19. Energia
Luvun sisällys
19.1 Suomessa kulutetaan paljon energiaa19.2 Fossiiliset polttoaineet – merkittävin energianlähde
19.3 Ydinenergia
19.4 Tulevaisuus on uusiutuvissa energianlähteissä
19.5 Energiantuotanto synnyttää ongelmia
19.6 Mitä jos sähkö uhkaa loppua?
19.1 Suomessa kulutetaan paljon energiaa
| Lähde | Osuus |
|---|---|
| Puupolttoaineet | 27 % |
| Öljy | 24 % |
| Ydinenergia | 18 % |
| Hiili | 8 % |
| Vesivoima | 5 % |
| Sähkön nettotuonti | 5 % |
| Maakaasu | 5 % |
| Turve | 4 % |
| Muut (tuuli, aurinko jne.) | 5 % |
Energianlähteet voidaan jakaa uusiutumisensa perusteella kahteen ryhmään. Uusiutumattomien energianlähteiden varannot ovat rajalliset, ja ne loppuvat sitä nopeammin, mitä enemmän niitä kulutetaan. Näihin kuuluvat kaikki fossiiliset polttoaineet: maaöljy, maakaasu, kivihiili ja liuskekaasu. Myös turve voidaan lukea fossiilisiin polttoaineisiin, vaikka se hitaasti uusiutuukin. Ydinvoimassa energiaa saadaan radioaktiivisesta uraanista, joka metallisena alkuaineena on myös uusiutumaton energianlähde.
Uusiutuvia energianlähteitä ovat esimerkiksi vesivoima, tuulivoima, aurinkoenergia sekä puun ja muun biomassan polttaminen. Näiden energianlähteiden etuna on, että käytettävää energiaa tulee jatkuvasti lisää. Useimmissa uusiutuvissa energianlähteissä energia on alun perin peräisin Auringosta.
| Käyttö | Osuus |
|---|---|
| Teollisuus | 47 % |
| Rakennusten lämmitys | 25 % |
| Liikenne | 16 % |
| Muut | 12 % |
Maamme sijainti on pohjoinen, ja sen vuoksi täällä on osa vuodesta kylmää ja pimeää. Siksi energiaa kuluu paljon lämmitykseen ja valaistukseen. Suomen pinta-ala on asukaslukuun nähden suuri, ja siksi välimatkat ovat pitkiä.
Liikkumiseen, tavaroiden kuljetukseen ja liikennereittien ylläpitoon kuluu siten enemmän energiaa kuin esimerkiksi tiheään asutussa Keski-Euroopassa. Merkittävä energiankulutuksemme lisääjä on myös korkea elintaso. Asuminen on suhteellisen väljää, tavaroita kulutetaan paljon, kauppoja ja julkisia tiloja on runsaasti.
Pimeästä ja kylmästä ilmastosta ja välimatkoista huolimatta selvästi teollisuus on kuitenkin suurin energiankuluttajamme. Se vastaa yksin lähes puolesta maamme energiankulutuksesta. Esimerkiksi paperin ja kartongin valmistus sekä metallien jalostus kuluttavat hyvin paljon energiaa.
19.2 Fossiiliset polttoaineet – merkittävin energianlähde
Fossiiliset polttoaineet ovat syntyneet eliöjäänteistä, fossiileista. Niitä on hautautuneena merenpohjan sedimentteihin ja kallioperän kerrostuneisiin kivilajeihin. Näiden polttoaineiden syntyyn on kulunut miljoonia vuosia, ja siten ne ovat uusiutumattomia. Vaikka fossiilisten polttoaineiden varat tiedetään rajallisiksi, ja niiden käytöstä aiheutuvat ympäristöhaitat tunnetaan, ne ovat edelleen maailman tärkeimpiä energianlähteitä. Maailman energiankulutuksesta peräti 80 % on peräisin fossiilisista lähteistä. Suomessa niiden osuus on pienempi.
Maaöljy on fossiilisista polttoaineista merkittävin. Siitä on peräisin noin neljäsosa maamme kokonaisenergiasta. Maaöljy on syntynyt noin 100 miljoonaa vuotta sitten eläneiden merieliöiden jäänteistä. Öljyä käytetään liikenteen polttoaineiksi, lämmitykseen ja sähköntuotantoon. Lisäksi öljy on muovien raaka-aine. Lähes kaikki Suomessa käytettävä maaöljy on peräisin Venäjältä. Raakaöljy tuodaan jalostettavaksi Porvoossa ja Naantalissa sijaitseviin öljynjalostamoihin. Niissä valmistetut polttoaineet kuljetetaan säiliöautoilla jakeluasemille. Nykyisin näihin öljytuotteisiin lisätään myös biologista alkuperää olevia polttoaineita, etanolia tai biodieseliä.
Maakaasun alkuperä on samanlainen kuin öljyn. Myös sitä tuodaan maahamme Venäjältä, jossa sijaitsevat maailman suurimmat kaasuvarat. Kuljetus tapahtuu maakaasuputkiverkossa, joka ulottuu vain eteläiseen Suomeen. Maakaasua käytetään lähinnä asutuskeskusten ja teollisuuden lämmön- sekä sähköntuotantoon. Myös autojen polttoaineena sitä käytetään jonkin verran. Maakaasu on lähinnä metaania, ja se on fossiilisista polttoaineista vähiten saastuttava. Osaan Suomessa käytettävästä maakaasusta lisätään jätevesien ja kaatopaikkojen mätänemisprosesseissa syntyvää biokaasua.
Kivihiili on fossiilisista polttoaineista eniten saastuttava. Se on peräisin muinaisten, noin 350 miljoonaa vuotta sitten kasvaneiden saniaismetsien jäännöksistä. Kivihiiltä tuodaan Suomeen pääasiassa Venäjältä ja Puolasta. Käyttäjinä ovat suuret lämpölaitokset ja sähköntuotanto. Erityisesti suurimpien energiankulutuspiikkien aikaan keskitalvella kivihiiltä käytetään paljon varavoimanlähteenä. Kivihiilen etuna on helppo käsiteltävyys ja varastointi. Lisäksi se on hinnaltaan edullista.
Kivihiilivoimala.
Turve on fossiilisten polttoaineiden tapaan syntynyt eliöjäänteistä, soiden rahkasammalista. Turve uusiutuu, mutta sen uusiutuminen on niin hidasta, että se voidaan rinnastaa uusiutumattomiin energianlähteisiin. Muista fossiilisista polttoaineista poiketen turve on kotimainen energianlähde. Sen etuna on, että se työllistää Suomessa alueilla, joilla muut työmahdollisuudet ovat vähäiset. Lisäksi turve on kivihiilen tapaan helppo käsitellä ja käyttää. Haittoina ovat turpeen poltosta syntyvät päästöt ja suoluonnon tuhoutuminen turvesoilla. Lisäksi saatavuus vaihtelee, sillä sateisina kesinä turvetta ei päästä keräämään.
Maaöljy on fossiilisista polttoaineista merkittävin. Siitä on peräisin noin neljäsosa maamme kokonaisenergiasta. Maaöljy on syntynyt noin 100 miljoonaa vuotta sitten eläneiden merieliöiden jäänteistä. Öljyä käytetään liikenteen polttoaineiksi, lämmitykseen ja sähköntuotantoon. Lisäksi öljy on muovien raaka-aine. Lähes kaikki Suomessa käytettävä maaöljy on peräisin Venäjältä. Raakaöljy tuodaan jalostettavaksi Porvoossa ja Naantalissa sijaitseviin öljynjalostamoihin. Niissä valmistetut polttoaineet kuljetetaan säiliöautoilla jakeluasemille. Nykyisin näihin öljytuotteisiin lisätään myös biologista alkuperää olevia polttoaineita, etanolia tai biodieseliä.
Maakaasun alkuperä on samanlainen kuin öljyn. Myös sitä tuodaan maahamme Venäjältä, jossa sijaitsevat maailman suurimmat kaasuvarat. Kuljetus tapahtuu maakaasuputkiverkossa, joka ulottuu vain eteläiseen Suomeen. Maakaasua käytetään lähinnä asutuskeskusten ja teollisuuden lämmön- sekä sähköntuotantoon. Myös autojen polttoaineena sitä käytetään jonkin verran. Maakaasu on lähinnä metaania, ja se on fossiilisista polttoaineista vähiten saastuttava. Osaan Suomessa käytettävästä maakaasusta lisätään jätevesien ja kaatopaikkojen mätänemisprosesseissa syntyvää biokaasua.
Kivihiili on fossiilisista polttoaineista eniten saastuttava. Se on peräisin muinaisten, noin 350 miljoonaa vuotta sitten kasvaneiden saniaismetsien jäännöksistä. Kivihiiltä tuodaan Suomeen pääasiassa Venäjältä ja Puolasta. Käyttäjinä ovat suuret lämpölaitokset ja sähköntuotanto. Erityisesti suurimpien energiankulutuspiikkien aikaan keskitalvella kivihiiltä käytetään paljon varavoimanlähteenä. Kivihiilen etuna on helppo käsiteltävyys ja varastointi. Lisäksi se on hinnaltaan edullista.
Kivihiilivoimala.
Turve on fossiilisten polttoaineiden tapaan syntynyt eliöjäänteistä, soiden rahkasammalista. Turve uusiutuu, mutta sen uusiutuminen on niin hidasta, että se voidaan rinnastaa uusiutumattomiin energianlähteisiin. Muista fossiilisista polttoaineista poiketen turve on kotimainen energianlähde. Sen etuna on, että se työllistää Suomessa alueilla, joilla muut työmahdollisuudet ovat vähäiset. Lisäksi turve on kivihiilen tapaan helppo käsitellä ja käyttää. Haittoina ovat turpeen poltosta syntyvät päästöt ja suoluonnon tuhoutuminen turvesoilla. Lisäksi saatavuus vaihtelee, sillä sateisina kesinä turvetta ei päästä keräämään.
19.3 Ydinenergia
Ydinvoiman osuus maailman energiantuotannosta on noin 5 %, ja osuus on viime vuosina laskenut. Suomessa ydinvoima on selvästi tärkeämpi energianlähde, sillä liki viidesosa maamme kokonaisenergiasta on peräisin Loviisassa ja Eurajoella sijaitsevista ydinvoimaloista. Toiminnassa olevia reaktoreita on neljä, viides on rakenteilla Eurajoen Olkiluodossa, ja suunnitelmia on vielä kuudennellekin reaktorille Pyhäjoelle.
Ydinvoimassa energianlähteenä on uraani, joka on kallioperästä louhittava, suhteellisen harvinainen metalli. Toistaiseksi kaikki Suomessa käytetty uraani on tuotu ulkomailta, esimerkiksi Kanadasta ja Kazakstanista, mutta sitä löytyy myös Suomen kallioperästä. Uraanista saatava energian määrä on valtava muihin energianlähteisiin verrattuna. Yhdestä grammasta uraania voidaan periaatteessa vapauttaa energiaa yhtä paljon kuin kolmesta tonnista hiiltä.
Ydinvoimaloissa tuotetaan sähköä siten, että polttoainesauvojen radioaktiivisen uraanin annetaan hajota hallitusti, jolloin vapautuu suuri määrä lämpöä. Tuolla lämmöllä kuumennetaan vettä, ja siitä saadaan höyrykattilan tapaan energiaa turpiinien pyörittämiseen. Prosessissa ei siis varsinaisesti polteta mitään, joten palamisessa syntyviä hiilidioksidipäästöjä ei ydinvoimalasta tule. Tämä on selvä etu fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Lisäksi ydinsähkö on hinnaltaan vakaata, vaikkei kaikkein edullisinta olisikaan.
Ydinvoimaan sisältyy myös ongelmia. Maailman uraanivarat ovat rajalliset, ja nykyisen kaltaiseen ydinvoiman tuotantoon ne riittävät vain muutamaksi vuosikymmeneksi. Kun uraania on käytetty polttoaineena, siitä syntyy vaarallista, radioaktiivista säteilyä vapauttavaa ydinjätettä. Se on varastoitava turvallisesti satojentuhansien vuosien ajaksi. Suomessa on rakenteilla kallioluolasto Olkiluodon voimalan alueelle, johon saadaan eristetyksi ainakin nykyisten voimaloiden jätteet. Ydinenergiaan sisältyy myös voimalaonnettomuuden riski. Lisäksi ongelmia voi tulla myös siitä, että yksittäisen voimalan osuus sähköntuotannosta on hyvin suuri. Toimintahäiriön sattuessa haitta sähkönjakelulle on suurempi kuin muissa sähköntuotantomuodoissa.
Ydinvoimalan reaktorissa syntyy lämpöä uraanin hajoamisessa eli fissiossa. Tällä lämpöenergialla kiehutetaan vettä. Vesi höyrystyy ja pyörittää turbiinia, minkä seurauksena ydinvoimala tuottaa sähköä.
Ydinvoimassa energianlähteenä on uraani, joka on kallioperästä louhittava, suhteellisen harvinainen metalli. Toistaiseksi kaikki Suomessa käytetty uraani on tuotu ulkomailta, esimerkiksi Kanadasta ja Kazakstanista, mutta sitä löytyy myös Suomen kallioperästä. Uraanista saatava energian määrä on valtava muihin energianlähteisiin verrattuna. Yhdestä grammasta uraania voidaan periaatteessa vapauttaa energiaa yhtä paljon kuin kolmesta tonnista hiiltä.
Ydinvoimaloissa tuotetaan sähköä siten, että polttoainesauvojen radioaktiivisen uraanin annetaan hajota hallitusti, jolloin vapautuu suuri määrä lämpöä. Tuolla lämmöllä kuumennetaan vettä, ja siitä saadaan höyrykattilan tapaan energiaa turpiinien pyörittämiseen. Prosessissa ei siis varsinaisesti polteta mitään, joten palamisessa syntyviä hiilidioksidipäästöjä ei ydinvoimalasta tule. Tämä on selvä etu fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Lisäksi ydinsähkö on hinnaltaan vakaata, vaikkei kaikkein edullisinta olisikaan.
Ydinvoimaan sisältyy myös ongelmia. Maailman uraanivarat ovat rajalliset, ja nykyisen kaltaiseen ydinvoiman tuotantoon ne riittävät vain muutamaksi vuosikymmeneksi. Kun uraania on käytetty polttoaineena, siitä syntyy vaarallista, radioaktiivista säteilyä vapauttavaa ydinjätettä. Se on varastoitava turvallisesti satojentuhansien vuosien ajaksi. Suomessa on rakenteilla kallioluolasto Olkiluodon voimalan alueelle, johon saadaan eristetyksi ainakin nykyisten voimaloiden jätteet. Ydinenergiaan sisältyy myös voimalaonnettomuuden riski. Lisäksi ongelmia voi tulla myös siitä, että yksittäisen voimalan osuus sähköntuotannosta on hyvin suuri. Toimintahäiriön sattuessa haitta sähkönjakelulle on suurempi kuin muissa sähköntuotantomuodoissa.
Ydinvoimalan reaktorissa syntyy lämpöä uraanin hajoamisessa eli fissiossa. Tällä lämpöenergialla kiehutetaan vettä. Vesi höyrystyy ja pyörittää turbiinia, minkä seurauksena ydinvoimala tuottaa sähköä.
19.4 Tulevaisuus on uusiutuvissa energianlähteissä
Pitkällä aikavälillä ajateltuna energiantuotanto ei voi perustua lähteisiin, jotka käytön myötä loppuvat. Kestävän kehityksen kannalta on välttämätöntä, että perustana ovat lähteet, jotka eivät lopu, ja jotka eivät tuota ympäristöhaittoja. Maailman mittakaavassa näiden uusiutuvien energianlähteiden osuus on edelleen pieni, vain noin 5 %. Suomessa osuus on selvästi suurempi, noin 30 %. Merkitys on kasvussa niin Suomessa kuin muuallakin maailmassa.
Bioenergia on Suomen merkittävin uusiutuva energianlähde. Sitä saadaan polttopuusta, sahausjätteestä puristetuista pelleteistä, hakkeesta sekä nestemäisistä biopolttoaineista. Suurin yksittäinen bioenergian tuottaja on kuitenkin sellun valmistus, jossa syntyvästä jäteliemestä saadaan energiaa. Nestemäisiä biopolttoaineita, kuten etanolia ja biodieseliä, voidaan valmistaa esimerkiksi sokerijuurikkaasta, viljasta, rypsistä, teurasjätteestä ja jopa sahanpurusta. Niiden käyttö liikennepolttoaineena lisääntyy jatkuvasti. Mätänemisprosesseissa syntyvä biokaasu on myös bioenergiaa. Sitä saadaan pääasiassa kaatopaikoilta ja jätevedenpuhdistamoilta. Biokaasua käytetään erityisesti kaukolämmön tuotantoon, mutta se sopii myös liikennepolttoaineeksi.
Suomessa bioenergian mahdollisuudet energianlähteenä ovat suuret. Suomen metsät kasvavat uutta puuta enemmän kuin mitä sitä kulutetaan. Vähätuottoisilla mailla voidaan kasvattaa esimerkiksi pajuja ja ruokohelpeä energianlähteeksi. Biokaasun tuottamiselle ja keräämiselle olisi vielä paljon mahdollisuuksia, sillä sitä voidaan yksinkertaisissa säiliöissä tuottaa mistä tahansa eloperäisestä jätteestä. Bioenergian hyödyntäminen lisää energiaomavaraisuutta ja tuo työpaikkoja.
Vesivoima on toiseksi merkittävin uusiutuvan energian lähde. Suomessa lähes viidennes sähköstä on vesivoimalla tuotettua. Vesivoimalassa sähkö tuotetaan siten, että padotulta vesialueelta lasketaan vettä turpiinin läpi, joka vuorostaan pyörittää generaattoria. Minkäänlaisia päästöjä ei synny, mutta tuotanto edellyttää patojen ja patoaltaiden rakentamista. Tämä haittaa vesiekosysteemejä merkittävästi. Lisäksi vesivoiman heikkoutena on saatavuuden vaihtelu. Talvella, kun energiankulutus on suurinta, vesialtaat ovat matalimmillaan. Kun voimaloilla on käytettävissä riittävän suuret patoaltaat, on vesivoima kuitenkin tehokas sähköntuotantomuoto. Lisärakentamisen mahdollisuudet ovat Suomessa suhteellisen vähäiset, sillä useimmat suuret jokemme on jo valjastettu.
Tuulivoima on erityisesti rannikoilla hyödynnettävä saasteeton energianlähde. Toistaiseksi sen osuus sähköntuotannossa on pieni, mutta voimaloiden määrä lisääntyy jatkuvasti. Tuulivoiman etuna on päästöttömyyden lisäksi tekniikan yksinkertaisuus ja voimaloiden alhaiset rakennuskustannukset muihin voimaloihin verrattuna. Sähköhuolto ei kuitenkaan voi perustua pelkästään tuulivoimaan, sillä sen saatavuus vaihtelee voimakkaasti tuuliolosuhteiden mukaan. Se vaatii siksi rinnalleen säätövoimaa.
Tuulivoimaloita Jokioisilla. Voimaloiden napakorkeus on 150 metriä, joten myllyt näkyvät kauas.
Suomessa on viime vuosina lisätty merkittävästi erilaisten lämpöpumppujen käyttöä talojen lämmityksessä. Lämpöpumput ottavat lämpöä ilmasta, maasta, kalliosta tai vedestä, ja siirtävät sitä veteen tai huoneilmaan.
Lämpöpumput tarvitsevat toimiakseen sähköä, mutta ne tuovat huomattavia säästöjä talojen energiankulutukseen. Tästä syystä mm. ilmalämpöpumppujen määrä lisääntyy.
Maalämpö sopii hyvin kokonaisten kiinteistöjen lämmitykseen. Maahan upotetaan routarajan alapuolelle pitkä keruuputkisto, jossa kulkeva neste lämpenee muutamalla asteella. Tämä lämpö siirretään lämpöpumpun avulla lämmitys- ja käyttöveteen. Näin saadaan lämmitykseen tarvittavan sähkön tarvetta pudotettua noin yhteen kolmasosaan. Geotermista energiaa (kalliolämpöä) saadaan tuotettua samalla tavalla kuin maalämpöä, mutta putkisto porataan syvälle kallioon.
Aurinkoenergian hyödyntämisen kannalta Suomi ei ole paras mahdollinen alue maailmassa. Energiantarve on suurimmillaan talvella, jolloin Aurinkoa tuskin näkyy. Muulloinkin saatavuus vaihtelee säiden mukaan. Silti aurinkoenergiallakin on hyödyntämismahdollisuuksia. Katoille sijoitettavilla aurinkopaneeleilla voidaan tuottaa sähköä esimerkiksi mökeillä, joille sähköverkon vetäminen tulisi kalliiksi.
Tavallisissa omakotitaloissa ovat yleistyneet järjestelmät, joissa aurinkokennojen avulla tuotetaan lämmintä talousvettä. Vaikka lämmöntuotanto ei olekaan jatkuvaa, näin saatu energia vähentää muun energian tarvetta.
Auringon säteilyenergian avulla voi tuottaa sähköä vaikka omakotitalossa.
Bioenergia on Suomen merkittävin uusiutuva energianlähde. Sitä saadaan polttopuusta, sahausjätteestä puristetuista pelleteistä, hakkeesta sekä nestemäisistä biopolttoaineista. Suurin yksittäinen bioenergian tuottaja on kuitenkin sellun valmistus, jossa syntyvästä jäteliemestä saadaan energiaa. Nestemäisiä biopolttoaineita, kuten etanolia ja biodieseliä, voidaan valmistaa esimerkiksi sokerijuurikkaasta, viljasta, rypsistä, teurasjätteestä ja jopa sahanpurusta. Niiden käyttö liikennepolttoaineena lisääntyy jatkuvasti. Mätänemisprosesseissa syntyvä biokaasu on myös bioenergiaa. Sitä saadaan pääasiassa kaatopaikoilta ja jätevedenpuhdistamoilta. Biokaasua käytetään erityisesti kaukolämmön tuotantoon, mutta se sopii myös liikennepolttoaineeksi.
Suomessa bioenergian mahdollisuudet energianlähteenä ovat suuret. Suomen metsät kasvavat uutta puuta enemmän kuin mitä sitä kulutetaan. Vähätuottoisilla mailla voidaan kasvattaa esimerkiksi pajuja ja ruokohelpeä energianlähteeksi. Biokaasun tuottamiselle ja keräämiselle olisi vielä paljon mahdollisuuksia, sillä sitä voidaan yksinkertaisissa säiliöissä tuottaa mistä tahansa eloperäisestä jätteestä. Bioenergian hyödyntäminen lisää energiaomavaraisuutta ja tuo työpaikkoja.
Vesivoima on toiseksi merkittävin uusiutuvan energian lähde. Suomessa lähes viidennes sähköstä on vesivoimalla tuotettua. Vesivoimalassa sähkö tuotetaan siten, että padotulta vesialueelta lasketaan vettä turpiinin läpi, joka vuorostaan pyörittää generaattoria. Minkäänlaisia päästöjä ei synny, mutta tuotanto edellyttää patojen ja patoaltaiden rakentamista. Tämä haittaa vesiekosysteemejä merkittävästi. Lisäksi vesivoiman heikkoutena on saatavuuden vaihtelu. Talvella, kun energiankulutus on suurinta, vesialtaat ovat matalimmillaan. Kun voimaloilla on käytettävissä riittävän suuret patoaltaat, on vesivoima kuitenkin tehokas sähköntuotantomuoto. Lisärakentamisen mahdollisuudet ovat Suomessa suhteellisen vähäiset, sillä useimmat suuret jokemme on jo valjastettu.
Tuulivoima on erityisesti rannikoilla hyödynnettävä saasteeton energianlähde. Toistaiseksi sen osuus sähköntuotannossa on pieni, mutta voimaloiden määrä lisääntyy jatkuvasti. Tuulivoiman etuna on päästöttömyyden lisäksi tekniikan yksinkertaisuus ja voimaloiden alhaiset rakennuskustannukset muihin voimaloihin verrattuna. Sähköhuolto ei kuitenkaan voi perustua pelkästään tuulivoimaan, sillä sen saatavuus vaihtelee voimakkaasti tuuliolosuhteiden mukaan. Se vaatii siksi rinnalleen säätövoimaa.
Tuulivoimaloita Jokioisilla. Voimaloiden napakorkeus on 150 metriä, joten myllyt näkyvät kauas.
Suomessa on viime vuosina lisätty merkittävästi erilaisten lämpöpumppujen käyttöä talojen lämmityksessä. Lämpöpumput ottavat lämpöä ilmasta, maasta, kalliosta tai vedestä, ja siirtävät sitä veteen tai huoneilmaan.
Lämpöpumput tarvitsevat toimiakseen sähköä, mutta ne tuovat huomattavia säästöjä talojen energiankulutukseen. Tästä syystä mm. ilmalämpöpumppujen määrä lisääntyy.
Maalämpö sopii hyvin kokonaisten kiinteistöjen lämmitykseen. Maahan upotetaan routarajan alapuolelle pitkä keruuputkisto, jossa kulkeva neste lämpenee muutamalla asteella. Tämä lämpö siirretään lämpöpumpun avulla lämmitys- ja käyttöveteen. Näin saadaan lämmitykseen tarvittavan sähkön tarvetta pudotettua noin yhteen kolmasosaan. Geotermista energiaa (kalliolämpöä) saadaan tuotettua samalla tavalla kuin maalämpöä, mutta putkisto porataan syvälle kallioon.
Aurinkoenergian hyödyntämisen kannalta Suomi ei ole paras mahdollinen alue maailmassa. Energiantarve on suurimmillaan talvella, jolloin Aurinkoa tuskin näkyy. Muulloinkin saatavuus vaihtelee säiden mukaan. Silti aurinkoenergiallakin on hyödyntämismahdollisuuksia. Katoille sijoitettavilla aurinkopaneeleilla voidaan tuottaa sähköä esimerkiksi mökeillä, joille sähköverkon vetäminen tulisi kalliiksi.
Tavallisissa omakotitaloissa ovat yleistyneet järjestelmät, joissa aurinkokennojen avulla tuotetaan lämmintä talousvettä. Vaikka lämmöntuotanto ei olekaan jatkuvaa, näin saatu energia vähentää muun energian tarvetta.
Auringon säteilyenergian avulla voi tuottaa sähköä vaikka omakotitalossa.
19.5 Energiantuotanto synnyttää ongelmia
Energiantuotanto on ihmiskunnan suurimpia ongelmia. Ongelmallisia ovat erityisesti fossiiliset polttoaineet. Kaikkien fossiilisten polttoaineiden ongelma on, että ne lisäävät ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Kivihiili, öljy ja maakaasu ovat kallioperään varastoituneita hiiliyhdisteitä. Kun ne otetaan ylös ja poltetaan, tuo hiili siirtyy hiilidioksidina ilmakehään. Tämä taas voimistaa kasvihuoneilmiötä. Maasta avaruuteen karkaavasta lämpösäteilystä yhä suurempi osa törmää ilmakehän hiilidioksidiin ja muihin kasvihuonekaasuihin, jolloin energia jää ilmakehään. Näin ilmasto lämpenee, ilmastovyöhykkeet muuttuvat ja sääilmiöistä tulee erilaisia.
Esimerkiksi biopolttoaineet ovat fossiilisia polttoaineita parempia, vaikka niidenkin poltossa syntyy hiilidioksidia. Biopolttoaineissa hiilen kierto on lyhyempi. Kun esimerkiksi puu on poltettu, sen hiili vapautuu hiilidioksidina ilmakehään. Jos sama määrä puuta kasvaa uudelleen, tuo sama hiilimäärä sitoutuu. Näin puu voi olla hiilineutraali polttoaine, joka ei lisää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta.
Fossiilisiin polttoaineisiin sisältyy muitakin ongelmia. Kivihiili ja öljy sisältävät rikkiä. Kun rikki palaa, syntyy rikin oksideja, kuten rikkidioksidia. Ilmassa olevan vesihöyryn kanssa rikin oksidit muodostavat rikkihappoa, joka tulee alas sateen mukana. Happamat sateet pilaavat vesistöjä, aiheuttavat metsävaurioita ja ovat rakennuksillekin vahingollisia. Suomessa tällaiset happosateiden aiheuttamat haitat ovat nykyisin suhteellisen vähäisiä, mutta esimerkiksi kivihiilivoimalan läheisyys näkyy alueen puustossa.
Öljy aiheuttaa ympäristöongelmia myös öljyvahinkojen muodossa. Öljyä kuljetetaan tankkereissa, jotka matalalla ja vilkasliikenteisellä Itämerellä ovat riski. Myös maalla kuljetettaessa ja säilytettäessä öljystä voi tulla ongelmia, esimerkiksi pohjavesialueilla.
Yksi merkittävä energiahuollon ongelma on hinnanvaihtelu. Erityisesti öljy on herkkä poliittiselle epävakaudelle, kysynnän vaihtelulle ja luonnononnettomuuksillekin, kuten hurrikaaneille. Talouden kannalta on hyvä, jos energianlähteet ovat kotimaisia, saatavuudeltaan varmoja ja hinnaltaan edullisia ja vakaita. Kivihiili on edullinen, varsin riittoisa ja hintavakaa, mutta ympäristön kannalta huono vaihtoehto. Ydinvoima on myös hinnaltaan vakaata, eikä aiheuta kasvihuonepäästöjä. Haluammeko silti energiaa, jonka tuotannosta syntyy vaarallista ydinjätettä? Pitääkö varautua esimerkiksi terroririskiin, jossa jokin taho yrittäisi tuhota ydinvoimalan?
Yksinkertaisimpia energiantuotannon ongelmien ratkaisuja ovat uusiutuvien energianlähteiden tehokas hyödyntäminen ja energian säästö. Uusiutuvia energianlähteitä voidaan suosia esimerkiksi verotuksen, tukien ja lainsäädännön avulla. Energiansäästöä voidaan toteuttaa paitsi teollisuudessa kehittämällä energiatehokkaampia prosesseja, myös meidän jokaisen arkielämässä. Millä lämmitämme kotimme, mitä kulutamme ja millä liikumme, on meidän itsemme valittavissa.
Esimerkiksi biopolttoaineet ovat fossiilisia polttoaineita parempia, vaikka niidenkin poltossa syntyy hiilidioksidia. Biopolttoaineissa hiilen kierto on lyhyempi. Kun esimerkiksi puu on poltettu, sen hiili vapautuu hiilidioksidina ilmakehään. Jos sama määrä puuta kasvaa uudelleen, tuo sama hiilimäärä sitoutuu. Näin puu voi olla hiilineutraali polttoaine, joka ei lisää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta.
Fossiilisiin polttoaineisiin sisältyy muitakin ongelmia. Kivihiili ja öljy sisältävät rikkiä. Kun rikki palaa, syntyy rikin oksideja, kuten rikkidioksidia. Ilmassa olevan vesihöyryn kanssa rikin oksidit muodostavat rikkihappoa, joka tulee alas sateen mukana. Happamat sateet pilaavat vesistöjä, aiheuttavat metsävaurioita ja ovat rakennuksillekin vahingollisia. Suomessa tällaiset happosateiden aiheuttamat haitat ovat nykyisin suhteellisen vähäisiä, mutta esimerkiksi kivihiilivoimalan läheisyys näkyy alueen puustossa.
Öljy aiheuttaa ympäristöongelmia myös öljyvahinkojen muodossa. Öljyä kuljetetaan tankkereissa, jotka matalalla ja vilkasliikenteisellä Itämerellä ovat riski. Myös maalla kuljetettaessa ja säilytettäessä öljystä voi tulla ongelmia, esimerkiksi pohjavesialueilla.
Yksi merkittävä energiahuollon ongelma on hinnanvaihtelu. Erityisesti öljy on herkkä poliittiselle epävakaudelle, kysynnän vaihtelulle ja luonnononnettomuuksillekin, kuten hurrikaaneille. Talouden kannalta on hyvä, jos energianlähteet ovat kotimaisia, saatavuudeltaan varmoja ja hinnaltaan edullisia ja vakaita. Kivihiili on edullinen, varsin riittoisa ja hintavakaa, mutta ympäristön kannalta huono vaihtoehto. Ydinvoima on myös hinnaltaan vakaata, eikä aiheuta kasvihuonepäästöjä. Haluammeko silti energiaa, jonka tuotannosta syntyy vaarallista ydinjätettä? Pitääkö varautua esimerkiksi terroririskiin, jossa jokin taho yrittäisi tuhota ydinvoimalan?
Yksinkertaisimpia energiantuotannon ongelmien ratkaisuja ovat uusiutuvien energianlähteiden tehokas hyödyntäminen ja energian säästö. Uusiutuvia energianlähteitä voidaan suosia esimerkiksi verotuksen, tukien ja lainsäädännön avulla. Energiansäästöä voidaan toteuttaa paitsi teollisuudessa kehittämällä energiatehokkaampia prosesseja, myös meidän jokaisen arkielämässä. Millä lämmitämme kotimme, mitä kulutamme ja millä liikumme, on meidän itsemme valittavissa.
19.6 Mitä jos sähkö uhkaa loppua?
Jos Etelä-Suomessa jokin suuri sähköntuottaja, kuten ydinvoimala, joudutaan sulkemaan, muun muassa koulut, tehtaat ja muutaman miljoonan ihmisen kodit ovat vaarassa joutua tulemaan toimeen ilman sähköä.
Tällaisia tilanteita varten Suomeen on rakennettu varavoimaloita. Kuvan voimala on Forssassa. Siellä on valtavat dieselillä toimivat turbiinit, jotka alkavat tuottaa muutamassa minuutissa sähköä valtakunnan verkkoon.
Dieselillä tuotettu sähkö on kallista ja aiheuttaa päästöjä ilmaan. Tästä syystä sähköä ei normaalisti tuoteta öljyllä tai dieselillä.
Varavoimala Forssassa.
Tällaisia tilanteita varten Suomeen on rakennettu varavoimaloita. Kuvan voimala on Forssassa. Siellä on valtavat dieselillä toimivat turbiinit, jotka alkavat tuottaa muutamassa minuutissa sähköä valtakunnan verkkoon.
Dieselillä tuotettu sähkö on kallista ja aiheuttaa päästöjä ilmaan. Tästä syystä sähköä ei normaalisti tuoteta öljyllä tai dieselillä.
Varavoimala Forssassa.
