You are here

Põlevkivielektri olelusring

Ükski asi ei valmi ainult lõpptoodet väljastavas tehases, vaid selleks on vaja pooltooteid, abi- ja pakkematerjale tegevaid ettevõtteid, elektrit ning soojust. Ka vedudest pole pääsu, olgu selleks toore või valmistoodang. Aga kõigepealt on tarvis ikkagi ammutada loodusvarasid ja ... lõpuks oma aja ära elanud mänguasi või teler utiliseerida. Midagi jääb kahtlemata nende tegevuste vahele.

Et hinnata toote mõju keskkonnale, uuritaksegi kõiki kirjeldatud tegevusi ehk toote olelusringi. Selleks on loodud rahvusvaheline hindamismetoodika LCA ehk elutsükli hindamine (Life Cycle Assessment). Hindamise tulemusena selgub, milline olelusringi osa koormab keskkonda kõige enam, et siis keskenduda just selle mõju vähendamisele. Olelusringi hindamine sobib ka toodete või tegevuste endi keskkonnamõju võrdlemiseks. Näiteks on võimalik kõrvutada, kas keskkonda säästvam on transportida sada inimest kümne kilomeetri kaugusele trolliga või bussiga, ning kasutada saadud andmeid ühistranspordi korraldamisel. Euroopa Liidu uus keskkonnapoliitika põhinebki olelusringi mõtteviisil ning selle hindamise põhjal soovitatakse eelistada tehnoloogiaid ja tooteid, mis mõjutavad keskkonda vähem.

Hiljuti lõppes mitmeaastane rahvusvaheline projekt, mille käigus kasutati LCA-metoodikat põlevkivielektri keskkonnatoime analüüsimiseks. Projekti kaasrahastas Euroopa Liidu Elu-Keskkonna Fond (EU Life Environment), Eesti Energia võimaldas juurdepääsu andmetele ning uuringu viisid läbi Soome ja Eesti spetsialistid.

Kui ei uuri, ei tea

Seni on Eestis strateegiliste otsuste langetamisel keskkonnaga liiga vähe arvestatud. Nii on see olnud ka energeetikas, kus arengukavad põhinevad peamiselt majanduslikel kaalutlustel. Pole uuritud, kui palju oleks Eestis võimalik toota keskkonda kahjustamata elektrit taastuvatest allikatest, nagu seda on näiteks hakkepuit, päike ja tuul, ning kui palju tuleks kasutada fossiilset omamaist kütust ehk põlevkivi. Seda muidugi eeldusel, et jääb kehtima senine põhimõte: katta Eesti vajadused sajaprotsendiliselt kohaliku elektriga.

2002. aastal toodeti põlevkivist küll nii palju elektrit, et kogu riigi tarve rahuldada, kuid osa sellest eksporditi. Asemele imporditi elektrit mujalt. Seega tarbisime lisaks põlevkivielektrile veel ka näiteks tuumaelektrit. Andes ära põlevkivielektrit, "ekspordime" olelusringi mõtteviisi kohaselt võrdeliselt ka osa selle tootmisel tekkinud reostusest. Ja vastupidi, importides Leedust Ignalina tuumajaamas toodetud elektrit, vastutame sealse keskkonnamõju eest.

Põlevkivitööstuse näol on tegu Nõukogude aja pärandiga, mis õnneks jäi erastamata ning seega on meil võimalus endal otsustada, mis sellega teha - kas jätkata tootmist või soojuselektrijaamad sulgeda. Selliste otsuste langetamisel tuleb arvestada nii majanduse, sotsiaalsfääri kui ka keskkonnaga. Seniajani on rehkendatud rohkem sotsiaalmajandusliku olukorraga, suletud kaevandusi ja energiaplokke ning pandud ülejäänud tulemuslikumalt tööle. Viimasel ajal on siiski pööratud tähelepanu ka keskkonnale - kõigil Eesti Energia ettevõtetel on olelusringi hindamise tulemusena ülevaade põlevkivielektri tootmiseks vajaminevatest ressurssidest - põlevkivist ja heitmetest tooteühiku ehk antud juhul siis elektrienergia megavatt-tunni kohta. Selleks et teada saada, kui suur on põlevkivienergeetikast tulenev reostusaste teiste fossiilsete kütustega võrreldes, uurisid Soome teadlased üheaegselt põlevkivielektriga samal meetodil ka kivisöeelektri keskkonnatoimet. Võrdlussüsteem hõlmas kivisöe kaevandamist Poolas, transporti Soome ja põletamist parimat võimalikku tehnoloogiat kasutavas elektrijaamas.

Olelusringi hindamisel koguti Eesti Energia süsteemi kuuluvatest ettevõtetest võimalikult täpsed, nn retseptipõhised andmed iga tootmisprotsessi kohta, ning modelleeriti kogu põlevkivielektri tootesüsteem. Kuna vaadeldi kõiki töös olevaid kaevandusi ja karjääre ning Balti ja Eesti elektrijaama eraldi, on võimalik võrrelda ka nende ressursikasutust ja mõju keskkonnale.

Kuidas oleks kasulik toota?

Hindamisel jagatakse toote olelusring protsessideks ning kogutakse andmeid iga protsessi kõigi sisendite ja väljundite kohta - see on inventuuranalüüs.

Põlevkivielektri olelusringi hindamisel modelleeriti kogu elektri tootmisprotsess: põlevkivi kaevandmine, selle transport, ettevalmistus ja põletamine elektrijaamades, elektri genereerimine ja ülekanne tarbijani. Lisaks uuriti kaevandustes, karjäärides ning elektrijaamades kasutatavate toor- ja abimaterjalide transporti ja tootmist ning jäätmete utiliseerimist. Süsteemi talitlusühikuks, millega kõik sisendid ja väljundid seoti, on megavatt-tund (MWh) põlevkivielektrit Eesti tarbija puhul. Samas võimaldab mudel arvutada kogu süsteemi ümber näiteks elektri aastatoodangule või mõnele muule kasutajat huvitavale elektrihulgale. Andmed koguti 2002/2003. majandusaasta kohta, seega peegeldavad uuringu tulemused põlevkivielektri tootmist enne renoveeritud energiaplokkide käikuandmist. Uute katelde installeerija firma Foster Wheeler'i tehnoloogiliste prognooside põhjal modelleeriti ka põlevkivielektri tootmise keskkonnatoimet tulevikus, kui on kasutusel ainult uus keevkihis põletamise tehnoloogia.

Olelusringi hindamise käigus arvutati põlevkivielektri süsteemi efektiivsus, mis näitab, milline osa elektritootmiseks kaevandatud põlevkivis sisalduvast energiast jõuab elektrina tarbijani. Arvutustes võeti elektrijaamade toodangust maha elektrikulu kaevandamisel, elektrivajadus abimaterjalide tootmiseks, elektrijaamade omatarve ning ülekandekaod. See süsteemi omatarvet arvestav põlevkivielektri tootmise kasutegur oli vaadeldud aastal 24 protsenti. Lisaks põlevkivi madalale kütteväärtusele ning jaamade suurele omatarbele ja ülekandekadudele mõjutab kasutegurit ka asjaolu, et ainult Balti elektrijaamast müüakse elektri tootmise jääksoojust Narva linnale ja ettevõtetele. Eesti elektrijaamas tekkiv jääksoojus aga jääb kasutamata. Põhjus on lihtne: kaks Narva jaama asuvad lähestikku, toodavad enamiku Eestis tarbitavast elektrist ja seetõttu pole soojusele piisavalt turgu. Soojuse ja elektri koostootmine oleks aga säästlikum viis energia genereerimiseks. Näiteks varasemast Ahtme jaama olelusringi uuringust selgus, et kui talvekuudel toodeti elektrit ainult nii palju, kui tarbiti linnas ja tööstustes jääksoojust (jääksoojuse tarve oli limiteeriv faktor), oli põlevkivist energia tootmise kasutegur kogu olelusringi lõikes umbes kaks korda suurem (49 protsenti).

Eesti põlevkivi või Poola kivisüsi

Milline on siis põlevkivielektri keskkonnatoime võrreldes Poola kivisöel baseeruva Soome kivisöeelektriga? Vana tehnoloogiat rakendades on põlevkivielektri ühe megavatt-tunni keskkonnatoime suurem kui parima võimaliku tehnoloogia abil toodetud kivisöeelektril. See avaldab rohkem mõju kõigi põhiliste mõjukategooriate lõikes, nagu globaalne soojenemine, hapestumine, maapinna ja veeökosüsteemi eutrofeerumine. Põlevkivist eraldub põletamisel õhku rohkem mürkaineid ja tahkeid osakesi ning tekib rohkem jäätmeid. Lisaks on selgelt suurem ka põlevkivielektri tootmise mõju vee- ning maakasutusele. Põlevkivielektri tootmine põhjustab samas vähem fotokeemilise osooni moodustamist (seda põhjustab orgaaniliste ühendite lagunemine valguse ja lämmastikoksiidide toimel) ning globaalsete kütuseressursside ammendumist. Kuna põlevkiviressursid on maailmas küllaltki suured, aga neid kasutatakse vähe, on selle maavara ammendumise mõjukategoorias kivisöe ja kütteõli tarbimise keskkonnamõju suurem kui põlevkivi tarbimisel. Peamine põhjus, miks põlevkivi mujal energeetikas ei kasutata, on tema madal kütteväärtus teiste fossiilsete energiakandjatega võrreldes. Samas jälgivad suurte põlevkivivarudega riigid põlevkivitehnoloogia arengut, kuna väärtuslikumate fossiilsete kütuste ammendumisel võib põlevkivi laiem kasutamine aktuaalseks muutuda, kui just vahepeal ei toimu kvalitatiivset hüpet ega võeta kasutusele uusi energiaallikaid.

Prognooside kohaselt kulub uue põletustehnoloogia kasutuselevõtu korral ühe megavatt-tunni tootmiseks põlevkivi viiendiku võrra varasemast vähem. Ka väävel- ja lämmastikoksiide, lendtuhka ning raskmetalle paiskub õhku hoopis vähem. Sel juhul võrdsustub põlevkivielektri keskkonnatoime kivisöeelektri omaga mitmes eelnimetatud mõjukategoorias. Kuid kergeid lahendusi pole põlevkivienergeetika jäätmete, eelkõige aheraine ja tuha ladestamisel, et vähendada maakasutust. Ning uus põletustehnoloogia elektri tootmisel põhjustab kirjeldatud globaalsete mõjude kõrval ka mitmeid kohalikke ökoloogilisi ja hüdroloogilisi muutusi. Inventuuranalüüsi põhjal võib järeldada, et tekkivate tahkete jäätmete kogused ning vee- ja maakasutuse mõju ökosüsteemile on põlevkivi kasutamisel elektri tootmiseks suurem kui kivisöeelektri korral.

Põlevkivikarjääride rajamisel vastav ala kõigepealt kuivendatakse ning lõigatakse maha seal kasvanud mets. Pärast kaevandamist maapind rekultiveeritakse ning istutatakse tagasi noored puud. Ligikaudu neli protsenti alast jääb rajatud teede alla, mis rekultiveerimisel muutuvad kraavideks. Aja jooksul tekib uus ökosüsteem, kus näiteks metsa kvaliteet võib tänu kuivendamisele olla isegi parem kui algselt soisel alal.

Kaevandustest vee väljapumpamine ja mahajäetud kaevanduste uppumine mõjutab piirkonna põhjavee režiimi, elektrijaamade jahutusvesi muudab aga Narva veehoidla temperatuuri. Kaevandusvesi on looduslikust veest karedam, sisaldab rohkem sulfaate ning sellise vee pidev suures koguses sissevool näiteks Konsu järve on tõstnud järvevee karedust kaks korda. Niisugused muutused mõjutavad kahtlemata ka looduslikke ökosüsteeme. Nagu eespool mainitud, ei ole sulfaatide ning mineraalainete rikka kaevandusvee mõju LCA meetodi abil kvantitatiivselt hinnatav, kuna teaduslikult põhjendatud globaalne keskkonnamõju mudel puudub. Vastavad reostustasemed on aga uuringu raames kaardistatud ning saadud andmed sisestatud loodud põlevkivielektri mudelisse.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kui Narva põlevkivielektrijaamade uute plokkide tööparameetrid vastavad planeeritutele, siis on põlevkivielektri keskkonnatoime globaalsete mõjukategooriate lõikes võrreldav kivisöeelektri keskkonnatoimega. Ent vaja on otsida uusi võimalusi vee- ja maakasutusest ning tekkinud tahketest jäätmetest põhjustatud lokaalse keskkonnamõju leevendamiseks.

Eesmärk on keskkonnateatis

Rootsi energiahiid Vattenfall on hinnanud kõigi oma erinevatest energiakandjatest toodetud elektriliikide olelusringe ning töö lõpuks avalikustanud nii nende kui ka oma keskmise tooteühiku keskkonnatoimet puudutava informatsiooni rahvusvaheliselt tunnustatud formaadis - elektrienergia keskkonnateatisena. Ka Eesti Energia on oma eesmärgina nimetanud taolise teatise koostamist ja avaldamist põlevkivielektri kohta. Selleks tuleb eelkõige täpsustada mõningaid keskkonnaemissioone ning sisestada loodud mudelisse nüüdisolukorda peegeldavad andmed. Lõppenud projekt oli alles esimene, kuid loodetavasti mitte viimane samm põlevkivielektri kompleksse keskkonnatoime uurimisel.

 

SIRET TALVE (1970) on CyclePlan OÜ juhatuse liige. Tehnikadoktori kraadi kaitses 2001. aastal Helsingi Tehnikaülikoolis, enne seda omandas 1993 ehitusinseneri kutse ning 1996 tehnikamagistri kraadi Tallinna Tehnikaülikooli keskkonnatehnika instituudis. Tegelenud tööstusheitvete standardiseerimisprobleemidega ning uurinud elavhõbeda ja kaadmiumi aineringeid Eestis. Viimastel aastatel on peamiseks eesmärgiks olnud eelduste loomine olelusringi hindamise meetodi rakendamiseks Eestis - vajaliku terminoloogia väljatöötamine, meetodi tutvustamine ja rakendamine. Toksikoloogia ja Keskkonnakeemia Ühingu Kesk- ja Ida-Euroopa haru juhatuse liige.

Ilmume ka e-ajakirjana: