Energiaitsenäisyyden saavuttaminen: mitä se vaatisi?

Ryhdyn tässä kirjoitussarjassa pikkuhiljaa vetämään yhteen tutkimusprojektimme Plan B aikana tehtyjä havaintoja ja laskelmia liittyen siihen, miten voisimme halutessamme luopua fossiilisista polttoaineista nopeutetulla aikataululla ja halutessamme saavuttaa energiaitsenäisyyden. (Suosittelen allekirjoittamaan energiaitsenäisyyttä vaativan kansalaisaloitteen niin kauan kun voit.)

Sen jälkeen kun aloitimme hankkeen alkuvuonna 2020, kansainväliset tapahtumat ovat nyt monelta osin marssineet tutkimusprojektimme ohi, ja muutos etenkin energiasektorilla on nopeaa. Uskon siksi tulosten lanseeraamisen näin blogimuodossa olevan yleisesti ottaen hyödyllisempää kuin tutkimusraporttien arviointisyklin odottelu ja havaintojen julkistaminen vasta sitten. Näin toimimalla uskon myös kykeneväni kirjoittamaan parempia julkaisuja :).

Tämä ensimmäinen teksti tarkastelee Suomen tilannetta kokonaisuutena, perustuen tuoreeseen GTK:n ja BIOS-tutkimusryhmän laatimaan katsaukseen, jonka tekemisessä olin pintapuolisesti mukana. Raportissa tarkastellaan kuuden skenaarion avulla, varovaisia oletuksia tehden, mitä fossiilisista polttoaineista luopuminen viimeisen “normaalin” vuoden (2019) kulutuksen perusteella vaatisi. Tuolloin kulutimme niinsanotussa primäärienergiassa eli vastaavassa lämpöarvossa mitattuna 305,6 terawattituntia (TWh) energiaa, jakautuen seuraavasti:

  • Öljyä ja öljytuotteita 35,5 % (108,3 TWh)
  • Ydinenergiaa 18,2 % (55,6 TWh, huomaa että tässä laskelmassa on muutettu ydinsähkö vastaavaksi lämpöarvoksi. Sähkönä mitaten kulutus oli 22,9 TWh.)
  • Uusiutuvia poislukien vesivoima 16,4 % (50 TWh, tuuli- ja aurinkovoima lämpöarvoksi muutettuna)
  • Hiiltä 13,6 % (41,7 TWh)
  • Vesivoimaa (sähköä) 10 % (30,6 TWh, jälleen muutettuna lämpöarvoksi)
  • Maakaasua 6,4 % (19,4 TWh).

Näistä polttoaineista tuotimme ennen kaikkea kolmea asiaa: sähköä, lämpöä (suoraan polttamalla, ja sähkölämmityksellä sekä sähköllä toimivilla lämpöpumpuilla), ja liikevoimaa. Kun haluamme korvata fossiiliset polttoaineet, meidän on siis kyettävä tuottamaan riittävä määrä näitä välihyödykkeitä ilman fossiilisten polttamista. Tarkastelen seuraavaksi, mitä vaadittaisiin, mikäli haluaisimme säilyttää vuoden 2019 energiankulutustason. Huomautan, että saman tai paremmankin elintason säilyttäminen ei mitä todennäköisimmin vaadi läheskään näin suurta energiankulutusta (kts. esim. Millward-Hopkins ym. 2020).

Sähkö

Sähköntuotannon osalta olemme jo suhteellisen pitkällä. Vuonna 2019 kulutettiin sähköenergiaa noin 86 TWh, josta

  • Teollisuudessa yhteensä 40,28 TWh, josta
    • Metsäteollisuudessa 19,23, josta omaa jätevirtoihin perustuvaa tuotantoa n. 9 TWh
    • Metalliteollisuudessa 8,96
    • Kemianteollisuudessa 6,89
    • Muussa teollisuudessa 5,2 TWh
  • Kodeissa ja maatiloilla 24,02 TWh
  • Palveluissa ja julkisella sektorilla 18,7 TWh
  • Siirto- ja muihin häviöihin 3,06 TWh.
Taulukko sähköntuotannosta polttamalla

Mikäli haluamme korvata myös tuonnin, tarvitsemme yllämainittujen lisäksi 20,04 TWh uutta tuotantoa. 

Raportissa (Michaux ym. 2022) arvioitiin, että mikäli nykyinen kulutus halutaan ylläpitää samalla kun koko talous dekarbonisoidaan sähköistämällä, sähkön varastointikapasiteettia tarvittaisiin enintään n. 13,11 TWh – riittävästi kattamaan raportin skenaariossa 1 arvioidun tuulisähkökannan puskuroinnin neljän viikon ajaksi. Lukuun on syytä suhtautua suuntaa-antavana, sillä varsinaista sähköjärjestelmän mallinnusta ei raportissa tehty. Todellisuudessa tarvittavan energiavaraston koko tullee olemaan tätä pienempi.

Lämpö

Myös lämpö tuotetaan suurelta osin fossiilivapaasti. Sitä käytettiin vuonna 2019 seuraavasti: 

  • Teollisuus tuotti lämpöä 55,4 TWh, josta 10.29 TWh tuotettiin fossiilisilla ja turpeella
  • Kaukolämpöä tuotettiin 38,1 TWh, josta 18.9 TWh fossiilisilla ja turpeella
  • Kotitaloudet tuottivat 17,7 TWh lämpöä (poislukien lämpöpumput ja passiivinen lämmitys), josta n. 3,4 TWh fossiilisilla, pääasiassa kevyellä polttoöljyllä ja pienellä määrällä maakaasua; vertailun vuoksi, puun pienkäytöllä (takat, uunit, kiukaat, yksityisasuntojen pellettikattilat) tuotettiin n. 14,3 TWh. 

Yhteensä lämpöä tarvittiin (lämpöpumput poislukien) siis noin 111,7 TWh, josta noin 32,5 TWh fossiilisilla ja turpeella. Vuonna 2019 Suomessa oli noin 975 000 pientä (alle 26 kW) lämpöpumppua ja noin 8700 suurta lämpöpumppua; pienet lämpöpumput tuottivat noin 10,42 TWh ja suuret noin 1,62 TWh lämpöä. Lisäksi kaukolämpöä tuotettiin lämpöpumpuilla n. 3,4 TWh. (Ohrling ym. 2020

Taulukot kaukolämmön ja teollisuuslämmön tuotannosta polttamalla

Karkeasti voidaan sanoa, että mikäli kaikki asuin- ja liikehuoneistojen fossiilisiin perustuva lämmitys haluttaisiin hoitaa lämpöpumpuilla, uusia lämpöpumppuja tarvittaisiin noin 1…1,2 miljoonaa kappaletta (1 145 000). Tämä on kunnianhimoinen, mutta ei missään nimessä mahdoton tavoite. Lämpöpumput ovat myös taloudellisesti järkevä ratkaisu (kts. esim. Baldino ym. 2021, s. 12) Teollisuuden lämmöntarpeista osa voidaan tyydyttää suurilla lämpöpumpuilla, mutta korkeampia lämpötiloja varten tarvitaan esimerkiksi sähkölämmitystä tai elektrolyysillä tuotetun vedyn, vedystä tehdyn synteettisen metaanin, tai biomassapohjaisten polttoaineiden polttamista.

Liikenne

Jäljelle jääkin kenties vaikein osuus: liikenne. Tätä kirjoittaessa näyttää vahvasti siltä, että akkukäyttöinen sähköauto tulee 2030-luvulle tultaessa olemaan hallitseva käyttövoima kaikissa henkilöautoluokissa ja todennäköisesti myös pakettiautoissa. Tämä johtuu paitsi polttoaineiden hinnan noususta, myös siitä, että sähköinen voimalinja on mekaanisesti merkittävästi yksinkertaisempi kuin mikään polttoaineiden liikutteluun perustuva voimalinja. Niinpä sähkövoimalinjan valmistaminen sarjatuotantona tulee mitä todennäköisimmin olemaan halvempaa, aivan samaan tapaan kuin kvartsikellon rakentaminen on paljon halvempaa kuin mekaanisen rannekellon. Varsinkin kun samaan aikaan kiristyvät päästönormit huomioidaan, polttomoottoriautoista on tulossa kalliimpia samaan aikaan kun sähköautoista tulee halvempia. Useissa arvioissa ennustetaankin täyssähköisten henkilöautojen olevan ostohinnaltaan halvimpia uusia henkilöautoja kaikissa hintaluokissa jo selvästi ennen vuotta 2030. Tästä syystä mm. Volkswagen, Renault, Ford, Opel, Fiat, Peugeot, Volvo, Alfa Romeo, DS, Lancia, Porsche, ja Jaguar ovat jo ilmoittaneet lopettavansa polttomoottoriautojen valmistuksen viimeistään vuoteen 2035 mennessä. Ilman erillisiä politiikkatoimiakin arviolta 55 prosenttia kaikista maailmassa myydyistä uusista henkilöautoista tulee olemaan täyssähköisiä jo vuonna 2030 (ICCT 2022).

Raskaammassa kalustossa tilanne on epäselvempi, ja niin kaasukäyttöiset polttomoottoriautot kuin vetypolttokennot voivat pitää pintansa pitkään. Joissain erikoistarkoituksissa tällaiset voimalinjat tulevat todennäköisesti säilymään vuosikymmeniä. On kuitenkin täysin mahdollista, että akkujen ja latausmenetelmien (esim. ajon aikana lataus) kehitys johtaa täyssähköisen voimalinjan yllättävänkin hyvään ja ennakoitua nopeampaan menestykseen myös raskaammissa ajoneuvoissa. 

Raporttiin sisältyy alustava laskelma siitä, mitä tarvittaisiin Suomen liikenteen fossiiliriippuvuuden lopettamiseen. Olettaen, yksinkertaisuuden vuoksi, että kaikki henkilö- ja pakettiautot sekä linja-autot olisivat sähköisiä ja kaikki kuorma-autot toimisivat vetypolttokennoilla, fossiilisten liikennepolttoaineiden korvaaminen vaatisi yllä mainittujen lisäksi uutta sähköntuotantoa noin 30 TWh/a, josta hieman alle puolet täyssähköisten autojen lataamiseen ja hieman yli puolet polttokennoautojen tarvitseman vedyn tuottamiseen elektrolyysillä vedestä. Elektrolyysireitin ongelmana on se, että sekä elektrolyysivety että polttokennoajoneuvot ovat vielä toistaiseksi kalliita. Etenkin elektrolyysillä tuotetun vedyn hinta on kuitenkin nopeassa laskussa tekniikan kehittyessä ja sarjavalmistuksen päästessä vauhtiin.

Liikenteen sähköistäminen olisi pitkällä tähtäimellä huomattavasti järkevämpää kuin yritykset tuottaa polttonesteitä biomassasta. Suomessa 2019 käytetyn bensiinin ja dieselin korvaaminen täysimääräisesti biopolttoaineilla vaatisi hakkuiden lisäämistä yli 40 miljoonalla kuutiometrillä vuosittain, kun arvio hakkuiden kestävästä enimmäismäärästä yhteensä on noin 83 miljoonaa kuutiometriä. Biopolttoaineiden tuottaminen vaatii biomassan lisäksi myös merkittävän määrän sähköä: lähtöaineesta ja prosessista riippuen jokainen terawattitunti tuotettua biopolttoainetta vaatii jopa 2 TWh sähköä. 

Olisikin yksinkertaisempaa ja mitä todennäköisimmin halvempaa ohittaa tällaiset energiaa, rahaa ja raaka-aineita haaskaavat välivaiheet ja siirtyä täyssähköiseen liikenteeseen kaikkialla missä se on vain suinkin mahdollista. Biopolttoaineita tullaan todennäköisesti kuitenkin tarvitsemaan mm. lentokoneiden ja mahdollisesti laivojen polttoaineeksi; jälkimmäiseen käyttöön on EU:ssa suunniteltu myös elektrolyysillä tuotetusta vedystä tehtyä ammoniakkia, joka olisi nestemäisiä biopolttoaineita selvästi edullisempaa. 

Biokaasusta voidaan puolestaan odottaa jonkin verran apua liikenteen ja erityisesti raskaamman ja maatalouskaluston fossiiliriippuvuuden vähentämiseen. Optimististen arvioiden mukaan biokaasua voitaisiin tuottaa Suomessa ehkäpä noin 15 TWh, jolla voitaisiin kattaa ehkä noin 30 prosenttia nykyisestä bensiinin (n. 17,2 TWh)  ja dieselin (n. 31,15 TWh) yhteiskulutuksesta. Maaliikenteessä käytettyä kaasua ei kuitenkaan voitaisi käyttää esim. laivojen polttoaineeksi tai sähkön tuotantoon aikoina jolloin esim. tuulivoimasta on pulaa.

Koko fossiilisen energiajärjestelmän korvaaminen liikenteessä on mitä todennäköisimmin niin vaikeaa ja kallista, että täydellistä korvaamista järkevämpi ratkaisu olisi pyrkiä vähentämään liikkumisen ja erityisesti autoilun ja lentämisen tarvetta aina kun se vain on mahdollista. Pyöräilyn, sähköpyöräilyn ja muun kevyen liikenteen edistäminen, julkisen liikenteen kehittäminen, etätyöskentelyn helpottaminen ja yhdyskuntarakenteen tiivistäminen ovat vähintään yhtä tärkeitä toimenpiteitä kuin korvikkeiden valmistaminen.

Näiden lisäksi fossiilisia polttoaineita käytetään kemianteollisuuden raaka-aineena ja, erityisesti, typpilannoitteiden raaka-aineina. Näiden raaka-aineiden korvaaminen on oma, erillinen haasteensa. Kemianteollisuuden raaka-aineista suurin osa voidaan pidemmällä tähtäimellä todennäköisesti korvata eri yhdistelmillä elektrolyysillä tuotettua vetyä ja biomassasta peräisin olevia jalosteita. Typpilannoitetta voidaan tuottaa esimerkiksi elektrolyysillä tuotettua vetyä käyttäen tai apilanurmesta, kuten hyvinkääläisellä Palopuron tilalla (Vairimaa 2020). Vallitseva maatalousjärjestelmä ei kuitenkaan kokonaisuutena ole kestävällä pohjalla esimerkiksi fosforiesiintymien hupenemisen ja viljelysmaan tuhoutumisen myötä. Täydellistä korvaamista todennäköisesti parempi, halvempi ja luotettavampi ratkaisu on siirtyminen vähemmän fossiilisperäisiä syötteitä vaativaan, nykyistä kasvispainotteisempaan maatalousjärjestelmään. 

Yhteenveto

Suomen energiaitsenäisyyden saavuttaminen vaatii kokonaisuutena vähäpäästöisen sähköntuotannon lisäämistä Olkiluoto 3:n käynnistymisen jälkeen karkeasti sanoen vähintään noin 50 TWh, todennäköisesti enemmänkin kun teollisuuden tarpeet huomioidaan. Myös siirtoyhteyksiä muihin EU-maihin ja erityisesti samaan sähköverkkoon kuuluviin Nordpool-maihin on kehitettävä. Samaan aikaan fossiilivapaata lämmöntuotantoa on lisättävä yhteensä noin 33 TWh, tai lämmön tarvetta on mm. eristyksiä parantamalla vähennettävä vastaavasti. Kaukolämmön tuotanto on suurin yksittäinen ongelma, sillä fossiiliset polttoaineet vastasivat noin 18,9 TWh tuotannosta vuonna 2019. Teollisuuden lämmöntuotannosta fossiilisilla tehtiin noin 10,3 TWh. Kaukolämmön korvaaminen ja täydentäminen mm. lämpöpumpuilla ja ylijäävää tuulisähköä hyödyntävillä sähkökattiloilla ja lämpövarastoilla on teknisesti suhteellisen suoraviivaista, mutta teollisuuden tarvitsemien korkeiden lämpötilojen tuottaminen tulee vaatimaan myös polttoaineiden käyttöä. Näiden polttoaineiden ja liikenteessä tarvittavan vedyn ja metaanin tuottamiseksi on ryhdyttävä rakentamaan vedyn, biokaasun ja synteettisen metaanin tuotantoon, varastointiin ja jakeluun sopivaa infrastruktuuria. Olemassaoleva maakaasuverkosto kelpaa sellaisenaan metaanin ja biokaasun jakeluun. Näihin kaasuihin voidaan syöttää lisäksi pieniä määriä (n. 5 %) vetyä. Elektrolyysillä tuotetun vedyn ja biokaasun tuotantoa on ryhdyttävä tukemaan voimaperäisesti vastaavanlaisilla tukiaisilla joilla tuulivoimateollisuus saatiin rakennettua.

Tarvittava rakennusprojekti on suuri, mutta täysin tehtävissä. Mikäli sähköntuotannon lisäys tehtäisiin yksinomaan halvimmalla tavalla eli tuulivoimalla, tarvittaisiin vähintään noin 2 600 (todennäköisemmin yli 3000) uutta 6 megawatin tuuliturbiinia olemassa olevan noin 1000 tuuliturbiinin lisäksi. Kokonaismäärä on pieni verrattuna esimerkiksi maantieteellisesti samankokoisen Saksan jo yli 28 230 maalle ja 1501 merelle rakennettuun tuuliturbiiniin (BWE 2021). 

Todennäköisesti merkittävin pullonkaula tuulivoiman rakentamisessa on hankekehityksen hallitsevien toimijoiden vähäisyys. Siirtymä uusiutuvaan energiaan asettaa myös tuuli- ja aurinkovoimaloiden toimitusketjut koetukselle, mutta toistaiseksi tuotantoa on onnistuttu laajentamaan. Sen sijaan projektien rahoittaminen on todennäköisesti pienempi ongelma: maailmalla on enemmän pulaa hyvistä sijoituskohteista kuin rahasta. 

Kartta Suomessa tammikuussa 2021 suunnitteilla ja rakenteilla olleista tuulivoimahankkeista. Tuulivoimayhdistys.
Suunnitteilla, rakenteilla ja tuotannossa olevat tuulivoimalat Suomen tuulivoimayhdistyksen mukaan tammikuussa 2021. Kartta antaa hyvän kuvan siitä, miten voimalat todennäköisesti sijoittuisivat. Kuva: https://tuulivoimayhdistys.fi/tuulivoima-suomessa/kartta 

Lämmön tuottamiseksi lämpöpumppujen määrä on vähintään kaksinkertaistettava nykyisestä. Lämpöpumppujen tuotannon suurimmat pullonkaulat globaalisti ovat tällä hetkellä piirilevyjen ja täyttöaineiden tuotannossa, ja lämpöpumppujen asentajien vähyydessä. Yhteistyössä muiden EU-jäsenmaiden kanssa Suomi voi ryhtyä toimenpiteisiin tuotannon kasvattamiseksi, ja kotimaisin toimin voidaan tukea esim. asentajien koulutusta.

Liikenteen suhteen on tuettava kevyen ja julkisen liikenteen kehittämistä ja siirtymää sähköautoiluun. Sekä sähköpyörien että sähköautojen hankintaa tulee tukea esimerkiksi valtion takaaman energiaomavaraisuuslainan avulla. Samaa lainaa tulee saada myös mm. energiatehokkuusinvestointeihin ja lämpöpumppujen hankintaan. Tavoitteena tulee olla Suomen autokannan mahdollisimman nopea ja täydellinen sähköistäminen. Niiltä osin kuin sähköistäminen ei ole mahdollista eikä esim. ajon aikana lataamiseen tarvittava tekniikka kehity riittävän nopeasti, on tuettava esimerkiksi biokaasun ja polttokennojen käyttöä voimanlähteenä. Siirtymää on tuettava.

Maatalous on irroitettava riippuvuudestaan fossiilipohjaisista ja muuten rajallisista lannoitteista samaan aikaan kun maatalouskoneiden riippuvuus fossiilisista polttoaineista katkaistaan. Siirtymää pois fossiilisesta ja kestämättömästä maataloudesta kohti fossiilitonta ja kestävää tulee tukea, huomioiden tukien rakenteissa esimerkiksi huoltovarmuusnäkökohdat nykyistä paljon pontevammin. Fossiilisista polttoaineista luopuminen on joka tapauksessa väistämätöntä. Siirtymän kiireellisyyttä vain alleviivaavat Ukrainan sota ja uutiset Intiaa ravisuttavista helleaalloista.

Viitatut lähteet

Baldino, C., O’Malley, J., & Searle, S. (2021). Hydrogen for heating? Decarbonization options for households in the European Union in 2050 (p. 12). The International Council on Clean Transportation.

BWE (2021). German Wind Energy in Numbers. Development of wind power supply. https://www.wind-energie.de/english/statistics/statistics-germany/

ICCT (2022). Internal combustion engine phase-outs, through March 2022. The International Council on Clean Transportation. https://theicct.org/ice-phase-outs/ 

Michaux, Simon ym. (2022). Assessment of the scope of tasks to completely phase out fossil fuels in Finland. GTK Report No. 18/2022. https://www.gtk.fi/ajankohtaista/tutkijat-loivat-kuusi-skenaariota-siita-miten-fossiilisista-polttoaineista-voitaisiin-taysin-luopua-suomessa/ 

Millward-Hopkins, J., Steinberger, J. K., Rao, N. D., & Oswald, Y. (2020). Providing decent living with minimum energy: A global scenario. Global Environmental Change, 65, 102168. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2020.102168

Ohrling, Tiina ym. (2020). Sähköistyvä lämmitys: Lämmityksen sähkönkulutus ja lämpöpumput. Smart Energy Transition, Aalto-yliopisto. http://smartenergytransition.fi/wp-content/uploads/2020/11/S%C3%A4hk%C3%B6istyv%C3%A4-l%C3%A4mmitys.pdf 

Vairimaa, Reetta (2020). Maatalous remonttiin: kun tuotantoa uudistetaan, maaseutu alkaa elpyä. Yliopisto-lehti 1/2020. https://www.helsinki.fi/fi/uutiset/ilmastonmuutos-ja-luonnon-monimuotoisuus/maatalous-remonttiin-kun-tuotantoa-uudistetaan-maaseutu-alkaa-elpya

Avoin kirje luontojärjestöille ja luonnossa liikkuville: mihin ohjaisitte elvytysrahaa?

Tervehdys!

Koronan laukaiseman talouskriisin jälkihoito on nyt suunnitteilla. Nyt olisi oikea aika vaikuttaa niin, että tulossa olevaa talouselvytystä käytettäisiin mahdollisimman tehokkaasti myös ympäristöllisesti kestävämmän yhteiskunnan rakentamiseen. Olemme rakentamassa yhteistyössä erinäisten tahojen (mm. Sitra) kanssa verkostoa, joka pyrkii kokoamaan tietoa sellaisista kohteista, joihin tätä rahaa kannattaisi käyttää, ja viemään sitten kootun esityksen eteenpäin rahoista päättäville tahoille. Toivoisimme saavamme mm. luonnonsuojelua, lähiluontoa, ja luontomatkailua tuntevilta esityksiä, niin paikallisia, alueellisia, koko maata koskevia ja laajempiakin, miten asiaa voisi parhaiten edistää.

Olemme kiinnostuneet kaikenlaisista ideoista, pienistä parannusehdotuksista suurisuuntaisempiin hankkeisiin. Juuri nyt kaikkein kiireellisin tarve on kuitenkin selvittää, miten ihmisille saataisiin töitä tarvittaessa jo ensi kesänä. Olemme alustavasti pohtineet, että nyt olisi oikea aika esittää esimerkiksi luonnonsuojelullisten töiden, kuten ennallistamisen ja  luonnonpuistojen kunnostuksen kaltaisia töitä. Suomessa on varmasti tällä alalla paljon tekemätöntä työtä ja korjausvelkaa, ja nyt asialle voisi ehkä tehdä jotain.

Jos koronakriisi jatkuu kuten nyt ennustetaan, on myös nähtävissä, että esimerkiksi kotimaan matkailu ja retkeily kasvattavat jo tulevana kesänä suosiotaan. Siksi olisikin toivottavaa, että myös tällaisia kohteita saataisiin mukaan elvytysohjelmaan. Esimerkiksi vaellusreittien ja autiotupien korjaus- ja parannustyöt olisivat nyt oivallisia työkohteita.

Uskomme, että samaan pakettiin kannattaisi sisällyttää myös koulutusta ja valistusta. Esimerkiksi ennallistamistöihin voisi hyvin lisätä koulutusosuuden, jossa kerrottaisiin, lyhyesti ja ytimekkäästi, miksi vaikkapa biodiversiteetin suojelu on tärkeää, ja miksi tehty työ ei ole tyhjänpäiväistä puuhastelua. Tämä parantaisi työn laatua ja sen koettua mielekkyyttä, ja voisi lisätä luontoarvojen arvostusta. Lisäksi se tarjoaisi töitä esimerkiksi biologeille ja ekologeille, joiden työtilanne saattaa nyt heikentyä. Siksi myös tämänkaltaiset ideat olisivat tervetulleita.

Pyytäisimme teiltä kaikilta nyt yhteistyötä ja ideoita siihen, miten elvytysrahaa voisi ja pitäisi käyttää – sekä tietoa siitä, mihin sitä ei ainakaan pitäisi käyttää. Olemme laittaneet tämän projektin liikkeelle nopeasti, ja se varmasti näkyy esimerkiksi siinä, että saatamme toisinaan kysellä tyhmiä. Siksi arvostaisimme myös kaikkia ideoitanne ja apuanne asian edistämiseksi. Toivomme myös, että voisimme myöhemmässä vaiheessa pohtia yhdessä laajemmin, miten nykytilasta päästäisiin kohti ympäristöllisesti ja sosiaalisesti kestävämpää yhteiskuntaa.

Laittakaa siis meille vaikkapa sähköpostitse tietoa ajatuksistanne. Jos tiedätte jonkin konkreettisen työkohteen, ilmoittakaa sen tiedot mahdollisimman yksityiskohtaisesti (tarvitsemme vähintään tiedon siitä, minkä kunnan alueella kohde on, ja mitä siellä tulisi tehdä). Jos teillä on jo arvaus siitä, miten paljon työtä kyseinen kohde tarjoaisi, kertokaa sekin.

Parhain terveisin, isänmaan ja maaäidin etu mielessämme,

Janne M. Korhonen ja Maija Li Raudaskoski

Plan B-hanke

LUT, Turun Kauppakorkeakoulu

elvytys@ilmastomobilisaatio.fi

Jos vaikka haluaisimme pelastaa maailman: PLAN B

Sivilisaatiomme on kohdannut uhan, joka vaarantaa sen olemassaolon perusteet. Tilanteemme on vakava, mutta ei toivoton.

Näillä sanoilla voisi tiivistää demokratioiden kohtaaman uhan sekä vuonna 1939 että vuonna 2019. Kahdeksan vuosikymmentä sitten totalitaristen diktatuurien uhka konkretisoitui maailmansodaksi, jonka voittamisesta demokratioilla ei ollut mitään takeita. Tällä vuosikymmenellä ilmastonmuutoksen uhka on konkretisoitumassa, kun yhä useammalle selviää, mitä tieteelliset tutkimukset käytännössä tarkoittavat: merkittävästi nollasta poikkeavaa mahdollisuutta, että nyt jo elävät ihmiset tulevat näkemään demokratioiden ja sivilisaation lopun. Kuten Potsdam-instituutin professori Joachim Schellnhuber, yksi maailman johtavista ilmastotutkijoista, asian syyskuun 2018 lopussa totesi, nykymenoa jatkamalla on noin 10 % riski sivilisaation tuhosta. Schellnhuber totesi myös, että tilanteen korjaaminen vie ainakin 20 vuotta, ja että aikaa toimia on enää enintään 30 vuotta.

Edessämme olevan urakan voi tiivistää hyvin lyhyesti. Meidän on saatava maailman hiilidioksidipäästöt laskemaan nykyisestä merkittävästi. Tämä on toteutettava sähköistämällä käytännössä kaikki ne yhteiskunnan toiminnot, mitä voimme sähköistää. Niitä toimintoja, jotka vaativat edelleen polttamista, on rajoitettava vähäpäästöisten polttoaineiden kuten elektrolyysilla tuotetun vedyn ja synteettisen metaanin riittävyyden mukaan, tai ne on lopetettava. Samaan aikaan meidän tulee lisätä maailman metsittämistä, ja vähennettävä materiaalien kulutusta nykyisestä lopettaaksemme yhä vakavammaksi käyvän elonkirjon kadon. Meidän on myös muutettava maatalousjärjestelmämme kestävälle pohjalle nykyisestä, erittäin vahvasti fossiiliseen energiaan perustuvasta, monin tavoin kestämättömästä järjestelystä.

Kasvihuonekaasupäästöt 2015, päästöt nykyisellä politiikalla 2050, ja tavoitteet: tieteen suosittelema tavoite olisi 1,5 astetta.

Kun johtajamme ovat viivytelleet vuosikymmeniä, monille tulee nyt yllätyksenä, että meillä ei olekaan enää vuosikymmeniä aikaa viivytellä. Nyt tarvitsemme radikaalejakin ratkaisuja. Käytän seuraavassa esimerkkinä energiantuotantoa. Sähköistääksemme käytännössä koko maailman energiantuotannon, mikä on yksi välttämättömistä mutta ei yksinään riittävistä toimenpiteistä, meidän täytyisi moninkertaistaa vähähiilisten energianlähteiden tuotanto. Olen hahmotellut alla olevassa viitteellisessä kaaviossa, miltä tulevaisuuden kestävä energiajärjestelmä saattaisi suunnilleen näyttää. Kaaviossa oletan maailman tuottavan energiaa 30 terawatin (TW) keskiteholla, jolloin myös maailman köyhimmillä on varmasti riittävästi energiaa. (Nykyinen maailman keskiteho on n. 18 TW.) Lukema ei perustu varsinaisesti mihinkään laskelmaan, vaan on valittu vain esimerkin vuoksi. Oletan, että tuulivoima tuottaa maailman energiasta noin puolet, aurinkovoima noin kolmanneksen, ja loppu jakautuu vesivoiman, ydinvoiman, ja muiden energianlähteiden kesken. Tämäkään jako ei ole minkään laskelman tulos, vaan karkea valistunut arvaus, joka auttaa meitä hahmottamaan mittaluokkia.

Tässä tapauksessa meidän tulisi rakentaa esimerkiksi tuulivoimaloita joka ikinen vuosi noin 400 000 – 700 000 kappaletta, riippuen tuotettujen voimaloiden keskimääräisestä tehosta. Tällä tuotantomäärällä saisimme rakennettua, ja ylläpidettyä, noin 9 – 15 miljoonaa tuulivoimalaa koko maailmassa (voimaloiden keskimääräisestä tehosta ja eliniästä riippuen; oletan varovaisesti tuulivoimalan eliniän olevan 25 vuotta).

Vuonna 2018 maailmassa valmistettiin ja asennettiin noin 20 000 keskimääräiseltä teholtaan noin 2,5 megawatin tuulivoimalaa. Tuulivoimaloiden tuotanto- ja asennusnopeus olisi siis karkeasti sanoen 20- tai 30-kertaistettava. (Jos maailman energiankulutus pysyy nykytasolla ja oletukset ovat muuten samat, 11-kertaistaminen voisi riittää.) Tuulivoimala täytyisi rakentaa ja asentaa noin minuutin välein, yötä päivää. Tämä voi kuulostaa hirmuiselta urakalta, ja sitä se onkin.

Tiedämme silti, että se on tehtävissä oleva urakka. Vuosien 1939 ja 1944 välillä yksin Yhdysvallat kasvatti pelkästään lentokonetuotantoaan peräti 32-kertaiseksi, alle 3000 lentokoneesta 96 300 lentokoneeseen vuodessa. Valmistusmäärät eivät kerro edes koko totuutta, sillä siinä missä vuonna 1939 valmistetut koneet olivat pääasiassa 1- ja 2-moottorisia liki harrastekoneita, vuonna 1944 rakennetut lentokoneet olivat huikean monimutkaisia, tekniikan huippua edustaneita, jopa nelimoottorisia sotakoneita. Samaan aikaan Yhdysvaltojen teollisuus tuotti myös mm. 50 rahtilaivaa päivässä, kaksi täysin varusteltua lentotukialusta viikossa, ja panssarivaunun noin 26 minuutin välein. Kaikki tämä saavutettiin sodan aiheuttamista materiaalipuutoksista huolimatta, vaikka yli 12 miljoonaa parhaassa työiässä olevaa nuorta (n. 8,6 prosenttia koko väestöstä) oli – erinomaisesti, peräti yltäkylläisesti varustettuna – taistelemassa ympäri maailmaa.

B-24 Liberator-pommikoneita Willow Run’in tehtaalla. Vuonna 1941 rakennetun, Fordin operoiman tehtaan mailin mittaiselta liukuhihnalta valmistui parhaimmillaan lentovalmis kone 59 minuutin välein.

Eikä siinä vielä kaikki. Kun tehtaat pääsivät tuottamaan suunnattoman suuria sarjoja standardoituja tuotteita, niitä valmistamaan kannatti rakentaa kalliimpia koneita ja työväki oppi tuottamaan niitä nopeammin. Sodan alussa esimerkiksi B-24 Liberator-pommikoneen valmistamiseen kului noin 200 000 – 300 000 työtuntia. Sodan lopussa kone valmistui 18 000 työtunnissa. (Vertailun vuoksi, Liberator-pommikone maksoi nykyrahassa suunnilleen saman verran kuin 2-3 megawatin tuulivoimala nykyään, ja siinä oli selvästi enemmän osia, noin 25 000 verrattuna tuulivoimalan noin 8000 osaan.) Vuoden 1941 alussa ensimmäisiä yksinkertaistettuja Liberty-rahtilaivoja pidettiin nopeasti rakennettavina, kun ne saatiin valmiiksi 230 päivässä; sodan lopussa keskimääräinen Liberty-alus valmistui noin 11 päivässä, ja ennätys kölinlaskusta vesillelaskuun oli neljä päivää, 15 tuntia, ja 30 minuuttia.

Muutamia huomioita tuuli- ja ilmavoimasta.

Tämä suunnaton teollisen tuotannon ihme saavutettiin järjestelmällä, jossa liittovaltio toimi tilaajana ja asiakkaana, säännösteli hintoja spekulaation ehkäisemiseksi, ja ratkaisi ajoittaiset kiistat harvinaisempien raaka-aineiden ja työvoiman jakamisesta. Varsinaisen työn tekivät kuitenkin yksityiset yritykset, käypää korvausta ja tervettä voittoa vastaan. Yritykset saivat liittovaltiolta suoraa tukea tuotannon laajentamiseen, ja sotateollisuuteen tehdyt sijoitukset sai vähentää verotuksessa viidessä vuodessa (20% poisto).

Yksittäisten ihmisten kannalta sota näkyi ennen kaikkea niin, että töitä riitti kaikille, ja palkat nousivat noin 70 prosenttia. Koska vain noin 47 prosenttia taloudesta mobilisoitiin sotatuotantoon, elämä kotirintamalla jatkui varsin samaan tapaan kuin ennen sotaa. Ainoastaan muutamat tuotteet, tärkeimpinä kumi ja bensiini, laitettiin säännöstelyn alaiseksi, ja uusien henkilöautojen valmistus lopetettiin reilun kahden vuoden ajaksi.

Suunnitelma, joka on parempi olla olemassa ja tarpeeton, kuin tarpeellinen mutta ei olemassa.

Mikään luonnonlaki ei estä meitä toteuttamasta vastaavaa mobilisaatiota nyt. Jos haluaisimme, voisimme hyvin 30- tai vaikka 40-kertaistaa tuulivoiman ja muun vähähiilisen infrastruktuurimme tuotantonopeuden. On jopa mahdollista, että näin tuotettu infrastruktuuri olisi nykyistä infrastruktuuria edullisempaa, ennen kuin hiilidioksidipäästöjen vahinkoja edes huomioidaan. Nykyisin rakennamme vähähiilistä infrastruktuuria tipoittain. Sarjakoot ovat pieniä, ja eri malleja on valtavasti. Tämä on yksi syy siihen, miksi vähähiilinen infrastruktuuri on fossiilista infrastruktuuria selvästi kalliimpaa. Jos standardoimme tuotannon muutamiin perusmalleihin ja keskitymme niiden tuotantoon eeppisissä mittakaavoissa, sarjatuotannon ja tekemällä oppimisen kiistämättömät edut pääsevät jylläämään toden teolla.

Maailman teollinen kapasiteetti vs. Yhdysvaltojen teollinen kapasiteetti vuonna 1944.

Suursarjatuotannon ei nimittäin tarvitse rajoittua vain voimaloihin, vaikka käytinkin niitä esimerkkinä. Aivan samoin kuin Yhdysvaltojen sotatalous tuotti lentokoneiden lisäksi myös laivoja, panssarivaunuja, aseita ja varusteita, voimme nyt tuottaa voimaloiden lisäksi myös suunnattomia määriä vaikkapa yksinkertaistettuja sähkötraktoreita, sähköautoja, ja sähköpyöriä, sähköistäen sekä liikenteemme että maataloutemme. Vetyä polttoaineeksi ja teollisuuden tarpeisiin tuottavia elektrolyysilaitoksia voitaisiin hyvin rakentaa massiivisena suursarjatyönä, painaen tämän elintärkeän investoinnin hintaa alaspäin. Sähköjunat ovat ilmeinen esimerkki, ja lähitulevaisuudessa voi olla mahdollista tuottaa myös suhteellisen edullisia sähkölentokoneita korvaamaan lyhyen matkan lentoliikenne. Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä niistä tuotteista, joita ilmastomobilisaatio voisi koskea.

Valtava, valtioiden koordinoima sarjatuotanto on myös ainoa merkittävämpi kortti, jonka pelaamista emme ole vielä edes kokeilleet. Ilmastokriisin torjunta on nimittäin epäonnistunut pahasti. Kolmen vuosikymmenen ajan olemme lähinnä puhuneet ja ihmetelleet, antaen kallisarvoisen ajan valua sormiemme lävitse. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus jatkaa tasaista marssiaan vaarallisesta kohti todella vaarallista. Vaikka viime aikojen pienet päästövähennykset herättävätkin vähän toivoa, nykypolitiikan voi hyvin tiivistää näin: aivan liian vähän, aivan liian myöhään.

Tästä syystä ryhdyn tammikuussa selvittämään ja suunnittelemaan ilmastomobilisaation käytännön toteutusta. Emme tiedä, missä määrin sotamobilisaation opit olisivat sovellettavissa nykyiseen hätäämme. Siksi asia on selvitettävä ennakkoluulottomasti. Yhdysvaltojen mobilisaatio on ainakin niinsanottu ”existence proof” siitä, että yksityisyritteliäisyyteen perustuva, nykyistä muistuttava (enimmäkseen) kansanvaltainen yhteiskunta kykenee halutessaan suuntaamaan teollisen tuotantonsa eksistentiaalisen uhan torjumiseen. Yhdysvaltojen sotaponnistelujen historia voi toimia myös esimerkkinä poliitikoille. Toisin kuin usein luullaan, Yhdysvaltojen sotamobilisaatio alkoi liki kaksi vuotta ennen Pearl Harbouria. Ennen kuin maahan hyökättiin, presidentti Roosevelt joutui käyttämään kaiken taitonsa ja vaikutusvaltansa ajaakseen tuotannon lisäykset läpi. Kun hän toukokuussa 1940 pyysi edustajainhuoneelta rahoitusta valmistelemaan 50 000 lentokoneen vuosituotantoa, hänen pyyntöään kommentoitiin sanoin, jotka ovat tuttuja myös nykyisestä keskustelusta: ”ei tuo ole mahdollista,” ”aivan liian kallista,” ”miksi meidän pitäisi maksaa toisella puolella maailmaa asuvien ongelmista?” Neljä vuotta myöhemmin nuo 50 000 lentokonetta valmistuivat reilussa puolessa vuodessa.

Me tiedämme, että edessämme on urakka joka meidän on pakko tehdä; urakka, jonka tiedämme olevan tehtävissä; ja urakka, jonka tulemme ennemmin tai myöhemmin tekemään. Tällä hetkellä rakenteilla oleva suomalaisten ja ulkomaalaisten asiantuntijoiden verkosto tulee siksi valmistelemaan seuraavien vuosien aikana mahdollisimman kattavan ja konkreettisen suunnitelman, miten ainakin EU voisi ohjata teollisuutensa uudelleen. Toisin sanoen, laadimme suunnitelman, jolla voisimme torjua tuntemamme maailman lopun, mikäli kansaa edustavat poliitikkomme päättävät tämän lähestyvän uhan torjua. Emme tietenkään kuvittele, että toimeen päästäisiin heti, vaan oletamme aloitusvuodeksi 2030. Tällöin nykyisellä, lähinnä haittaveroihin keskittyneellä ympäristöpolitiikalla on vielä vuosikymmen aikaa parantaa merkittävästi suoritustaan, mutta ihmiskunnalla olisi ainakin jonkinlainen, edes jossain määrin valmisteltu varasuunnitelma, jos nyt 30 vuotta epäonnistunut mutta edelleen useissa piireissä ainoana mahdollisena pidetty politiikka onkin perustavanlaatuisesti viallinen.

On silti syytä muistaa, että mikäli emme rakenna samaan aikaan myös yhteiskuntiamme uudelle pohjalle, mikään määrä tuulivoimaloita ja sähköautoja ei voi tarjota kuin väliaikaisen helpotuksen. Jos ympäristön kulutukselle ei saada pitäviä rajoja, tulemme ennen pitkää ylittämään ne uudelleen. Jotta rajoja ei tulla tulevaisuudessa ylittämään, meidän on luovuttava käytännössä kaikista sellaisista yhteiskunnallisista mekanismeista, joiden vuoksi ainoan elossapitojärjestelmämme tuhoaminen on yksilölle rationaalinen vaihtoehto. Muussa tapauksessa jäämme vain muiden kestävyyskriisien uhriksi, vaikka onnistuisimmekin selättämään ilmastokriisin. Jo tällä hetkellä akuutteja ja potentiaalisesti sivilisaation tulevaisuutta uhkaavia kestävyyskriisejä ovat ilmastokriisin lisäksi elonkirjon kato ja typen kierron häiriöt, sekä paikallisesti makean veden vähyys. Fosforikierron häiriöt ovat uhkaavalla tasolla, ja lähestymme neljää muutakin kriittisen tärkeää ympäristörajaa. Siksi tulemme näkemään tulevaisuudessa varmasti myös yhteiskunnallisen muutoksen: miten ison, riippuu lähinnä siitä, kuinka kauan vielä viivyttelemme.

Kaikki tuottamani materiaali on vapaasti käytettävissä kaikkiin ympäristönsuojelua, yhdenvertaisuutta ja tutkimustyötä edistäviin tarkoituksiin. CC-BY.