Energiajärjestelmän resurssitehokkuudelle on monta määritelmää: esimerkiksi koko järjestelmän tehokas käyttäminen tai järjestelmän kokonaiskustannuksien vähentäminen. Yksi näkökulma resurssitehokkuuteen on raaka-aineiden käytön tehokkuus. Suomen Akatemian rahoittamassa EL-TRAN-hankkeessa on tavoitteena osoittaa, miten Suomi voi toteuttaa tulevaisuudessa resurssitehokkaamman ja ilmastoneutraalimman sähköenergiajärjestelmän.
Resurssien määrä on rajallinen
Raaka-aineiden käytön tehostamiselle on vahvat perustelut, käytämme jo nyt raaka-aineita yli niiden uusiutumiskyvyn. Vastikään olleessa Maailman ylikulutuspäivässä 8.8.2016 kiinnitettiin huomiota siihen, että jos kaikki kuluttaisivat kuin suomalaiset, tarvitsisimme 3,4 maapallon resurssit.
EU peräänkuuluttaa suurempaa resurssitehokkuutta mm. joulukuussa 2015 julkaistussa EU:n kiertotalouspaketissa sekä vuonna 2011 julkaistussa Etenemissuunnitelma kohti resurssitehokasta Eurooppaa. EU korostaa, että halpojen resurssien aika on ohi ja nyt on aika toimenpiteille, joilla taklataan tulevaisuuden resurssien niukkuudesta aiheutuvia ongelmia. Raaka-aineista ja tuotteista tulee saada maksimaalinen hyöty ja käyttö. Jätteiden määrää pitää vähentää ja kierrätystä lisätä. Raaka-aineiden uusiokäyttö tarvitsee standardit ja tarvitsemme kaiken kaikkiaan ympäristöystävällisempiä tuotteita.
Miten resurssitehokkuus heijastuu energiajärjestelmän murrokseen kohti uusiutuvia?
Energiajärjestelmän resurssitehokkuutta on selvittänyt mm. saksalainen tutkimusorganisaatio Wüppertal Institute tutkimalla Saksan energiakäännettä (Energiawende) resurssien käytön näkökulmasta. Saksan energiakäänteen tavoitteena on siirtyminen uusiutuviin kun samanaikaisesti luovutaan ydinvoimasta. Kun siirrytään hyödyntämään uusiutuvia, on tärkeää myös kiinnittää huomiota paljonko uusi energiajärjestelmä käyttää materiaaleja.
Wüppertal Institute on tutkinut sekä kriittisten mineraalien saatavuutta tulevaisuuden sähköenergiajärjestelmässä että abioottisten ja bioottisten raaka-aineiden kulutusta panos-tuotos-mallilla. Uusiutuvien energianlähteiden laajamittainen hyödyntäminen kasvattaa kriittisten mineraaliresurssien tarvetta. Esimerkiksi uusissa tuulivoimaloissa hyödynnettävän neodyymin käytön per MW on arvioitu kolminkertaistuvan nykyhetkestä vuoteen 2050 mennessä. Suurin osa kriittisistä mineraaleista sijaitsee Kiinassa.
Wüppertal Instituten tulosten perusteella uusiutuviin siirtyminen tukee merkittävää luonnonvarojen kokonaiskäytön (TMR, Total Material Requirement) vähentämistä. Kriittisten mineraalien suhteen pitää kuitenkin huomioiden myös muiden sektoreiden tarpeet sekä muiden maiden tavoitteet. Esimerkiksi sähköisen liikenteen tavoitteet voivat johtaa dysprosiumin saatavuusongelmiin.
Energiajärjestelmän uudistamisessa tulee huomioida myös resurssien käyttö
Energiaskenaarioissa tarvitaan siis integroituja energia- ja resurssimallinnuksia, jotka yhdistävät resurssi- ja vähähiilisyystavoitteet. Materiaalijalanjälki-indikaattoreita (esim. MIPS) tulisi hyödyntää tulevaisuuden skenaarioissa. Vaikka mineraalien saatavuus ei olisi ongelma, riski saattaa piillä siinä, että mineraaleja tuotetaan vain muutamassa maassa ja mineraaleille on muitakin kilpailevia käyttökohteita.
Wüppertal Instituten mukaan yhteistyötä mineraalien tuotantoyhtiöiden ja -maiden kanssa pitää tiivistää, sekä lisätä resurssitehokkuutta sekä kierrätystä. Jos materiaalien kierrätys on vaikeaa, pitää järjestelmien elinikää pidentää kierrätystavoitteiden rinnalla. Kriittisten mineraalien käytön sijaan pitäisi pyrkiä suuntaamaan käyttöä ei-kriittisiin. Ylipäätään energiajärjestelmän muutoksessa resurssien käytön minimointia tulisi kehittää ja sisällyttää arviointeihin. Näistä huomioista meidän on syytä ottaa oppia myös Suomessa.
Kirjoittaja
TkT Johanna Kirkinen
Yliopettaja Tampereen ammattikorkeakoulussa. Tutkijana Suomen Akatemian rahoittamassa EL-TRAN–konsortiossa. Lähienergialiiton jäsen.
Lähteet
European Comission 2014. REPORT ON CRITICAL RAW MATERIALS FOR THE EU. Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials. May 2014.
Euroopan komissio 2011. KOMISSION TIEDONANTO EUROOPAN PARLAMENTILLE, NEUVOSTOLLE, EUROOPAN TALOUS- JA SOSIAALIKOMITEALLE SEKÄ ALUEIDEN KOMITEALLE. Tiekartta resurssitehokkaaseen Eurooppaan (Suomeksi)
Euroopan komissio 2015. Kierto kuntoon: komissio hyväksyy uuden kunnianhimoisen kiertotalouspaketin, jolla edistetään kilpailukykyä, luodaan työpaikkoja ja tuetaan kestävää kasvua. Lehdistötiedote. Bryssel 2. joulukuuta 2015.
Viebahn P. & Wiesen, K. 2014. Resources for the Energiewende – examples on the German level and need for policy action & research. Presentation at the European Resource Forum on 11.11.2014.
Viebahn, P., Soukup, O., Samadi, S., Teubler, J., Wiesen, K., & Ritthoff, M. 2015. Assessing the need for critical minerals to shift the German energy system towards a high proportion of renewables. Renewable and Sustainable Energy Reviews. September 2015.
WWF. 2016. Maailman ylikulutuspäivä.
