Ilmasto- ja energiakriisien ratkaiseminen vaatii puhdasta energiaa – riittävätkö raaka-aineet?

Ilmastokriisi ja sen aiheuttama uhka ihmisten ja luonnon hyvinvoinnille on aihe, jonka kohtaamiselta ei viime vuosien aikana ole voinut välttyä. Valtiot, kaupungit, kunnat, yritykset ja organisaatiot ovat julkaisseet ilmastostrategioita ja -tavoitteita, joilla ilmastonmuutosta pyritään hillitsemään.

Ilmastokriisin ratkaiseminen on edellytys nykymuotoisen elämän jatkumiselle maapallolla, mutta sen ratkaiseminen ei ole mahdollista ilman muiden kestävyyskriisin ulottuvuuksien – luontokadon, luonnonvarojen ylikulutuksen ja ympäristön saastumisen – huomioimista. Ilmastokriisin sijaan onkin syytä puhua laajemmin ekologisesta kestävyyskriisistä.

Ekologisen kestävyyskriisin ratkaiseminen edellyttää kokonaisvaltaista tarkastelua, jossa ilmastonmuutoksen, luontokadon ja luonnonvarojen käytön välinen kytkös ymmärretään ja ratkaisuissa huomioidaan niin ilmastonmuutoksen torjunta, biodiversiteetin suojaaminen kuin luonnonvarojen ylikulutuksen pysäyttäminen.

Nyt tarvitaan kokonaisuuden kannalta oikeita ja riittävän nopeita ratkaisuja.

Yhteiskunta sähköistyy vauhdilla

Uusiutuvan energian tuotannon lisääminen ja yhteiskunnan sähköistäminen ovat ilmastokriisin ratkaisun keskiössä. Uusiutuvilla energiaratkaisuilla, kuten tuulivoimalla ja aurinkovoimalla tuotettua sähköä tarvitaan tulevaisuuden vähähiilisessä yhteiskunnassa korvaamaan sekä asumisessa että liikkumisessa käytetty fossiilinen energia. Tämän lisäksi sähköä tarvitaan valtavia määriä mm. vetytalouden tarpeisiin, hiilineutraalin teräksen tuotantoon, digitalisaation synnyttämään lisääntyvään sähköntarpeeseen ja monen muun elämän ja teollisuuden osa-alueen turvaamiseen.

Uusiutuvan energian tuotannon nopea lisääminen on tullut entistä ajankohtaisemmaksi myös Venäjän hyökättyä Ukrainaan. Eurooppa pyrkii nopeutetulla tahdilla irti Venäjän fossiilienergiasta, mikä vauhdittaa samalla myös vihreää siirtymää.

Viime aikoina esiin on noussut huoli vihreässä siirtymässä tarvittavien mineraalisten raaka-aineiden riittävyydestä kysynnän kasvaessa.

Hiilineutraalin yhteiskunnan rakennuspalikoihin tarvitaan monia välttämättömiä ja kriittisiä raaka-aineita, kuten galliumia, neodyymiä, dysprosiumia, kuparia, litiumia, nikkeliä ja kobolttia. Tiettyjen mineraalisten luonnonvarojen saatavuus on siis edellytys sille, että Pariisin ilmastosopimuksen mukainen 1,5°C asteen tavoite saavutetaan. Niiden saatavuus riittävän nopealla aikataululla, mutta silti ekologisesti, sosiaalisesti ja taloudellisesti kestävällä tavalla edellyttää laajaa kokonaisvaltaista tarkastelua ja ennen kaikkea ratkaisuja.

“

Tiettyjen mineraalisten luonnonvarojen saatavuus on siis edellytys sille, että Pariisin ilmastosopimuksen mukainen 1,5°C asteen tavoite saavutetaan.

Riittävätkö aika ja mineraalivarat?

Suomessa on viime aikoina käyty julkista keskustelua energiasiirtymään liittyvistä reaaliteeteistä (HS 12.9.2022 ja HS 19.9.2022). Keskustelua on vauhdittanut erityisesti Geologian tutkimuskeskus GTK:n tekemät selvitykset kallioperästä louhittavien mineraalien kriittisyydestä ja riittävyydestä siirryttäessä vähähiilisiin energiaratkaisuihin. GTK:n On aika herätä -tutkimusraportti peräänkuuluttaa maailman mailta nopeita ja päättäväisiä toimia, joilla monipuolistetaan raaka-aineiden kestävää hankintaa, panostetaan useampien rinnakkaisten teknologioiden kehittämiseen sekä ennen kaikkea tarkastellaan kriittisesti nykyisiä kulutustottumuksia.

Raaka-aineiden riittävyyteen liittyvää kysymystä on selvitetty myös muualla. Sitran rahoittamassa Aalto-yliopiston viime vuonna julkaisemassa tutkielmassa selvitettiin, kuinka paljon uudet teknologiat, kuten sähköautot, tuulivoima ja osittain myös aurinkovoima, kasvattavat tiettyjen metallien kysyntää.

Tuloksia verrattiin nykyisiin ilmastotavoitteisiin. Tutkielman yleinen johtopäätös oli hyvin samansuuntainen GTK:n kanssa: sähköistymiseen nojaavien hiilineutraaliustavoitteiden tuoma metallien tarve on nykyteknologioilla niin suuri, ettei tuotantokapasiteetin moninkertaistaminen kestävästi ole mahdollista riittävän nopeasti ja nykyisillä prosesseilla. Tutkielma myös korostaa, että yksittäisten teknologioiden tarvitsemia raaka-aineita tulee tarkastella osana isoa systeemistä kokonaisuutta.

“

Yksittäisten teknologioiden tarvitsemia raaka-aineita tulee tarkastella osana isoa systeemistä kokonaisuutta.

Myös kansainvälisen energiajärjestö IEA:n keväällä 2021 ilmestynyt The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions -raportti on esittänyt huolen maailman ilmastotavoitteiden ja kriittisten mineraalien saatavuuden välillä. Raportin ennusteet mineraalien kysynnän kasvusta siirryttäessä puhtaaseen energiaan ovat suhteellisen lähellä Aalto-yliopiston laskelmia.

Pelkkään ilmaston kuumenemisen pysäyttämiseen keskittyvät toimintasuunnitelmat ovat mineraalivarojen riittävyyden näkökulmasta osoittautumassa kokonaiskestävyyttä ajatellen liian suppeiksi. Edellä mainittujen tutkimusten perusteella näyttää siltä, että fossiilittomaan energiajärjestelmään siirtyminen riittävän nopeasti voi olla uhattuna, jos raaka-aineiden riittävyyden ja energiankulutuksen kasvun välistä kytköstä ei oteta kriittiseen tarkasteluun.

Nyt tarvitaan välittömästi päätöksiä, jotka antavat suuntaviivat kestävyyssiirtymän toteuttamiseen. Muutoksen toteuttamiseen tarvitaan hyvää suunnittelua, kiertotaloutta, kulutustapojen muutosta sekä uusien teknologioiden kehittämistä ja niiden globaalia käyttöönottoa.

Mistä tarvittava tuotantokapasiteetti?

Monien metallien tarve kasvaa lähivuosina niin suureksi, ettei tuotantokapasiteetin lisääminen riittävän nopeasti ja ympäristönäkökohdat huomioiden ole välttämättä mahdollista. Helposti kaivettavat, rikkaat ja lähellä maanpintaa olevat mineraaliesiintymät on jo pitkälti hyödynnetty tai niitä hyödynnetään parhaillaan. Jatkossa mineraaleja joudutaan kaivamaan yhä vaikeammista ja ympäristön kannalta riskialttiimmista paikoista. Suurta kiinnostusta herättävät mm. merenpohjien valtavat mineraalivarat, joiden kaivaminen ja hyödyntäminen muuttuu tulevaisuudessa taloudellisesti yhä houkuttelevammaksi.

“

Jatkossa mineraaleja joudutaan kaivamaan yhä vaikeammista ja ympäristön kannalta riskialttiimmista paikoista

Valtameret toimivat maapallon keuhkoina ja niiden luonnon monimuotoisuudella on tärkeä rooli maapallon ekosysteemissä. Suurimittaisen merenpohjassa tapahtuvan kaivostoiminnan ympäristöriskejä ei juurikaan vielä tunneta. On tärkeää muistaa, että vaikka ilmastonmuutoksen pysäyttämisellä on kiire, myös uusien ratkaisujen ympäristövaikutukset ja kokonaiskestävyys on arvioitava huolellisesti.

Yhtenä haasteena mineraalisten luonnonvarojen saatavuudelle on kaivostoiminnan käynnistämisen hitaus. Kestää keskimäärin kymmenen vuotta uusien varantojen löytymisestä siihen, että kaivos on toiminnassa, mutta nykypäästöillä jäljellä oleva hiilibudjetti 1,5 asteen lämpenemiseen kulutetaan loppuun alle kymmenessä vuodessa. Aikaa ei ole hukattavaksi, mutta nyt tehtävien päätösten tulee silti olla harkittuja, päätösten seuraukset tulee arvioida ja arviointien tulee olla monipuoliseen tutkittuun tietoon perustuvia.

Kestävyyssiirtymä on tekoja − kiertotalousratkaisut avainasemassa

Ihmiskunta tarvitsee tulevaisuudessa puhdasta energiaa, erilaisia raaka-aineita ja materiaaleja sekä teknologisia ratkaisuja hyvinvoinnin ylläpitämiseksi. Koska maapallon resurssit ovat rajalliset, tulee niitä käyttää niin, että myös tulevilla sukupolvilla on samat oikeudet ja mahdollisuudet hyvään elämään kuin meillä.

Ekologisen kestävyyssiirtymän toteuttamiseen tarvitaan uusiutuvaa energiaa. Uusiutuvan energian tuottamiseen tarvittava uusi infra sekä monet muut välttämättömät teknologiset ratkaisut ovat riippuvaisia lukuisista raaka-aineista. Tähän tarvitaan kestävää kaivosteollisuutta, mutta myös kiertotalouden liiketoimintamallien käyttöönottoa ja kiertotalousratkaisuja, kuten teollisten sivuvirtojen tehokkaampaa käyttöä ja materiaalien kierrätystä.

Nämäkään toimet eivät kuitenkaan todennäköisesti riitä kattamaan lähivuosien kysyntää, jos ei sekä energian että luonnonvarojen kokonaiskulutusta oteta kriittisempään tarkasteluun. Huoleen on syytä suhtautua vakavasti, sillä raaka-aineiden riittävyydestä puhuttaessa katseen ei tule rajautua vain nykyteknologian tarvitsemiin raaka-aineisiin, koska tilanne voi muuttua nopeastikin. Meidän on samanaikaisesti pyrittävä eroon luonnonvaroja ja energiaa tuhlaavasta, lineaariseen talouteen perustuvasta elämäntavastamme ja siirryttävä kohti hiilineutraalia kiertotaloutta.

Siirtymä kiertotalouteen kiertotalouteen edellyttää muutoksia yhteiskunnan kaikilla sektoreilla ja kaikissa arvoketjun vaiheissa, lähtien kaivostoiminnasta ja edeten tuotteissa olevien materiaalien suunnitteluun, talteenottoon ja uudelleenkäyttöön.

“

Siirtymä kiertotalouteen edellyttää muutoksia yhteiskunnan kaikilla sektoreilla ja kaikissa arvoketjun vaiheissa

Kiertotaloudessa materiaalit pidetään käytössä mahdollisimman pitkään ja samalla varmistetaan, että käytön lopussa materiaalit otetaan talteen ja käytetään uudelleen.

Arvokkaiden metallien kohdalla kiertotalous tarkoittaa konkreettisesti esimerkiksi uusia teollisen mittaluokan kierrätyslaitoksia, jotka pystyvät erottelemaan tuotteista huomattavasti suuremman osan metalleja kuin mitä tällä hetkellä on mahdollista ja taloudellisesti kannattavaa. Kierrätetyille materiaaleille tulee myös olla markkinat, niiden tuottamisen tulee olla kustannustehokasta ja laitosten perustamiseen tarvitaan mittavat investoinnit. Muutoksen vauhdittamiseen tarvitaan uusia ohjauskeinoja, kuten esimerkiksi neitseellisille raaka-aineille asetettua veroa.

Metallien kierrätys säästää myös energiaa, sillä kierrätysmetallien hiilijalanjälki on huomattavasti − jopa 50–90 prosenttia − pienempi kuin neitseellisisistä raaka-aineista valmistetun metalliseoksen jalanjälki.

Metallien uusiokäytön energiankulutusta on mahdollista pienentää myös hyödyntämällä tuotteissa olevia metalliseoksia uusissa tuotteissa ilman, että seosten metallit joudutaan erottelemaan alkuainetasolle saakka. Tämä edellyttää hyvää yhteistyötä läpi arvoketjun ja kiertotalouden periaatteiden ja ratkaisuiden integroimista osaksi nykyistä talousjärjestelmää.

Tällä hetkellä metallien kiertotaloutta kuitenkin hidastaa sekä materiaali- ja metalliseosten että kriittisten metallien vähäinen kierrätys, globaalisti alhainen metallien keräysaste sekä vasta kehitysvaiheessa olevat uudet kierrätysteknologiat. Myös monet kriittisiä metalleja paljon käyttävät tuotteet, kuten tuulivoimalat ja sähköautot, tulevat elinkaarensa päähän vasta pitkän ajan kuluttua. Näin ollen niiden sisältämät metallit vapautuvat uudelleen kiertoon vasta kaukana tulevaisuudessa.

Niinpä, niin kauan kuin metallien kysyntä ylittää kiertotalouden kautta saatavat sekundaariset metallivirrat, tarvitaan kiertotalouden lisäksi kestävää kaivostoimintaa

Myös kulutustapojen pitää muuttua

Kiertotalouden ja kestävän kaivostoiminnan lisäksi keskusteluun tulee nostaa myös nykyisten kulutustapojen ja talouden toiminnan sopeuttaminen maapallon kantokyvyn rajoihin.

Ekologisesti kestävää tulevaisuutta on toistaiseksi rakennettu hyvin pitkälti siitä lähtökohdasta, että uusiutuvaa energiaa ja etenkin uusiutuvaa sähköä on tulevaisuudessa saatavilla lähes rajattomasti. Energiatehokkuuden parantamiseksi on tehty paljon työtä, mutta vastaavasti panostukset kulutustapojen muuttamiseksi ja ylipäätään energian kokonaiskulutuksen vähentämiseksi ovat jääneet hyvin vähäisiksi.

Karu tosiasia on kuitenkin se, että energian ja materiaalien käyttöä tulee pyrkiä ohjaamaan ekologisen kestävyyskriisin ratkaisun kannalta oleellisiin käyttötarkoituksiin.

“

Energian ja materiaalien käyttöä tulee pyrkiä ohjaamaan ekologisen kestävyyskriisin ratkaisun kannalta oleellisiin käyttötarkoituksiin

Koska aikaa kestävyyskriisin ratkaisemiseen on vain vähän, ei mitään ratkaisukeinoa ole tässä vaiheessa varaa jättää käyttämättä. Siksi nyt, jos koskaan, tarvitaan kokonaisvaltaista tarkastelua, rohkeutta lähteä tutkimaan, kokeilemaan, kehittämään, testaamaan, oppimaan virheistä, jakamaan hyviä tuloksia ja jatkamaan vaikeuksista välittämättä tällä valitulla, kestävyyssiirtymää rakentavalla, polulla.

Miten eteenpäin?

Päättäjiltä tarvitaan toimia – monet ratkaisut ovat jo ulottuvillamme. Kestävät ratkaisut ja kiertotalouden markkinat on saatava vauhtiin hyvällä ohjauksella. Kaikkien päätösten kohdalla on huomioitava vaikutukset ilmastoon, luontoon ja luonnonvarojen riittävyyteen.

1. Asetetaan kulutusperäisille päästöille tavoitteet, mittarit ja seuranta
2. Toteutetaan kestävän kehityksen verouudistus
3. Otetaan kiertotaloutta vauhdittavat taloudelliset ohjauskeinot käyttöön.

Yksityinen sektori voi vauhdittaa kestävyyskriisin ratkaisua. Tulevaisuuden kestävä liiketoimintaa rakentuu kiertotalouden periaatteille, mutta aloittaa kannattaa viimeistään tänään.

1. Tukea muutokseen tarjoaa Sitran käsikirja ”Kestävää kasvua kiertotalouden liiketoimintamalleista”.
2. Iso osa tuotteiden ympäristövaikutuksista lukitaan jo suunnittelupöydällä. Jatkossa kaikki tuotteet tulisi suunnitella ja valmistaa kestäviksi, kierrätettäviksi, huollettaviksi ja korjattaviksi. Myös henkilökunta kannattaa kouluttaa kertomaan tuotteiden ympäristövaikutuksista.
3. Yrityksen tai toimialan kiertotalousmuutosta kannattaa mitata. Tarjolla on useita työkaluja.

Myös kansalaiset voivat vaikuttaa.

1. Hanki uutta harkiten: Pohdi aina, onko hankinta ylipäätään tarpeellinen. Voitko lainata tai ostaa käytettyä?
2. Jos ostat, vaadi kestävää – kysy myyjiltä ja kaupoilta tuotteen elinkaaresta ja sen vastuullisuudesta.
3. Säästä energiaa ja luonnonvaroja! Katso vinkit energiansäästöön tai tee vaikka Sitran elämäntapatesti.