotannon syötteiden ja saadun tuotannon hintoja, poislukien ihmistyön kustannukset. Se sekoitetaan monissa tutkimuksissa EROEIhin.

[xii] http://www.theoildrum.com/node/3910

[xiii] Pressurized Water Reactor eli painevesireaktori. Toinen tyypillinen reaktorityyppi on kiehutusvesireaktori (BWR).

[xiv] D. Weißbach, G. Ruprecht, A. Huke, K. Czerski, S. Gottlieb, A. Hussein, (2013), Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants, Energy, Volume 52, 1 April 2013, Pages 210–221

[xv] http://en.wikipedia.org/wiki/Integral_Fast_Reactor

[xvi] Morgan, T. (2013), Life After Growth: How the global economy really works – and why 200 years of growth are over, Harriman House

 

Mainokset
37 kommenttia
  1. Krisu permalink

    Tämä hyvä; olet aina osannutkin ymmärrettävien metaforien luomisen! Jos ei tästä asiaa tajua niin tuskin sitten mistään.

    Biomassan tuotantoon liittyen heittäisin kehiin kartan, joka visualisoi kuinka valtavat alueet tuotantoon tarvitaan – ja se kaikki on sitten pois ruoan- ja rehuntuotannosta.

    Vesisärötyksestä, ”tukku erilaisia kemikaaleja” – mitä jos samalla mainitsisitte muutaman: kerosiinia, bentseeniä, tolueenia, formaldehydia…
    Tämähän ei ole yhtään vaarallista ympäristölle ja pohjavesille, ja sitä kautta terveydelle. Onnettomuuksia ei satu koskaan, vai? Sitäpaitsi Jenkkien ympäristölainsäädöntö on ymmärtääkseni ihan iltajunassa tämän kanssa, ja niin on todennäköisesti muuallakin, missä menetelmää hyödynnetään kovaa vauhtia.

    Tekstissä on joitakin kielioppivirheitä, ja samojen sanojen toistoa. Esim. ”…että jos me ylipäätään tuotamme öljyä tuollaisissa paikoissa, niin tilanne alkaa _olemaan_ aika epätoivoinen” > ”…että jos me ylipäätään tuotamme öljyä tuollaisissa paikoissa, niin tilanne alkaa _olla_ aika epätoivoinen” Tämä passiivin muotovirhe on hyvin yleinen, ja ottaa ainakin mun silmään vaikken pilkunviilaajaksi tunnustaudukaan.

    • Krisu, kiitos. Voi olla että tuo biomassa-kuva näytetään biomassaa tarkemmin käsittelevässä luvussa, hyvä idea sinänsä. Samaten tuo kemikaalien nimeäminen on hyvä idea, tuo tukku kemikaaleja oli selkeästi kirjoittajan laiskutta ja halua päästä tekstissä eteenpäin 🙂

      Jenkithän on vapauttaneet särötyksen clean air & water actin raportointivaatimuksista jollai lobbauksen kuperkeikalla. EPA siellä muistaakseni asiaa nyt selvittelee. Noiden vaarallisuus riippuu paljon paikasta. Viimeisimmän jutun mukaan jonka luin, niin suurempi riski on itse asiassa siinä, että niitä litkuja kuljetellaan rekoilla siellä ympäriinsä, ja onnettomuuden sattuessa ne pääsisivät välittömään ympäristöön.

      Ranskalaiset taisivat koko särötyksen kieltää lonkalta saman tien. Pariisin lähettyvillä on arvioitu olevan liuskekaasua… Mutta näihin kaikkiin palataan kirjassa vielä tarkemmin, ne vaan liipaistiin eroein yhteydessä esimerkinomaisesti.

  2. Hyvää tekstiä! Kuten Krisu totesi, vähän stilisointia tuo tarvitsee mutta mainio siitä tulee. Toistoja kannattaa tarkkailla, joskus sain päätoimittajalta opastusta, että samaa sanaa tai ilmausta ei tulisi käyttää kahta kertaa peräkkäin, jos synonyymi on olemassa.

    Luotan ja toivon, että lopullisessa teoksessa on sitten myös hyvä lähdeluettelo, josta löytyvät viitteet esim. ”On arvioitu”-kohtiin :).

    Muuten, tässä aika mainio video, jos ei ole vielä tuttu:

    http://withouthotair.blogspot.com/2012/03/tedx-talk-people-power-area.html

    Hyviä konkretisointeja, esimerkiksi se, että moottoritien liikenteen ylläpitäminen biopolttoaineilla vaatisi, että 8 km kaista tien sivusta varattaisiin polttoaineen kasvatukselle…

    • J.M. Kiitos kannustavasta palautteesta. Joo, koetetaan olla toistamatta. Tuohon auttaa tietysti kun itse lukee tekstin kokonaan vähän päästä, mutta en nyt vielä ehtinyt. Kenties kustannustoimittajakin voi sitten huomautella. Ja te, Kiitos vielä, ja myös tuo linkki, pitääpä katsoa.

      Tuosta nimenomaisesta lähteestä, tuohon voisi ehkä mainita tekstin yhteydessä parikin tyyppiä jotka tuota on arvioineet. Muuten tuo lähde-luettelointi on vielä vähän auki että miten tehdään. Varsinaisen tekstin sekaan ei varsinaisia viitteitä ole kauheasti lisäilty, vaan ne on roikkuneet lukujen perässä. Voi olla että tulevat kirjan loppuun yhteen kaikki (tosin suorat lainaukset ja lukemat tosiaan olisi sitten tekstin seassa).

      • Kannattaisin semmoista ratkaisua, että itse tekstin luettavuutta ei suotta pilata liiallisella akateemisyydellä, mutta että väitteiden perustelut dokumentoidaan lähdeluetteloon. Esimerkiksi siihen tapaan, mitä lontoonkielisissä kirjoissa näkee usein, eli kirjan lopussa on kappalekohtaisesti lähdeluettelo ja aina väite kerrallaan, esim. näin:

        ”On arvioita, joissa esim. syvänmeren…” Möttönen, 2001, s. 12; Nönnönnö, 1999, s. 21.

        Sitten ehkä vielä varsinainen bibliografia loppuun, jos tilaa on.

        Tai sitten vaan ihan numeroiduilla lähdeviitteillä, mutta tuo ensimmäinen tapa on mielestäni kevyempi luettava. Luvun perässä olevat lähdeviitteet ovat vähän kankean akateemisia, mutta tämä on tietysti vain oma mielipiteeni!

        Teksti on erittäin hyvää jo nyt, olen muutaman luonnosvaiheessa olevan kirjan lukenut ja varsinkin yhteen verrattuna tuo on jo valmista tekstiä :). Jos luet vaikka Soininvaaran keskeneräisistä kirjoista peräisin olevia blogipostauksia, niin huomaat varmaan mistä puhun…

  3. Tuomas permalink

    En edelleenkään suosittele hämärtämään käsitteitä puhumalla nettoenergiasta EROEIn synonyyminä. Nettopalkka mitataan euroissa ja nettopaino kilogrammoissa, joten nettoenergian ymmärtäisin itse jouleissa mitattavaksi energiamääräksi. Mutta EROEItä ei mitata jouleissa, vaan se on suhdeluku. Ks. http://www.theoildrum.com/node/8625 Ehdotan suomennosta ”energiantuotannon tuotos-panossuhde”. Toki EROEI on myös selkeä lyhenne.

    Kuten edelliset kommentoijat totesivat, tekstin kieliasu kaipaa kohentamista mutta sisältö vaikuttaa näin nopeasti luettuna hyvältä.

    • Tuomas, joo, kiitos huomiosta. Itsekin tuota kelailin että sekoittaako vai selventääkö. Lähinnä se on siellä sen takia että EROEI kuulostaa aluksi varsin sekavalta. Mutta nettoenergiaahan (määrää) se ei kuvaa, olisiko ”nettoenergian suhde” onnistuneempi ilmaisu? Nettoenergia on käsitteenä kaikille helposti avautuva, koska sen voi tuohon nettotuloihin tosiaan liittää, joten jos laittaisi siihen ”suhde” perään niin olisi ehkä korrektimpi? Tai sitten tuo ehdottamasi joka hieman pidempi vielä, mutta spesifisempi.

      • Tuomas permalink

        Lähtisin mielummin siitä, että käytetään täsmällisiä termejä, mutta väännetään niiden merkitys rautalangasta kuin että käytetään vähän sinne päin olevia termejä joiden toivotaan selittävän itse itsensä 🙂 EROEI ja nettoenergia ovat niin keskeisiä käsitteitä koko keskustelulle, että mielestäni on tärkeää että lukija ymmärtää ne oikein.

        ”Nettoenergiasuhde” on sikäli ongelmallinen käännös, että EROEIstä ei suoraan näe nettoenergian suhdetta bruttoenergiaan. Jos voimalaitoksen EROEI on 27:1, pitää ottaa laskin käteen että näkee montako prosenttia sen tuottamasta energiasta on nettoa.

        EROEItä voisi ehkä koettaa havainnollistaa kaupankäyntivertauksella: jos ostan omenan eurolla ja myyn sen kahdella, investointi oli kannattava, ja minun kannattaa harkita omenakauppiaan uraa. Jos ostan omenan eurolla mutta saan sen kaupaksi vain eurolla, tai jopa alle eurolla, minulla ei ole juuri tulevaisuutta kauppamiehenä.

        • Tuomas, kiitos vielä palautteesta. Päädyin poistamaan koko nettoenergia-viittauksen, sillä sitä avataan siinä jo muutenkin aika monelta suunnalta. Ensimmäinen kappale on nyt muotoa:

          EROEI on lyhennys sanoista Energy Returned On Energy Invested. Siis saadun energian suhde panostettuun energiaan. Se mukailee sijoitusmaailmasta tuttua termiä ROI, Return On Investment, joka tarkoittaa sijoitetulle pääomalle saatavaa tuottoa. EROEI on kaiken energiantuotannon kannalta pidemmällä tähtäimellä tärkein tuotantotavan ominaisuus, vaikka sen kuvaavuuteen vaikuttavat muutkin tekijät, kuten investoinnin käyttöikä. Samoin kuin sijoittajat suuntaavat rahansa kohteisiin joilla on muita korkeampi ROI (samalla riskitasolla), yhteiskunnan on kannattavinta suunnata energiainvestointinsa tuotantotapoihin joilla on suurin EROEI. Muulla tavalla toimiminen ei ole taloudellisesti perusteltua. Tähän nähden EROEI on saanut luvattoman vähän huomiota yhteiskunnassa. Tässä kirjassa se tulee vastaan vielä useita kertoja.

      • ”Panostettu energia” on vähän kankeaa kieltä, miten olisi ”saadun energian suhde sen hankkimiseksi käytettyyn energiaan” ?

        Kannatan Tuomaksen tavoin täsmällisiä termejä ja hyviä, rautalangasta väännettyjä selostuksia (ja ehkä joissain kohdissa tekstiä paluuviitteitä, jos termi on päässyt unohtumaan, tai sanastoa – ehkä nettiin?) Tuo määritelmä on aika hyvä, mutta olen vähän eri mieltä tästä:

        yhteiskunnan on kannattavinta suunnata energiainvestointinsa tuotantotapoihin joilla on suurin EROEI. Muulla tavalla toimiminen ei ole taloudellisesti perusteltua.

        EROEI ei yksinään kerro tuotannon taloudellisesta kannattavuudesta kovinkaan paljon (on helppo ajatella tilanteita, joissa vaikka öljyn puristaminen öljyhiekasta olisi taloudellisesti kannattavaa, vaikka sen EROEI olisi alle 1), joten tuota kohtaa pitäisi mielestäni muuttaa hieman tai jättää ”taloudellinen” pois. Ehkä ”energiataloudellisesti” se ei ole perusteltua, jos energiataloudellisuudella tarkoitetaan suurta hyötyä pienellä panoksella.

        JOS ymmärrän oikein, mitä tuossa haetaan takaa, kirjoittaisin ehkä vaikka jotenkin näin:

        Samoin kuin sijoittajat suuntaavat yleensä rahansa kohteisiin … , yhteiskuntien energiainvestoinnit ovat useimmiten suuntautuneet energiamuotoihin, jotka tarjoavat eniten energiaa suhteessa käytettyihin investointeihin. Nämä energiamuodot ovat olleet yleensä* myös niitä, joiden EROEI on investointipäätöksiä tehdessä ollut suurin.

        * = ydinvoimahan on malliesimerkki siitä, että potentiaalisesti erittäinkään korkea EROEI ei takaa investointeja.

        • J.M.K.
          Kiitos ajatuksista… rukasin sitä vielä uudestaan (tässä on kyllä selkeästi ollut pieniä käynnistymisvaikeuksia kirjoittamisessa, kun ajatukset ei ole ihan niin selkeitä kuin niiden soisi olevan). Nyt olisi seuraavanlainen:

          EROEI on lyhennys sanoista Energy Returned On Energy Invested. Siis saadun energian suhde sen hankkimiseksi käytettyyn energiaan. Se mukailee sijoitusmaailmasta tuttua termiä ROI, Return On Investment, joka tarkoittaa sijoitetulle pääomalle saatavaa tuottoa. EROEI on energiantuotannon kannalta pitkällä tähtäimellä sen tärkein ominaisuus, vaikka sen kuvaavuuteen vaikuttavat muutkin tekijät, kuten investoinnin käyttöikä. Samoin kuin sijoittajat suuntaavat rahansa kohteisiin, joilla on muita korkeampi ROI (samalla riskitasolla), yhteiskuntien energiainvestoinnit ovat useimmiten suuntautuneet energiantuotantoon, joka tarjoaa eniten energiaa suhteessa käytettyihin investointeihin. Muulla tavalla toimiminen ei ole energiataloudellisesti perusteltua, joskin monet muutkin seikat vaikuttavat investointipäätöksiin, kuten ympäristövaikutukset, turvallisuus, saatavuus, luotettavuus ja yleiset mielikuvat edellisistä sekä poliittinen ilmapiiri.

          Tärkeyteensä nähden EROEI on saanut luvattoman vähän huomiota nyky-yhteiskunnassa, joka on todennäköisesti johtunut fossiilisten tarjoamasta tilapäisestä energian paljoudesta. Tässä kirjassa EROEI tulee vastaan vielä useita kertoja, sillä öljyn ja muiden fossiilisten EROEI on ollut kautta historian huomattavan korkea useimpiin muihin energiantuotantomuotoihin nähden. Tämä trendi on nyt muuttumassa.

  4. Tuomas permalink

    Joo, parempi noin, mielestäni. Yksi huomio vielä tästä kohdasta:

    ”Tämä johtuu siitä, että ei ole yhteiskunnan kannalta suurtakaan merkitystä onko jonkin energiantuotantotavan EROEI 25:1 vai 21:1. Mutta onko se 6:1 vai 2:1, on kenties elämän ja kuoleman kysymys.”

    Tätä voisi perustella jotenkin. Eli vaikkapa havainnollistaa kuvan avulla ( http://www.theoildrum.com/files/Net%20Energy%20Cliff_v1.png ), että nettoenergian osuus alkaa laskea huomattavasti vasta kun EROEI putoaa alle kymmenen suhde yhteen. Lisäksi tietysti on tarpeen perustella miksi nykyinen yhteiskunta ei voi toimia vaikkapa EROEIlla 3:1. 3:1 kuulostaa ensi kuulemalta vielä aika hyvältä suhteelta.

    • Tuomas, kiitos, toi kuva on aikas hyvä ja selkeä, sitä vois kenties käyttää. Toi kysymyms, miksi yhteiskunta ei kovin pienellä eroeilla toimi, vaatis aika paljon selittämistä ja kenties lähdeviitteitäkin, jos siihen haluaa mennä sen syvemmin, että toteaa että ai ole järkeä jos kolmannes kaikista panostuksista menee energiantuotantoon, jolloin muualle yhteiskuntaan jää paljon vähemmän panoksia… Sinänsä siis itsestäänselvyys, jonka vääntäminen rautalangasta on hieman tuskallista, kenties jopa kivuliasta 🙂

      • Krisu permalink

        Ylipäätään suosittelen käyttämään kuvia aina kun se vain on mahdollista ja tarkoituksenmukaista. Syystä että, visuaalinen informaatio uppoaa ihmisten tajuntaan monin verroin paremmin kuin kirjoitettu tai puhuttu.

      • Tuomas permalink

        Jos esittelee EROEIn ”kenties elämän ja kuoleman kysymyksenä”, olisi syytä tarjota lukijalle vähintäänkin lähdeviitteitä 🙂 On toki aika intuitiivista, että mitä lähemmäs 1:1 -suhdetta mennään, sitä hankalammiksi asiat muuttuvat. Eikä alle 1:1:n parane pudota. Mutta mikä suhdeluku tarvitaan nykyisen kaltaisen yhteiskunnan ylläpitämiseen… no, tästä olisi tosiaan mielenkiintoista saada tutkimustuloksia (tai ainakin perusteltuja arvauksia).

        Kysymys on sikäli oleellinen, että jos vaadittava EROEI on vaikkapa 10:1, se voi pudottaa monia energiantuotantomuotoja pois pelistä.

        • Päivitin uuden version nyt tuohon oheen myös. Tsek it aut. (lopussa myös linkki mainittuun lähteeseen).

  5. jukka permalink

    hyvinhän tuo kirja etenee!

    ”Öljymarkkina pyörii poikkeuksellisen hataran tiedon varassa, mikä aiheuttaa muun muassa voimakasta vaihtelua spekulaatioihin perustuvassa hinnoittelussa. ”

    hmm…onkohan se nyt noin? tietysti on paljon kirjoittelua miten keinottelijat manipuloivat hintoja. mutta ei minusta oikein voi sanoa että hinnoittelu suorastaan perustuu keinotteluun. tätä olisi ehkä syytä käsitellä laajemmin? ehkä jossain toisessa luvussa?

    ”Jenkithän on vapauttaneet särötyksen clean air & water actin raportointivaatimuksista jollai lobbauksen kuperkeikalla. EPA siellä muistaakseni asiaa nyt selvittelee. Noiden vaarallisuus riippuu paljon paikasta. Viimeisimmän jutun mukaan jonka luin, niin suurempi riski on itse asiassa siinä, että niitä litkuja kuljetellaan rekoilla siellä ympäriinsä, ja onnettomuuden sattuessa ne pääsisivät välittömään ympäristöön. ”

    minusta asia ei mene noin. katso rockmanin kommentteja täältä (ja muualta drumbeatista):

    http://www.theoildrum.com/node/9124

    ”I’ve been preaching to my Yankee cousins …”

    rockmanin mukaan siis texasissa ja louisianassa homma on hoidossa, siellä on särötetty jo vuosikymmeniä, ja jätteille porataan oma kaivo jonne ne laitetaan. silloin niitä ei kuljetella ympäriinsä rekoilla. jenkkilässä (esim pennsylvania, kentucky) jossa särötys on uutta eikä tiukkoja sääntöjä ole niin jätteitä on käsitelty miten sattuu. epa ei tässä käsittääkseni ole mitenkään oleellinen vaan päätösvalta on osavaltioilla.

    ”I either follow the TRRC regs or I can’t drill a well in this state… TRRC rules and regs are enforced by their own field inspectors. And break some serious rules? The Texas Rangers show up at your door.”

    toisin sanoen minusta vaikuttaa että särötys ei loppujen lopuksi ole paljoakaan sen kummempaa kuin muukaan poraus, jos niistä kemikaaleista huolehditaan kunnolla, eli rockmanin mukaan niin kuin texasissa tehdään.

    särötyksen ongelma on pikemminkin se että kaivot ehtyy hyvin nopeasti joten täytyy porata koko ajan uusia kaivoja…

    • Joo toi perustui johonkin suht hataraan muistikuvaan, ja oli sinänsä vain yksi näkemys, tuo kemikaalien ympäriinsä roudaus.

    • Joo, tämä eroei on itse asiassa tosi vanha luku, koska kirjoitin sen paljolti aiemman tiedon pohjalta. Biopolttoaineiden, fischer-tropschien sun muiden kanssa on joutunut/päässyt tekemään paljon enempi taustatutkimusta.

      Toi talouspuoli, sisältäen myös öljymarkkinat, esitellään huomattavasti tarkemmin kirjassa toisaalla (jossa pyritään osoittamaan myös tuo tiedon hataruus). Spekulaatio voimistaa hinta-heitteilyitä, ja koska markkinaosapuolilla ei ole lähimainkaan samanarvoista, saati oikeaa, tietoa, niin ovat nämä hinta-heittelyt kahta isompia ja tiuhempia.

      Toi EPA:n ja Clean water&air actin osuus kaiketi (muistaakseni tästä oli ainakin Gasland-dokkarissa) koski sitä, että yhtiöt eivät paljastaneet mitä kemikaaleja sinne työnnetään, sillä se ei kuulunut menetelmänä tämä regulaation piiriin. Tai jotain sinnepäin.

      Ympäristöjärjestöjen kohkaus (ilman sen kummempia tutkimustuloksia) on ollut varsin tyypillistä, ja tyypillistä on ollut myös tuotanto-yhtiöiden haluttomuus minkäänlaiseen avoimuuteen. Toli vuosikymmenien särötys on muuten (tietääkseni) tehty vertikaali-kaivoissa, ja tuon ja horisontaaliporauksen yhdistäminen ja hominen tuotantokuntoon on tämä uusin. Molemmat on sinänsä yksittäin suht vanhaa tekniikkaa (80 luvulta käytössä tai jotain sinnepäin).

  6. Heikki Rantalaiho permalink

    En viimeaikoina niin hirveesti oo seuraillu öljyhuippukeskustelua mutta semmonen mulla olis että pitäis aina katsoa elinkaari-EROEI ja käyttää sitä, on nykyisellään merkittävistä varmasti vesivoimalla paras, ikävä kyllä on suurin osa jo valjastettu, Pelkosenniemellä kai vielä jotain reservejä.

  7. Tuomas permalink

    Taas parani 🙂 Mainittu Hall on näköjään kirjoittanut aiheesta lisääkin: http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/1810/

    • Tuon Tuomaksen laittaman linkin lisäksi lukemisen arvoiselta vaikuttaa koko tuo erikoisnumero ”New Studies in EROI (Energy Return on Investment)”:

      http://www.mdpi.com/journal/sustainability/special_issues/New_Studies_EROI/

      En vielä lukenut tarkemmin, mutta ehkäpä Rauli ehdit sen tekemään ja kirjaanne kirjailemaan johtopäätökset :).

      Näyttää siltä, että EROEI:n sijaan tuo EROI olisi vakiintumassa termiksi. Jos näin, niin ehkä kannattaa käyttää sitä. Joukossa on mukana myös metodologia-artikkeli Order out of Chaos, jossa annetaan linjauksia EROI:n laskemiseen.

      • J.M., Ehkä ehdin, ehkä en 🙂 Siis halua kyllä löytyy, mutta kyky jyvittää tuolle aikaa näiden muiden kesken/pöydällä olevien raporttien ohella saattaa puuttua.

        Jokatapauksessa, täytyy käydä laittamassa nuo siihen ”Lukemista”-kansioon, joka paisuu tasaiseen tahtiin. Kenties EROEI tulee tarkempaan käsittelyyn seuraavassa (jo takaraivossa hautuvassa) kirjassani? Tässä meinaan alkaa ”tila” loppumaan jossain vaiheessa, luulen… 😉

        Mutta joo, vähän näyttää siltä että EROI on aika paljon käytetty, täytyy varmaan ainakin esitellä molemmat tuossa ja käyttää sitten jompaa kumpaa.

        Yhden lisäkappaleen harkitsin tuohon lisätä nimenomaan tuota laskutapaa ajatellen. Peistasin sen alle, ja se tulisi tuohon laskutapa-otsikon alle viimeiseksi. Mitä olette mieltä, te kovaa vauhtia kirjan kiitokset-osioon päätymässä olevat tulevat lukijat:

        EROEI:n laskeminen vain yhdestä kohteesta on myös ongelmallista, koska yhteiskuntana käytämme koko energia-palettiamme, ja eri asioilla on yhteyksiä. Erilaiset yhteistuotanto-laitokset vaikuttavat valtavasti primääripolttoaineista saatuihin hyötysuhteisiin, joka puolestaan vaikuttaa niiden EROEI-suhdelukuun. Biopolttoaineen kannalta on valtava merkitys sillä, tehdäänkö sitä yksittäistuotantolaitoksessa puusta vaikkapa 40 prosentin hyötysuhteella, vai yhteistuotantolaitoksessa 80 prosentin hyötysuhteella. Jos kyseinen puubiomassan kasvatus, korjaus ja kuljetus on vienyt vaikkapa 10 prosenttia saadun puun lämpöarvosta, jolloin EROEI tämän prosessin osalta olisi 10:1, niin on olennaisen tärkeää onko saadun biopolttonesteen lopullinen EROEI 4:1 vai 8:1, edellisten hyötysuhteiden mukaan laskettuna. Laskelma on toki yksinkertaistettu, mutta tarjoaa näkökulman siihen, että yleistävien EROEI-lukujen pohjalta tehdyt johtopäätökset voivat olla vääristyneitä.

        Onko tuossa mitään järkeä, saati lisäarvoa? 🙂

  8. jukka permalink

    tuli mieleen että pitäskö siinä kirjassa ottaa puheeksi tämäntyyppiset disinformaation tuottajat:

    http://superstore.wnd.com/The-Great-Oil-Conspiracy-e-book

    toisaalta on turhauttavaa käydä läpi tällaista. mutta toisaalta potentiaaliset lukijat ehkä ovat kuulleet näistä kirjoista, tai lukeneet näitten tyyppien kirjoituksia.

    • Joo, aihetta käsitellään päällisin puolin muissa yhteyksissä ja esim abioottisen teorian vaikutus öljyhuippuun debunkataan vertaisarvioidun artikkelin voimin lyhyesti (jos luku päätyy kirjaan, mitä olette mieltä, kannattaako asia mainita?)

  9. a_l permalink

    Disinformaation tuottajat pitää vaieta kuoliaaksi. Ei tarvita mitään uutta ilmasto”debattia”.

  10. Tuomas permalink

    ”Onko tuossa mitään järkeä, saati lisäarvoa?”

    Eihän tuossa esimerkissä ole varsinaisesti ongelmia laskea EROEItä. Yhteistuotetulle biopolttoaineelle se on 8:1 ja yksittäistuotetulle 4:1. On vain syytä EROEIstä puhuttaessa aina tarkentaa, millä menetelmällä tuotetusta biopolttoaineesta on kyse. Vai ymmärsinkö oikein?

    Nähdäkseni EROEIn laskemisen ongelma on lähinnä siinä, mihin voi lopettaa. Öljynporauslautan rakentamisen ja operoimisen välittömät energiakustannukset voinee arvioida melko hyvin, mutta pitääkö vaikkapa öljyinsinöörien koulutuksen tai porauskaluston varaosia tuottavien konepajojen energiakustannukset myös huomioida?

    Voi tietenkin olla, että mitkään pienet detaljit eivät muuta olennaisesti EROEIn kokonaiskuvaa. Mutta nämä asiat eivät ole ihan intuitiivisia, joten taaskin tutkittu tieto olisi arvossaan.

    • Jeps. Jotain kannattaa kirjoittaa siitä, että näiden elinkaarilaskelmien (mitä EROI:n laskeminen pohjimmiltaan on) tekeminen on varsin herkkää käytetyille systeemin rajauksille, ts. mitä laskentaan otetaan mukaan. Sinänsä ongelma ei ole teoriassa suurensuuri, jos kaksi ehtoa täyttyy:

      1) vertailtavat kohteet lasketaan samalla tavalla
      2) rajaukset on tehty suhteellisen järkevästi.

      Vaan tähänhän se sitten käytännössä kaatuu: laskenta tehdään tapauskohtaisesti, ja rajat sopivasti valitsemalla voidaan kikkailla halutulla tavalla. Saadaan vaikka laskelma, että lehden lukeminen paperilta on ekologisempaa kuin sen lukeminen netistä…

      Elinkaarilaskelmia vähän tehneenä, voin sanoa, että tämä on ihan jatkuva päänsärky, enkä ole oikein kovin hyvää ja yleispätevää lääkettä siihen löytänyt. Jos tekee itse kaikki laskelmat, niin ongelma on aika vähäinen, mutta silloin kun pitäisi luottaa muiden tekemiin…

      ”pitääkö vaikkapa öljyinsinöörien koulutuksen tai porauskaluston varaosia tuottavien konepajojen energiakustannukset myös huomioida?”

      Elinkaarilaskennassa on yleisesti käytäntönä, että tälläisiä välillisiä vaikutuksia ei lasketa, koska muuten tuloksena on ihan loputon suo ja mahdoton laskutoimitus. Käytäntönä on tavallisesti, että huomioidaan suoraan elinkaareen vaikuttavat tekijät, mutta ei infraa – jos varaosia tarvitaan, lasketaan ko. varaosien vaikutukset, mutta ei varaosatehtaan rakentamisen vaikutuksia. Poikkeuksia voidaan tietysti tehdä, ja tehdään. (Disclaimer: tuossa yllä linkkaamassani erikoisnumerossa on ohjeistus EROI:n laskentaan – en ole sitä lukenut, enkä tiedä, onko siinä esitetty asia eri tavalla.)

      Silti, oma näppituntumani on, että nämä välilliset vaikutukset ovat lähes poikkeuksetta laskelman muihin epävarmuuksiin nähden merkityksettömän pieniä. Mutta kuten sanoit, tieto olisi valistunuttakin arvausta parempi.

      • Ok, eli asian ja laskennan epävarmuus ja vaihtelu pitäisi ehkä tuoda hieman selkeämmin vielä ilmi? Ja Eroein laskennassa on siis myös poliittinen komponentti…

      • Sanotaan näin, että pitää tuoda esiin, että laskentaan voi liittyä jopa huomattavia epävarmuuksia. Näkyyhän se toki jo noista lukemista – jos vaihteluväli on jopa 1-180 – mutta rautalangasta vääntäminen ei varmaan haittaisi.

        Ihan hirveästi tähän ei varmaan kannata tilaa tai huomiota uhrata, koska jos puhuu vain epävarmuuksista, ihmisille jää ehkä vähän väärä kuva itse asiasta, vaikka asiantuntijat ymmärtäisivätkin kupletin juonen. Mutta kappale tai pari olisi varmaan hyvä; toteaa vaikka ihan yksinkertaisesti, että laskelmiin sisältyy epävarmuuksia ja erilaisten oletusten tuomia eroja, mutta trendi on silti havaittavissa.

        Elinkaarilaskennassa yleensä on tuo ”poliittinen” komponentti turhan usein mukana: kun nuo järjestelmän rajaukset ja oletukset valitsee sopivasti, saa juuri sellaisia tuloksia kuin haluaa. EROI:n kohdalla oletuksista mainittakoon vaikkapa oletus uraanin rikastusmenetelmästä; diffuusiomenetelmä valitsemalla energiankulutus on helposti 10x sentrifugin ja 100x laserrikastuksen verran. (OK, viimeinen ei ole vielä teollisessa käytössä.)

  11. Iiris permalink

    Hei,

    olen käyttänyt itse EROI:ta EROEI:n sijaan, ja se on määritelty joissain lähteissä toisin eli näin: EROI is the ration between energy out (the energy content of the products) and the non-renewable energy in (all the non-renewable energy inputs, direct and indirect, required along the full life cycle). Eli tämän mukaan perinteisesti kannattamattomasta energialähteestä saadaan kannattava, kun sen tuottamiseksi käytetään uusiutuvia energialähteitä.

    Olen itse törmännyt siihen, että erilaisia lukuja ja väitteitä esitellään, mutta aina ei kerrota, miten ne on laskettu (esim. onko input vain uusiutumattomia energialähteitä vai koko panos).

    Samaan törmää käsitteessä energiatase (energy balance). Siten ainakin puhuttaessa etanolista ja siitä, onko sen tuottaminen kannattavaa, jotkut perustelevat kannattavuutta sillä, että energiatase on positiivinen (kun se lasketaan erotuksena tuotteen energiasisältö – fossiilinen input). Vaikka todellisuudessa etanolin tuottamiseen menisikin kokonaisuudessaan paljon enemmän energiaa, kuin mitä lopputuote sisältää. Tosin voi olla, ainakin näin teoreettisesti tapaus, että etanolin tuottamiseen lignoselluloosasta käytetään energianlähteenä etanolin tuottamisen sivutuotetta, jolloin energiaa saataisiin ylimäärinkin ja jolloin ylimääräisiä energiapanoksia (fossiilisia) tarvitaan vähemmän (vähemmän kuin esim. bensiinin tuotantoon).

    Mitä mieltä olette tällaisesta määritelmästä? Johtaako se vain harhaan? Onko oikein puhua positiivisesta energiataseesta tai EROI:sta näin?

    • Moi

      Joo, EROEI ja EROI on yleensä käytännössä sama asia, tai näin olen ymmärtänyt. Vähän aikaa hämmästelin tuota uusiutuvioen ottamista mukaan tuohon määritelmään, kunnes tajusin että niin siinä tarkoitetaan ilmeisesti sitä uusiutuvaa, joka esim auringosta paistaa kasveille (joista sitten aikanaan valmistetaan etanolia) tai sitä kun ilmasto (voimanlähteenään aurinko) raahaa veden haihduttamalla meristä takaisin sinne vesivoimalan altaaseen ja niin edelleen. Kyseessä siis ei niinkään ole uusiutuvat siinä mielessä että ihminen rakentaa jonkin härvelin jolla se nappaa tuulesta energiaa, tekee siitä sähköä ja sitten tekee sillä joitain – tämä kyllä mielestäni lasketaan EROEIhin mukaan, ja pitääkin laskea, jo siitä syystä että sillä on niinsanottu opportunity cost. Eli saman sähkön (tai myllyn materiaalit) voisi hyödyntää jossain muualla tekemään jotain muuta.

      Toisaalta myös sillä maissipellolla (ja siihen osuvalla auringon säteilyllä ja vesisateella) on opportunity cost, eli sille viljavalle pinta-alalle löytyisi muutakin käyttöä kuin toimia etanolinkasvatusalustana!

      Homma tosiaan mutkistuu jos aletaan mittaamaan sivutuotteista tai ”jätteistä” valmistettua energiaa (lainausmerkit siksi että luonnossa monikaan asia ei oikeasti ole jätettä, vaan sille löytyy kyllä käyttäjiä). Tällöin parannetaan kokonaisprosessin hyötysuhdetta, sillä sen jätteen valmistukseen on alunperin kulunut energiaa, mutta jos se saadaan edelleen hyötykäyttöön, niin osa tästä energiasta saadaan hyötykäyttööön (exergiaksi, eli hyödylliseksi, työtä tekeväksi energiaksi). Erilaiset yhteistuotantolaitokset ovat esim Robert Ayresin kirjassa ”Crossing the Energy Divide: Moving from Fossil Fuel Dependence to a Clean-Energy Future” todella isossa osassa. Sain kirjasta käsityksen että näiden käyttäminen jenkeissä on suhteellisen lapsen kengissä (Suomessa käsittääkseni tämä hyöty on monin paikoin otettu jo talteen, isoimpana esimerkkinä kaukolämpö jota tuotetaan sähköntuotannon ”hukkalämmöstä”).

      Yksi esimerkki tulee myös mieleen ydinpolttoaineesta – Jos sen valmistuksen EROEI mitataan alunperin sotilaskäyttöön valmistetun rikastetun uraanin mukaan, niin onko kyseisen polttoaineen EROEI tällöin huono vai todella hyvä? Jos ajatellaan että tällöin käytetään sotilasteollisuuden ”jätettä” eli rikastettua uraania josta sotavoimat (poliitikkojen painostuksesta?) joutuu hankkiutumaan eroon, niin EROEI on suorastaan loistava, sillä varsinaista rikastamista ei tällöin lasketa. Jos taas lasketaan, että sotavoimien aikanaan omaan käyttöön rikastama uraani onkin tavallaan rikastettu juuri polttoainekäyttöön, eli vedetään alkuperäinen käyttötarkoitus pois yhtälöstä, voi EROEI olla tosi huono, sillä sotavoimat ovat aikoinaan käyttäneet alkeellisia ja energiasyöppöjä rikastustapoja.

      Hieman erityyppinen kuvio esiintyy hyötöreaktoreissa, joissa vanhaa käytettyä polttoainetta (jota sanotaan usein ydinjätteeksi – voidaan käyttää polttoaineena myös esim plutoniumia jos sitä sattuu nurkissa lojumaan, kuten esim briteillä) voidaan polttaa energiaksi – jos tätä vertaa siihen että turvallinen loppusijoittaminen vaatisi runsaasti energiaa, kun taas hyötäminen tuottaisi puolestaan aivan pirusti energiaa (sen laitoksen rakentamisen jälkeenkin) koska käytetyssä polttoaineessa on noin 99% energiasta vielä jäljellä, niin energiataloudellisesti ja energiaresurssien tehokkaan käyttämisen näkökulmasta on todella vaikea löytää syitä miksi meidän kannattaisi haudata nykyinen ”ydinjäte” maankoloihin (toki hyötämisen jälkeenkin tulee jätettä, mutta se on vaarallista vain pari-kolmesataa vuotta).

      No, en tiedä miten hyvin tai huonosti tämä vastasi varsinaiseen kysymykseesi 🙂

    • jukka permalink

      iiris: missä lähteessä noin on määritelty? minusta tuo vaikuttaa jotenkin ristiriitaiselta. jos uusiutuvien energialähteitten kulutusta ei lasketa ollenkaan mukaan kuluksi, niin miten tuo voisi olla hyödyllinen tunnusluku?

      tällä tempulla ehkä vetytalous saataisiin periaatteessa näyttämään kannattavalta: tuotetaan älyttömästi sähköä uusiutuvilla ja tehdään sillä vetyä, jota sitten poltetaan. energiaa tuhlataan valtavia määriä, mutta jos kerran uusiutuvaa tuotantoa ei lasketa niin eroei näyttää hyvältä…

      uusiutuvan energian kulutus tässä yhteydessä ei siis tulisi mitenkään mukaan laskelmiin. se olisi ikään kuin hyödyke jota olisi rajatta saatavilla.

      energiatase on tässä yhteydessä sama asia ilmaistuna toisin: eroei on suhdeluku: saatu energia jaettuna käytetyllä energialla. energiatase on puolestaan saatu energia miinus käytetty energia.

      joka tapauksessa minä olen ainakin ajatellut/luullut että aina puhutaan kaikesta energiasta kun näitä käsitteitä yleensä käytetään. sitten voi tietysti erikseen analysoida minkä verran siellä käytetyssä energiassa on mitäkin lajia.

  12. Kiitoksia vastauksista!

    Cheburini & Ulgiati (2010) määrittelevät EROI:n näin ScienceDirectin kautta löytyvässä artikkelissa (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261909003596)
    Kappale 2.1, 3. paragraph:
    “In addition, the Energy Return on Investment (EROI) is calculated; this is an index given by the ratio between energy out (i.e. the energy content of the products) and the non-renewable energy in (i.e. all the non-renewable energy inputs, direct and indirect, required along the full life cycle).”

    Nyt huomasinkin, ettei ollut alkuperäinen lähde, vaan alkuperäinen määrittelijä oli ilmeisesti tämä:
    Hammerschlag R. Ethanol energy return on investment: a survey of the literature 1990-present. Environ Sci Technol 2006;40(6):1744–50. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es052024h)

    No kuitenkin tuossa Cheburinin ja Ulgiatin artikkelissa määritellään, että se renewable energy tarkoittaa juurikin etanolin lähteestä (jokin biomassa) prosessin aikana saatavaa energiaa, joka korvaa fossiilisia polttoaineita prosessissa. (Mielestäni siis toisin kuin mitä Rauli pohti)

    Samaan asiaan energiataseen muodossa viittaavat Nguyen et al. (2007) myös ScienceDirectin kautta löytyvässä artikkelissa, kappaleessa 3.3 heti alussa. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421507001851)

    “Conventionally, “energy balance” is defined as the difference between the energy content of ethanol and the total fossil energy inputs in the fuel production cycle (Levelton, 2000; Shapouri et al., 2004; Macedo et al., 2004).” (minun mielestäni nuo lähdeviittaukset viittaavat tapauksiin, jossa energiatasetta on käytetty näin, eikä siis ole määritelmän perimmäinen lähde)

    Ainakin etanolin tapauksessa toisinaan väitetään, että etanolin lähteitä on runsaasti saatavilla joka paikassa (esim. jätteitä tai kasveja, kun lignoselluloosastakin voidaan tehdä etanolia), niin ehkä ajatus siitä, että biomassaa on rajattomasti saatavilla, voi olla taustana. Toisin on kuitenkin sitten ympäristövaikutusten kanssa, kyllähän niitä syntyy, mitä enemmän energiaa joudutaan sinne lähteeseen kippaamaan.

    Argonne National Laboratory USA:ssa on jonkin verran tutkinut näitä etanolin energiataseita ja kasvihuonekaasupäästöjä, ja esim. Michael Wangin et al. tutkimusten mukaan näyttää siltä, että etanolin valmistus syö enemmän energiaa kuin tuo (1. linkki figure 8, toinen linkki figure 5), mutta taaskin näistä seuraavassa kuviossa fossiilisten polttoaineiden käyttöä verrataan etanolin energiasisältöön. Kasvihuonekaasujen osin Wang näyttää, että etanolilla niitä olisi vähemmän kuin bensiinillä. (http://www.farmfoundation.us/news/articlefiles/371-3-Wang.pdf, http://iopscience.iop.org/1748-9326/2/2/024001/) Tosin Wangin julkaisut ScienceDirectissä ovat vähän laimeampia, mutta kun on sinnekin saanut jotain julkaistua, niin on kai jokseenkin vakavasti otettava tutkija, en tosin nyt löytänyt harmikseni sitä ScienceDirectin hänen artikkeliaan.

    Täysin vastakkaisiin tuloksiin on päässyt VTT. Sen mukaan ohraetanolin tuotannossa kulutetaan 80% sen sisältämästä koko energiasisällöstä, eli se olisi energiataseeltaan positiivinen kaikin puolin. Mutta että kasvihuonekaasupäästöt olisivat suuremmat kuin bensiinin. (http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2006/T2357.pdf)

    Tuloksethan nyt voivat vaihdella moninaisista eri syistä. Mutta helpompaa toki olisi, jos tämä EROI periaate edes olisi sama, niin olisi vertailu voisi edes jossain mielessä olla mahdollista.

    • No niin, vihdoin aloin ymmärtää. Näissä puhutaan kaiketi lähinnä nestepolttoaineiden tuotannon eroeista, tai siis etanolin (mä ajattelin energiantuotantoa yleensä joka hieman hämmensi keskustelua). Yksi syy miksi Brasilian sokeriruokoetanolin EROEI on niinkin hyvä kuin on (8-12:1 välillä yleensä) on se, että korjuuseen käytetään paljon ihmistyövoimaa ja merkittävämpänä se, että tuotantoprosessin energiatarve luodaan polttamalla itse prosessista jätteeksi jäänyt ”bagasse”, eli biomassa. Tätä biomassaa ei lasketa mukaan tuotannon eroeihin energiasyötteeksi, joskin laskentatapaa on kritisoitu juuri niistä syistä mitä itsekin aiemmin mainitsin – Sillä bagassella voisi tehdä myös jotain muuta hyödyllistä, eli sillä on vaihtoehtoiskustannus (opportunity cost siis). Toisaalta, teknisesti ajatellen niitä ei ehkä kannata suoraan siihen eroeihin laskea – Eikä pelkkää EROEIta kannata pitää päätösten perusteella vaan muut vaikutukset kannattaa myös ottaa huomioon.

      VTT:n tulos (80%) antaa ohraetanolin EROEIksi 1,25:1 joka on todella surkea ja jossa ei ole mitään tolkkua energiataloudellisesti (vaikka se juuri ja juuri onkin positiivinen, käytetyllä laskutavalla). Jenkkien maissietanoli on tutkimuksesta ja alueesta riippuen tuota tasoa tai jonkinverran parempi, ainakin niissä lähteissä joita itse olen katsellut.

      Kiitos noista linkeistä, täytyy vilkaista.

Trackbacks & Pingbacks

  1. Öljyhuippu tulee - oletko valmis? - blogit - Tiede.fi

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: