aveollila1 Aika on totuuden puolella

Maakaasun ilmastovaikutukset ovat positiivisia

  • Kuva 1. Metaanin pitoisuus ja maakaasun tuotanto.
    Kuva 1. Metaanin pitoisuus ja maakaasun tuotanto.

Otsikon mukainen mielipidekirjoitukseni on julkaistu tätään Tekniikka & Talous-lehdessä. Otsikko on hieman vailinainen, koska kirjoitukseni sanoma on, että maakaasu on ilmastoystävällisempi polttoaine kuin kivihiili ja öljy.

Professori Ilkka Savolainen kirjoitti Tekniikka & Talous-lehden Puheenvuoro-palstalla 17.8.18, että metaanin vuodot voivat kumota kaasun ilmastohyötyjä. Kirjoitus perustui USA:ssa tehtyyn tutkimukseen, joka on julkaistu Science-lehdessä. Tämän tyyppisiä tutkimuksia on ilmestynyt muitakin, joissa sinänsä jokin positiivinen kehitys kuten maapallon vihertyminen, on pyritty osoittamaan lopputuloksiltaan negatiiviseksi.

Analysoin tätä asiaa perustuen fossiilisten polttoaineiden tuotantomääriin, niiden tuottamiin hiilidioksidin (CO2) osuuksiin, suoriin mittaustuloksiin ja IPCC:n tieteelliseen tapaan laskea CO2:n ja metaanin lämmitysvaikutukset.  Kuvassa on esitetty metaanin pitoisuudet ja maakaasun tuotantomäärät vuosina 1984-2016. Tuona aikana maakaasun tuotanto kasvoi 123 % ja metaanin pitoisuus 12 %. Metaanin vuosikasvu 1980-luvulla oli 11,3 ppb/v (miljardisosaa vuodessa) ja 2010-luvulla 8,0 ppb/v. Metaanivuodot ovat pienentyneet suhteessa tuotantomäärään eli vuodot ovat paremmin hallinnassa. Metaanin määrän lisääntymistä ei voida laskea johtuvan pelkästään maakaasun tuotantomäärän kasvusta, koska kasvanut pintalämpötila esimerkiksi vapauttaa metaania sulavista ikiroudan alueista arktisella alueella.

Maakaasun positiivinen ilmastovaikutus perustuu siihen, että kivihiili tuottaa 95 % ja öljy 38 % enemmän CO2:ta kuin vastaavan lämpömäärän antama maakaasumäärä. Vuoden 1984 CO2-pitoisuus 344,7 ppm antaa lämmitysvaikutuksen 0,56 ⁰C. Kyseisen vuoden tuotantomäärien perusteella maakaasun osuus tästä luvusta oli 15,6 % eli 0,08 ⁰C. Vuonna 2016 CO2 404,2 ppm antoi lämmitysvaikutuksen 0,98 ⁰C, josta maakaasun osuus oli 18,5 % eli 0,18 ⁰C. Maakaasun CO2-lämmitysvaikutus tuona ajanjaksona on lisääntynyt 0,1 ⁰C.

Metaanin määrä ilmakehässä on kasvanut vuosina 1984-2016 1644 ppb:stä 1842 ppb:hen, joka aiheuttaa lämpenemistä 0,036 ⁰C, ja se on 38 % maakaasun CO2-lämmitysvaikutuksesta. Tämä tulos ei tue Savolaisen kirjoituksen väitettä, että metaanivuotojen ilmastovaikutus olisi yhtä suuri kuin kaasun poltosta aiheutuva ilmastovaikutus. Omien julkaistujen tutkimusteni mukaan maakaasun CO2-määrän lämmitysvaikutus samana ajanjaksona on vain 0,03 ⁰C ja metaanin lämmitysvaikutus 0,01 ⁰C, joka on 34 % kaasun lämmitysvaikutuksesta eli lähes sama suhde kuin IPCC:n mukaan.

GPW-arvoja ei voida käyttää vuosittaisia lämpötilavaikutuksia laskettaessa, koska ne ovat ”diskontattuja” tunnuslukuja. IPCC:n käyttämien laskukaavojen perusteella havaitaan, että metaanin kasvun 0,198 ppm antaman lämmitysvaikutuksen 0,036 ⁰C aikaansaamiseksi CO2-pitoisuuden pitäisi nousta 5 ppm eli metaani on n. 25-kertaa voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin CO2 yhtä ppm-osaa kohti. Se on sama kuin GWP-luku sadan vuoden jaksolle.

USA:n CO2-emissiot vähenivät 12,4 % vuodesta 2005 vuoteen 2017 mennessä, joka on suurin pudotus maailmassa ja lähes yhtä suuri kuin EU:n alueen pudotus. Se on saatu aikaan pääsääntöisesti liuskekaasun käytön kasvulla. USA on leimattu Trumpin politiikan johdosta ilmastonmuutoksen pahikseksi. Onko tämän tapaisilla tutkimuksilla tarkoituksena osoittaa, että maakaasulla ei voi saada mitään hyvää aikaan ja ei ainakaan USA:ssa?

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Selvyyden vuoksi ilmoitan, että en ole ilmaston enkä ilmastonmuutoksen kieltäjä, joksi minua tavallisesti nimitetään englanninkielisillä nettisivustoilla. Olen eri mieltä IPCC:n kanssa siitä, kuinka paljon kasvihuonekaasut pystyvät nostamaan maapallon lämpötilaa. Olen julkaissut asiasta 14 vertaisarvioitua tieteellistä artikkelia viimeisen viiden vuoden aikana.

Oma ilmastosivustoni, jossa on tarkempaa tietoa ilmastonmuutoksesta: www.climatexam.com

 

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

2Suosittele

2 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (11 kommenttia)

Käyttäjän rjaaskel kuva
Risto Jääskeläinen

Sattumalta kirjoittelin metaanista omalle Roskasaitilleni tänään. Maapallon metaanilähteistä fossiiliset ovat vähemmistönä Wikipedia-tiedon perusteella. Sitten vielä fossiilisistakin metaanipäästöistä taitaa kohtalainen osa tulla öljynporauksen oheistuotteena.

Näin siis maakaasun ilmastovaikutusten arvioinnissa pitää tarkastella sen tuotantotoiminnan ja kulutuksen päästöjä, kuten blogissa tehdäänkin, eikä vain päätellä yleisistä metaanilukemista. Jos vaikka kosteikkojen metaanituotanto lisääntyy, ei se johdu maakaasun polttamisesta ainakaan niin paljon kuin Saksan ruskohiilen polttamisesta.

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

"USA:n CO2-emissiot vähenivät 12,4 % vuodesta 2005 vuoteen 2017 mennessä, joka on suurin pudotus maailmassa ja lähes yhtä suuri kuin EU:n alueen pudotus."

Mitenköhän pudotus voi olla samanaikaisesti suurin maailmassa ja lähes yhtä suuri kuin EU:ssa?

Enivei, itse asiasta tällä kertaa Ollilan kanssa samaa mieltä: maakaasu on fossiilisten polttoaineiden eliittiä. Perusteluni ovat tosin toiset. Maakaasu sopii kombivoimaloihin, joilla on erinomainen kokonaishyötysuhde - siksi alhaiset päästöt tuotettua energiamäärää kohden - ja mikä vähintään yhtä tärkeää, hyvä säädettävyys. Tällaiset voimalat sopivat uusiutuvan energiantuotannon rinnalle. Lisäksi metaania voidaan tuottaa biomassasta tai synteettisesti uusiutuvaa sähköä hyväksikäyttäen. Siten samaa voimalainfraa voidaan edelleen käyttää, kun fossiilisten käyttö lopetetaan.

Käyttäjän aveollila1 kuva
Antero Ollila

Kommenttiin 2.

Maakaasun hyvyys perustuu tähän yksinkertaiseen tosiasiaan: "Maakaasun positiivinen ilmastovaikutus perustuu siihen, että kivihiili tuottaa 95 % ja öljy 38 % enemmän CO2:ta kuin vastaavan lämpömäärän antama maakaasumäärä.

Tänä päivän kaikkia voimalaitoksia voidaan operoida erittäin korkealla hyötysuhteella. Kombivoimala on tietysti kokonaishyötysuhteeltaan aina paras riippumatta polttoaineesta. Kaasuvoimalalla ja öljyvoimalalla on paras säädettävyys verrattuna kivihiilivoimalaan.

Lähes yhtäsuuri on pienempi kuin suurin.

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

"Kombivoimala on tietysti kokonaishyötysuhteeltaan aina paras riippumatta polttoaineesta"

Kyllä, mutta ei sovi kiinteälle polttoaineelle. Käytännössä kaasu menee kombivoimalaan, öljy menee liikennepolttoaineeksi ja muut polttaineet lauhdevoimaan.

"Lähes yhtäsuuri on pienempi kuin suurin."

Sitähän minäkin.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Maakaasu on pahimmista vaihtoehdoista se paras vaihtoehto. Mutta parhain vaihtoehto on, kun ollaan siirtymässä kokonaan pois fossiileista polttoaineista.

Tulevaisuus on Torium / SMR-reaktoreissa. Torium-reaktoreista on tehty mm. hallituksen esitys eduskunnalle.

HE 102/2018:

https://www.eduskunta.fi/FI/vaski/HallituksenEsity...

Lähde:

https://valtioneuvosto.fi/paatokset/paatos?decisio...

SMR-reaktoreita kehitetään esimerkiksi Kanadassa, -Yhdysvalloissa, -Venäjällä, -Kiinassa ja Etelä-Koreassa. Ensimmäiset SMR:t kytketään sähköverkkoon jo kuluvan vuoden aikana Kiinassa ja monen valmistajan arvellaan seuraavan perässä 2020-luvun aikana.

Metaani tulee joka tapauksessa vapautumaan ilmakehään, mutta kehittyvällä teknologialla sekin saadaan hyötykäyttöön. Hiilidioksidi-pitoisuudet tulevat myös vähenemään, jos ryhdytään pikaisiin toimiin. Tämän jälkeen voidaan unohtaa spekulantit maakaasun positiivisista tai negatiivisista vaikutuksista.

Maapallon vihertymisestä voidaan olla toistaiseksi montaa mieltä, ellei sillä ole reaalista vaikutusta ilmakehän hiilidioksi-pitoisuuden anomaliassa.

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

Onko näkemystä mikä mainitsemillasi uusilla ydinvoimatekniikoilla tulee energian hinnaksi?

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

8. Energian hinnasta on varmasti olemassa erilaisia laskelmia, mutta niihin en ole vielä toistaiseksi tutustunut.

Siinä tulisi käydä läpi koko prosessi, reaktorin teknologian kehityksestä - sen käyttöönottoon. Torium-reaktoriteknologia on periaatteessa hyvin yksinkertainen. Hyötysuhde sinänsä on jo erinomainen, sekä sen turvallisuus.

Torium on myös niin yleinen maankuoressa, että minkään valtion on sitä mahdollista tai edes tarpeellista monopolisoida.

Käyttäjän AriTero kuva
Ari Tero

Kokoomus sitten suuressa viisaudessan päätti, maakaasusta ja turpeesta pitää päästä eroon. Millä nämä sitten korvataan? Vastaus ehkä tuli tuossa ylempänä.

https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/politiikka/art...

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

Maakaasun, -metaanin ja hiilidioksidin lämpö-vaikutuksiin voisi lyhyesti vielä mainita, että yhteis-vaikutukset ovat merkittäviä. Se mikä eksakti lämpötila-vaikutus on, -eli missä desimaaleissa liikutaan, se riippuu laskenta tavasta. Mielestäni oleellisempaa on oivaltaa, mikä on itse aiheutettua ja mikä on luonnollista. Tämä selviää keskinäisestä muutos-vauhdista.

Käyttäjän aveollila1 kuva
Antero Ollila

GWP-arvoa eli Global Warming Potential - arvoa käytetään kasvihuonekaasujen vahvuuden mittarina. Vaikutus lasketaan yleisimmin 100 vuoden aikajänteelle. Silloin arvot ovat CO=1, metaani=25, typpioksiduuli=298. Nämä luvut antavat hyvin epärealistisen kuvan, siitä mihin kasvihuonekaasut pystyvät nykyilmakehässä.

Parempi olisi käyttää vahvuuden mittarina sitä, kuinka paljon lämmitysvaikutusta tulee, kun kunkin kaasun konsentraatio muuttuu vaikkapa 10 % nykytasosta. Silloin vahvuudet asettuvat aivan erilaisiksi: CO2= 1, metaani=0,109, ja typpioksiduuli=0,14. Tämä suhteellinen vahvuus osoittaa, että käytännössä CO2 on vahvin näistä kaasuista. Jos metaanin ja typpioksiduulin pitoisuudet pystyisivät kasvamaan vuodessa absoluuttisesti saman määrän kuin CO2 eli 2-3 ppm, niin silloin GWP-arvot kertoisivat totuuden. Käytännössä näin ei käy, ja siksi GWP-arvot huijaavat lukijaa.

Toinen merkittävä tekijä on, että nykyilmakehässä kasvihuoneilmiön suuruus on 89 % maksimista. Yksi selitys tälle on se, että maapallon pilvisyys on keskimäärin 66% ja pilvisessä ilmakehässä on täydellinen kasvihuoneilmiö eli kaikki maanpinnan säteilemä infrapunasäteily absorboituu ilmakehässä.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

9. Tuolla aikaisemmassa kommentissani 7 tarkoitin lähinnä luonnollisten (holoseeni) ja antropogeenisten lämpövaikutusten välistä muutosvauhtien suhdetta.

Minun laskelmissani jos verrataan holoseenin lämpövaikutusta, se on vaikuttanut viimeisen 268 vuoden (1750 -2018) aikana vain -0,033°C laskua ja antropogeeninen vastaavasti laskenta-tavasta riippuen lähestyy arvoa n. 1°C nousua vastaavana aikana.

Eli holoseenin vaikutus on lähinnä kosmeettinen, antropogeenisen vaikutuksen ollessa aivan toista luokkaa.

Jos kiinnostusta riittää, siitä enemmän ao. blogissa. Siellä käsitellään myös muita pidempi-aikaisia luonnollisia syklejä.

http://hannusinivirta.puheenvuoro.uusisuomi.fi/259...

Seuraavassa blogissa vertaillaan Maan, Venuksen ja Marsin keskinäisiä CO2-pitoisuuksia, sekä Maan hydrologisen kierron vaikutusta vulgaanisiin ja antropogeenisiin CO2-päästöihin.

http://hannusinivirta.puheenvuoro.uusisuomi.fi/259...

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset