Iseteenindus

Eesti Teaduste Akadeemia president Tarmo Soomere: lisaks julgetele lahendustele viib maailma edasi ka vajadus midagi teha

22.04.2020

Kuna koroona kuri käsi tuli mängu, lükkus Eesti Energia keskkonnapäev „Taastuvenergia minu tagaõuel #YIMBY“ septembrikuusse. Seniks leidis aga ürituse moderaator, Eesti Teaduste akadeemia president Tarmo Soomere aega, et mõlgutada mõtteid taastuvate ning juhitavate energiaallikate, uute tehnoloogiate ning süsinikuneutraalse maailma teemadel.

Tarmo, nõustusite modereerima Eesti Energia tänavust keskkonnapäeva. Mil moel see teema Teid kõnetab?

Ilma korraliku toimiva energiavarustuseta ei ole kaasaegse ühiskonna funktsioneerimist, saati veel organiseerimist, võimalik ette kujutada. Energiavarustuse olulisust tuletas meelde talvine Võru alajaama avarii. Õnneks ei olnud ilmad väga külmad.

Fossiilkütustest võib elektrit toota veel palju aastaid, tehniliselt on see võimalik. Põletamiseks ühel või teisel moel sobivaid aineid jätkub sadadeks aastateks. Kui aga nii toimetada, siis on kõrvalnähtude koormus loodusele tõenäoliselt liiga suur. Pealegi on maapõues leiduva orgaanilise ainega palju muud ja rohkem kasulikku teha, kui ahju ajada.

Fossiilsetel ja taastuvatel energiaallikatel tugineva energia hankimisel on üks oluline erinevus.

Fossiilkütuste igas kilogrammis on päris palju energiat. Selle saab kätte võrdlemisi väikesest ahjust tuleva kõrge temperatuuriga energiakandja kaudu. Energia muundab elektriks turbiin, mis on sama pisike või veel pisem. Nii saab kogu riigi jaoks vajalikku energiat toota ühest mitte kuigi suurest kohast. Selle kohta öeldakse, et fossiilkütuste energiatihedus, nt massiühiku kohta, on päris suur.

Joonis Tarmo Soomere (Foto: Reti Kokk)

Taastuvenergiaga on lood teisiti. Kui orkaanid, tornaadod ja nende väikesed sõsarad trombid välja jätta, siis ühes kilogrammis liikuvas õhus või ühele ruutmeetrile langevas päikesekiirguses ei ole väga palju energiat. Seega on taastuvenergiaallikate energiatihedus, võrreldes fossiilkütustega, päris väike. Isegi korraliku energiatihedusega merelainetes ei ole väga palju energiat peidus. Nii näiteks on Eesti rannale jõudvates lainetes energiat aasta keskmisena ligikaudu 1–2 kW rannajoone iga meetri kohta. Kui suudaksime selle kõik ilma kadudeta elektriks pöörata, saaksime ideaalis katta poole meie energiavajadusest. Aga selleks tuleks merre panna ligi tuhande kilomeetri pikkune laineenergia konverterite süsteem. Nelja aasta eest pakuti Austraalias 60-megavatise laineelektrijaama ehitusmaksumuseks ligikaudu 150 miljonit eurot (https://arena.gov.au/assets/knowledge-bank/Bombora-Wave-Power-ARENA-Cost-of-Energy-Study.pdf). Meie randa jõuab aasta keskmisena 1000 megavati ringis laineenergiat. Selle kinnipüüdmiseks vajalike seadmete hind on seega minimaalselt kaks miljardit eurot. Tegelikult kordades suurem, sest suure osa ajast on meri vaikne.

Sama lugu on tuulikute või päikeseenergiaga. Tuulele toetuva energiavarustuse loomiseks on vaja sadu tuulikuid ehitada. Oleks hea, kui neid toetaks paljude ruutkilomeetrite kaupa päikesepaneele. Pealegi on sageli nõnda, et ühel pool Eestit paistab päike või puhub tuul, teisel pool aga sajab või on vaikne. Nõnda on nende seadmete ehitamisel vaid ühte kindlasse kohta üsna vähe jumet. Sest lisanduvad veel ülekandeliinide kulud. Palju mõttekam on paigutada tuulikud ja päikesepaneelid tarbimiskohtade lähistele. Nii läheb vaja vähem seadmeid, kui asju ühte kohta ehitades.

Kui suured põlevkivikatlad on üldiselt ökonoomsemad kui väikesed ning põlevkivi transport ise kallis, siis väga suuri tuulikuid ei ole lihtsalt võimalik ehitada ja päikesepaneelide jaoks sobivaid kohti leidub enam-vähem igal pool. Kasvõi teeservades. Nii et kui tahta järjekindlalt loodushoidlik olla ja taastuvenergiale kui tuleviku alusele orienteeruda, siis on loogiline, et iga kodu katusel, õues või tagaaias on oma energiaallikas. Väga raske on teistsugust tulevikku ette kujutada.

Kas praegust kliimapoliitikat arvestades on taastuvenergia arendamisega piisavalt jõulist algust tehtud?

Taastuvenergia evitamisega ei ole Eestis tegelikult hästi. Juttu ja plaane on olnud palju. Tegelikkus on see, et taastuvenergia seadmete käivitamise tempo ei ole jõudnud järele sellele, kui palju fossiilkütustel tuginevaid allikaid suletakse. Siin on palju põhjusi, alates riigikaitselistest argumentidest ja lõpetades inimeste hirmuga, et tuulikud varjutavad merevaate.

Vesinikuenergeetika osas puudub tegevusplaan ja tundub, et isegi visioon. Vesinik on üks väheseid, kui mitte ainus energiaallikas, mis on pea kõigis kogustes kergesti tekitatav, salvestatav, transporditav ning kiiresti kasutusele võetav.

Vaid liginullenergiamajade projekteerijad ja ehitajad on ajaga enam-vähem sammu pidanud.

Taolistes olukordades ei tohiks olla tormakas. Kaasaegne ühiskond vajab pidevalt ja palju elektrienergiat. Meie praeguse tuumiklahenduse ehk fossiilkütustel põhineva energeetika ülalhoidmine seni, kuni uued allikad on võimelised olemasolevat asendama, on mitte niivõrd harjumuse, odavuse, mugavuse või isegi sotsiaalpoliitika küsimus, vaid ennekõike energiajulgeoleku teema.

Praegused akudega elektriautod on pikas perspektiivis tõenäoliselt tupiktee, aga lühemas tulevikus hädavajalik samm edasiliikumiseks. Sama käib näiteks soojuspumpade kohta. Vähemalt seni, kuni need tarbivad fossiilkütuste põletamisest saadud elektrit. Kolleegide arvutused ütlevad, et fossiilse elektri kasutamine elektriautodes ja soojuspumpades hoopis tõstab summaarset süsinukuheidet, võrreldes sisepõlemismootoritega autodega. Nõnda on praeguseks tehtud pingutused pigem sammuke tagasi, aga tegemist on sammukesega, mida on tarvis tõsiseks hoovõtuks.

Et energiasektori arendamine oleks veelgi keskkonnasäästlikum ja jätkusuutlikum, kas peaksime siis pea veelgi uuemate tehnoloogiate suunas pöörama?

Maailma viivad edasi mitte ainult julged lahendused, vaid ka vajadus midagi teisiti teha. Küsigem endalt: mitte kuidas, vaid miks õnnestus Eestis käivitada kaasaegne informatsioonitehnoloogia, luua mõnus ja efektiivne e-pangandus, jättes vahele näiteks tšekiraamatute epohhi, ja ehitada üles e-riik? Üks komponent oli see, et meil polnud Eesti NSV ajast suurt midagi üle võtta. Polnud tarvis hoolitseda vanamoeliste süsteemide eest, millega inimesed olid juba harjunud. Paljude asjade puhul sai alustada puhtalt lehelt.

See, et Eesti energeetika on hästi välja arendatud, varustuskindluse mõttes turvaline, hea kompetentsiga tagatud ning hädapärast ka mõistliku hinnaga, on üks pommidest me jalgade küljes. Korralikult töötavatel kallitel süsteemidel on suur inerts; ka inimeste teadvuses ja hoiakutes. Hästi tuntud teelt kõrvale pööramine, isegi kui uus suund tundub ahvatlev, ei ole kerge. Tundmatus tekitab ikka rahutust ja tulevikku ei ole võimalik täpselt teada. Küll aga suureneb selliste argumentide hulk, mis ütlevad, et fossiilkütuste ja isegi biomassi põletamisele rajatud energiasektor võib olla jätkusuutlik kitsamas rahalises mõttes, aga kindlasti ei ole piisavalt keskkonnasäästlik.

Aga kui keskkonnasäästlik on siis taastuvenergia arendamine?

Taastuvenergia arendamise keskkonnajalajälg on praegu tõenäoliselt kõvasti alla hinnatud. Me lihtsalt ei oska veel ette kujutada selle sektori seadmete, protsesside ja materjalide kogu elukäiku. Võrdleksin seda tuumajaamade kohta käivate hinnangutega, kus ehitusmaksumusele hakkavad tasapisi lisanduma ulatuslikud kaudsed kulud, läbitöötanud tuumakütuse ladustamine ja lõpuks jaamade endi utiliseerimine pärast nende ressursi lõppemist.

Hea analoog on biokütused. Kui algul tundus nende kasutusevõtmine transpordisektori energiakasutuses peaaegu et kannapöördena, siis tasapisi on selgunud, et ühe liitri mitmete biokütuste tootmiseks kulub rohkem kui liiter naftat. Pluss maa ja vesi.

Olen siiski veendunud, et on olemas võimalusi taastuvenergia keskkonnajälje vähendamiseks kordades, kui mitte suurusjärkudes. Märksa olulisem aspekt on võimalus taastuvenergia tootmist hajutada. Kui päikesepaneel katab terve hektari, siis selle all tõenäoliselt ei säili heinamaa tavaline ökosüsteem. Kui see on aga katusel või katab paarkümmend ruutmeetrit, on selle mõju märksa väiksem.

Probleem tekib pigem siis, kui taastuvenergia tootmise tööstuslikud lahendused, näiteks megavatised tuulikud, tekivad elukohtade lähistel. Siis on inimestel kindlasti õigus küsida, miks peab sadadele peredele energiat tootev seade olema just nende kodude juures. Selliseid olukordi ei saa lahendada ei jõumeetodil ega veenmise teel. Kui inimeste elukvaliteet halveneb, tuleb seda mingil moel kompenseerida; vajadusel turuhindadest palju kõrgemal tasemel. Pikas perspektiivis ei olegi see nii väga kallis.

Kas ja milline peaks olema tasakaal taastuvate energiaallikate ning juhitavate energiaallikate vahel?

Ei saa muidugi öelda, et taastuvad energiaallikad on kõik mittejuhitavad. Päikesepaneelid toodavad energiat ka pilvise ja sajuse ilmaga. Keskne pudelikael või kõige suurem tundmatu on siin energia salvestamise võimalus. Sest elektrit ei saa meie praeguste teadmiste juures mõistliku hinnaga lattu panna. Selle peab samas taktis tootmisega kohe ära kasutama.

On päris hästi teada, kui pikalt peab mingil moel energiavajadust katma siis, kui päike ei paista ja tuul ei puhu. Jäme hinnang ütleb, et meie kandis peaks nädalast piisama. Kui energia salvestamise ja sealt uuesti kasutamise võimalust pole, peab varus hoidma kogu riigi energiatarbimist katvat võimsust. Olgu need siis meie oma elektrijaamad või kaablite teises otsas olevad tootmisvõimsused. Või siis tekitama erirežiimi selleks ajaks, kui taastuvenergiat peale ei tule.

Selline akupank, mis kataks Eesti nädalase energiatarbimise, maksab praegu vähemalt 100 miljardit eurot. Õige natuke saavad seda asendada elektriautode akud, aga sealt tulev elekter on häbematult kallis, kuna need akud kannatavad jämedalt 500 laadimistsüklit. Uuemad akud küll rohkem, aga mitte palju rohkem.

Võimalik lahendus on kas vesiniku või muu lihtsalt toodetava ja kergesti hoitava kütuse varumine koos vastavate muundamisseadmete ehitamisega. Kui selline varu ja näiteks kütuseelemendid kataksid Eesti nädalase vajaduse, võiksime kerge südamega põlevkivienergeetikast loobuda. Täitsa huvitav oleks rehkendada, kui palju see maksab, võrreldes põlevkivikaevanduste ja -elektrijaamadega.

Milline oleks Teie meelest mõistlik viis jõuda süsinikuneutraalse maailmani?

Kinnisvara hind kujuneb kolmel peamisel omadusel: 1) asukohal, 2) asukohal, 3) asukohal. Küsimuse vastus on ka üsna samalaadiline: 1) energia salvestamine, 2) energia salvestamine, 3) energia salvestamine.

Suur süsinikuheide tuleb ju mitte niivõrd oskamatusest energiat rohkem toota, kuivõrd sellest, et nii fossiilkütuse energiasisaldus (või siis energiatihedus) kui ka võimalus seda kütust ladustada (või maa sees kaevandamisvalmis sättida) on oluliselt suurem, kui meie võimekus elektrit n-ö laos hoida.

Kui just ei tule mingit ootamatut läbimurret fundamentaalteadustest akude või superkondensaatorite vallas, oleme seotud olemasolevate ainetega, olgu siis gaasiliste, vedelate või tahkete kütustega, millest elektri tootmist oskame juhtida.

Praegu tundub, et süsinikuneutraalse maailma tuumaks saab vesinikul põhinev energeetika, mida toetab veel terve trobikond muid lahendusi, alates päikesepaneelidest koosnevatest katustest ja lõpetades väikeste (moodul)tuumajaamadega.