Ilmastokriisin torjuntaan: Viilentävä tehoisku

Todennäköisyys, että ilmastonmuutos lähtee laukkaan ja maapallo lämpenee kuusi astetta vielä tämän vuosisadan kuluessa, on pieni, mutta riski on olemassa.

Siksi maailman valtiojohtajat päättivät vuonna 2015, että maapallon lämpeneminen pysäytetään noin 1,5 asteeseen.

Vertailukohtana on tilanne ennen teollistumisen alkua 1800-luvun puolivälissä, jolloin ihmisten aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt alkoivat rajusti kasvaa.

Lämpenemisen pysäyttäminen puoleentoista asteeseen on tuskin mahdollista pelkästään hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen päästöjen rajoittamisella.

Siirtyminen fossiilisista polttoaineista, kuten öljystä, hiilestä ja kaasusta, tuuli-, aurinko- ja vesivoimaan tapahtuu liian hitaasti.

Siksi tutkijat kehittävät kuumeisesti uusia aseita – hiilidioksidia sitovia mineraaleja, biohiiltä ja hiilinieluja – ilmastonmuutoksen vastaiseen taisteluun. Niillä on tarkoitus käydä hyökkäykseen kaikilla rintamilla. Nyt vain odotetaan hyökkäyskäskyä.

Oliviinihiekka imee hiilidioksidia

Taistelua hiilidioksidia vastaan käydään kahdella rintamalla. Ensinnäkin tavoitteena on poistaa ilmakehästä sinne jo päässeitä kasvihuonekaasuja, ennen kaikkea hiilidioksidia.

Sitä varten kehitellään kemiallisia aseita ja jättimäisiä hiilidioksidi-imureita. Kemialliset aseet ovat luonnossa esiintyviä aineita, jotka sitovat ilmasta hiilidioksidia.

Yksi tällainen aine on vihertävä mineraali oliviini, joka yhdessä veden kanssa imee tehokkaasti hiilidioksidia ja muuttaa sen vaarattomiksi aineiksi, kuten ortopiihapoksi, jota on muun muassa merilevissä.

Laskennallisesti koko ihmiskunnan nykyiset hiilidioksidipäästöt voitaisiin sitoa oliviinilla, jota tuhat suurta rahtilaivaa rahtaisi merenrannoille ympäri maailmaa.

LUE MYÖS: Mikä on kasvihuoneilmiö?

Kun hiilidioksidi on saatu erotettua esimerkiksi tehtaan savupiipun suodattimella, se täytyy panna talteen niin, että se ei pääse kulkeutumaan ilmakehään kuumentamaan planeettaa.

Yksi keino on sitoa se kuumaan kallioperään. Näin on tehty Islannissa. Siellä hiilidioksidi on saatu liittymään mineraaleina basalttikallioon.

Päästöjä tulee yhä vain lisää

Mitä nopeammin erilaiset aseet saadaan iskuvalmiuteen, sitä parempi.

Huolimatta kansainvälisistä sopimuksista, joilla valtiot ovat sitoutuneet vähentämään kasvihuonekaasupäästöjään, tehtaiden savupiipuista, autojen pakoputkista ja maatalouskäyttöön muunnetuilta alueilta vapautuu edelleen liian paljon hiilidioksidia ilmakehään.

Kansainvälinen energiajärjestö IEA, jonka tehtävänä on muun muassa edistää energian saatavuutta, on laskenut, että maailman kokonaisenergiankulutus vuonna 2018 oli 2,3 prosenttia suurempi kuin vuonna 2017.

Tilastot osoittavat myös, että suurin osa kasvusta tuli öljyn, kaasun ja hiilen kulutuksen lisääntymisestä.

Kasvihuonekaasujen päästöt kasvoivatkin 1,7 prosenttia vuodesta 2017 vuoteen 2018. Ihmiskunta on siis edelleen samalla väärällä tiellä, jota se on kulkenut 150 viime vuotta.

Siitä lähtien, kun teollinen vallankumous pääsi vauhtiin 1800-luvun puolivälissä, ihmiskunta on puskenut ilmakehään yhteensä 2 000 miljardia tonnia hiilidioksidia.

Teollistumisen alkaessa ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli noin 280 ppm eli molekyyliä miljoonaa ilmamolekyyliä kohti. Nyt pitoisuus on yli 410 ppm.

Luku voi kuulostaa pieneltä, mutta 150 viime vuoden aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut 45 prosenttia. Sen seurauksena maapallon keskilämpötila on noussut noin yhden asteen.

Matkaa 1,5 asteen ylärajaan, josta maailman johtajat päättivät 2015, on siis vain puoli astetta.

Koska ilmaston lämpeneminen tapahtuu viiveellä, tutkijat laskevat, että ilmakehään voidaan päästää enää 770 miljardia tonnia lisää hiilidioksidia, jotta meillä on edes 50 prosentin mahdollisuus pysäyttää lämpeneminen 1,5 asteeseen.

Jos todennäköisyys halutaan nostaa 67 prosenttiin, päästöt on rajoitettava 570 miljardiin tonniin.

Nykyisin maailman maat päästävät ilmakehään 40–50 miljardia tonnia hiilidioksidia, joten aikaa on periaatteessa jäljellä vain 10–12 vuotta.

Sen jälkeen ilmastonmuutosta ei voida enää jarruttaa vain leikkaamalla hiilidioksidipäästöjä.

Tarvitaan uusia keinoja

Liikenteen ja ruoan ja kulutustavaroiden tuotannon muuttaminen ilmastoystävälliseksi on kallista ja hidasta.

Vaikka sähköautot, tuulivoimalat ja aurinkopaneelit yleistyvät, fossiilisia polttoaineita käyttäviä voimaloita rakennetaan edelleen niin paljon, että puolet jäljellä olevasta 570 miljardin tonnin päästövarasta on käytetty jo etukäteen – ellei voimaloita suljeta etuajassa tai muuteta vähäpäästöisemmiksi.

Asiantuntijaryhmä, jossa on tutkijoita muun muassa Britanniasta, Yhdysvalloista ja Itävallasta, on käynyt läpi saatavissa olevan tutkimustiedon ja laskenut, että jos 1,5 asteen tavoite aiotaan saavuttaa, on välttämätöntä poistaa hiilidioksidia ilmakehästä.

Jos rajaksi päätetään kahden asteen lämpeneminen, riittää, että energiantuotannossa siirrytään uusiutuviin energianlähteisiin ja muuallakin valitaan ekologisesti kestäviä ratkaisuja aina, kun se on mahdollista.

Tutkijaryhmä tuli myös siihen tulokseen, että ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden rajoittaminen ei onnistu yhdellä keinolla. Sen sijaan se on mahdollista yhdistelemällä erilaisia teknisia ratkaisuja.

Tutkijat muistuttavat kuitenkin, että rahoituksessa, tutkimuksessa ja kehitystyössä on pidettävä kiirettä, jotta uudet menetelmät ovat valmiita kymmenen vuoden päästä, jolloin toimenpiteet on saatava käyttöön.

Hyvä uutinen on se, että tutkijoilla on jo nyt valmiina muutama keino, jotka ovat tehokkaita ja samalla niin yksinkertaisia, että ne voidaan ottaa käyttöön vaikka heti.

Ensi-isku mineraaleilla ja metsillä

Kaikki tutkimukset osoittavat, että uusien metsien istuttaminen on edullisimpia tapoja sitoa hiilidioksidia. Hinnaksi tulee alle 45 euroa hiilidioksiditonnia kohti. Hintaan on laskettu kaikki kustannukset maa-alasta, taimien istutuksesta ja puiden hoidosta ja valvonnasta.

Uusia metsiä varten tarvitaan kuitenkin huomattavia maa-alueita, jotta niiden hiilidioksidia vähentävä vaikutus olisi riittävä. Monin paikoin maasta on pulaa, sillä sitä tarvitaan pelloiksi tyydyttämään kasvavan väestön ruoan tarve.

Vuonna 2019 maapallolla elää 7,7 miljardia ihmistä, ja vuonna 2050 meitä on todennäköisesti 9,8 miljardia.

Jotta elintarviketuotantoon riittää maata, tutkijat ovat laskeneet, että metsittämällä voidaan poistaa ilmakehästä enintään 3,5 miljardia tonnia hiilidioksidia vuodessa.

Se on suunnilleen 10 prosenttia nykyisistä päästöistä.

Jotta metsien istuttaminen todella tehokkaasti poistaa hiilidioksidia ilmakehästä, puista on pidettävä huolta sittenkin, kun ne kuolevat. Jos puut jätetään luontoon lahoamaan, niiden sitoma hiilidioksidi vapautuu takaisin ilmaan.

Ilmastoystävällisintä olisi kaataa kypsään ikään ehtineet puut ja valmistaa niistä esimerkiksi huonekaluja tai rakennusmateriaaleja. Niissä hiili säilyisi sitoutuneena vuosikymmeniä.

Toinen vaihtoehto on puun käyttö polttoaineena, jos vapautunut hiilidioksidi suodatetaan pois voimalan savupiipussa ja varastoidaan.

Tekniikoilla, joilla sidotaan hiilidioksidia savukaasuista, olisi kysyntää lähes loputtomiin. Nykyisellään menetelmä kuitenkin vaatii hyvin runsaasti energiaa ja tulee siksi kalliiksi.

Jotta esimerkiksi hiilellä tai maakaasulla toimiva voimalaitos saataisiin hiilineutraaliksi, sen tuottamasta sähköstä 10–25 prosenttia kuluisi hiilidioksidin poistamiseen savukaasuista.

Paljon lisää uusiutuvaa energiaa

Positiivista suodatintekniikassa on se, että sillä voidaan poistaa hiilidioksidia myös ilmasta ja siten suoraan vähentää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta.

Hiilidioksidisuodattimia testataan jo monessa paikassa eri puolilla maailmaa. Yksi pisimmälle ehtineistä on sveitsiläinen Climeworks-yhtiö.

Sillä on jo toiminnassa useita koelaitoksia eri maissa, muun muassa kotimaassaan Zürichin lähistöllä. Kokemukset koelaitoksista osoittavat, että tekniikka toimii.

Ongelma onkin tekniikan käyttöönoton rahoitus. Clime­worksin laitteet ovat kalliita. Yhtiö on arvioinut, että yhden hiilidioksiditonnin suodattaminen maksaa 530–670 euroa.

Toinen yhtiön perustajista, Christoph Gebald, uskoo kuitenkin, että kustannukset laskevat nopeasti alle 90 euroon tonnilta, kun suodatinlaitteistojen kysyntä kasvaa.

Nykyisellään hiilidioksidin poistaminen ilmasta kuluttaa vielä enemmän energiaa kuin sen suodattaminen savukaasusta, koska pitoisuudet ilmakehässä ovat pienemmät kuin savukaasuissa.

Jos suodatinlaitteistojen energia tuotettaisiin hiilivoimalassa, lopputuloksena olisi, että ilmakehään vapautuu enemmän hiilidioksidia kuin suodatin poistaa.

Nykyisin Climeworksin laitokset käyttävät uusiutuvaa energiaa, mutta jos suodatinlaitteistoja rakennettaisiin kymmeniätuhansia eri puolilla maailmaa, aurinko-. tuuli- ja vesivoiman tarve kasvaisi huomattavasti.

Katso, miten hiilidioksidia pumpataan maahan:

Vaikka esteitä ja hidasteita hiilidioksidin vastaisessa sodassa riittää, tutkijat uskovat, että viiden tai kymmenen vuoden kuluttua heillä on valmiina varusteet ja taktiikka, jolla hiilidioksidin määrää voidaan vähentää.

Se ei silti välttämättä ole paras keino torjua ilmastokriisiä. Monet tutkijat muistuttavat, että vaikka hiilidioksidia voisi poistaa ilmakehästä, sen varjolla ei pidä laiminlyödä välttämätöntä siirtymistä ilmastoystävällisiin ratkaisuihin kaikilla elämänaloilla.