Ilmastonmuutosta pidetään hitaasti etenevänä katastrofina. Sillä on jo vakavia vaikutuksia, mutta todellinen uhka lienee muutaman sukupolven päässä. Tutkijat ovat keränneet todisteita jo vuosikymmeniä, mutta yhteiskunnalliset vaikuttajat ovat ryhtyneet toimiin vasta viime aikoina. Ilmastonmuutos on nykyään kaikkien huulilla, ja eri maiden hallitukset ovat ryhtyneet toimiin kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiseksi. Haaste on kuitenkin valtava: maailma on kuin karille ajamassa oleva tankkeri, joka olisi käännettävä vaikeissa oloissa nopeasti toiseen suuntaan.
Ilmastonmuutoksen torjunta on pitkäaikainen tehtävä, jonka vuoksi teollisuuden ja yhteiskunnan on alettava tuottaa ja käyttää energiaa sekä sähköä aivan eri tavalla kuin aiemmin. ABB on osaltaan sitoutunut pysyvästi auttamaan asiakkaitaan käyttämään energiaa entistä tehokkaammin ja vähentämään ympäristövaikutustaan monenlaisten tuotteiden, järjestelmien ja palvelujen avulla. ABB pyrkii kahden vuoden kuluessa vähentämään viidellä prosentilla energiankäyttöään valmistettua yksikköä kohti.
Ilmaston historia ja ennusteet
Luonto on eri tavoin säilyttänyt ilmastohistoriastaan kertovia merkkejä, joista saatavia tietoja tutkijat tutkivat ja tulkitsevat kehittelemiensä menetelmien avulla. Esimerkiksi historiallisia lämpötiloja voidaan päätellä puiden vuosirenkaiden leveyden ja korallin kasvun perustella. Arvokasta ilmastotietoa piilee myös pohjois- ja etelänavan jääkerrosten alla. Jonkin ajanjakson hiilidioksidipitoisuus voidaan määrittää myös tutkimalla syvällä jäässä olevien ilmakuplien koostumusta. Ajanjakson keskilämpötila voidaan määrittää mittaamalla jäässä olevien happi-isotooppien välinen suhde. Se puolestaan voidaan määrittää erittäin tarkasti massaspektroskopian avulla, joka voi auttaa jopa erottamaan vuodenaikaisvaihteluja. Jääydintutkimusten avulla on tähän mennessä saatu tietoa useista sadoistatuhansista ilmastohistorian vuosista.
 |
|
Maapallon pinnan keskilämpötila on määritetty 1800-luvun puolivälistä saakka lämpötilamittausten perusteella. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta alettiin mitata säännöllisesti vuonna 1958 Havaijilla. Tähän mennessä kerätyt tiedot osoittavat, että keskimääräinen hiilidioksidipitoisuus on kasvanut ja että se vaihtelee vuodenaikojen mukaan.
|
Käyrä: Keskimääräinen kuukausittainen hiilidioksidipitoisuus Mauna Loassa viime vuosien aikana
| Maapallon lämpenemisestä on selviä todisteita. Meteorologit ovat havainneet, että maapallon keskipintalämpötila on noussut 0,74 ± 0,18 ºC sadan viime vuoden aikana. Samalla ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut esiteollisen ajan 280 miljoonasosasta (ppm) nykyajan 390 miljoonasosaan. |
Tämä ylittää selvästi ilmakehän luonnollisen hiilidioksidipitoisuuden 650 000 viime vuoden ajalta. Kasvu johtuu kokonaan ihmisen toiminnasta eli fossiilisten polttoaineiden polttamisesta. Lisäksi kasvu jatkuu kahden miljoonasosan vuosivauhtia.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) -paneeli on päätellyt, että suurin osa 1900-luvun puolivälistä lähtien havaitusta lämpötilan noususta johtuu mitä todennäköisimmin kasvihuonekaasupitoisuuksien kasvusta. Päätelmä perustuu tuhansiin tutkimuksiin, joita ovat tehneet eri tieteenalojen tutkijat kaikkialla maailmassa. Suurmaiden kansalliset tiedeakatemiat tukevat IPCC:n tuloksia ja päätelmiä.
Meteorologit ovat sadan viime vuoden aikana havainneet, että maapallon pinnan keskilämpötila on noussut 0,74 °C ja että ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut lähes 390 miljoonasosaan.
Ilmaston tulevaa muutosta ennustetaan kehittyneiden tietokonemallien avulla. Malleissa pyritään ottamaan huomioon mahdollisimman monta muutokseen vaikuttavaa fyysistä prosessia. Lisäksi malleissa yhdistetään ilmakehän ja valtamerien yhdistetyt yleiset kiertomallit maa- ja merijään vastaaviin malleihin. Soveltamalla tällaisia malleja eri päästöskenaarioihin IPCC on ennustanut, että maapallon pinnan lämpötila nousee keskimäärin peräti 1,1–6,4 ºC tämän vuosisadan loppuun mennessä.
Ilmastonmuutoksen torjunnan haaste
Muun muassa Euroopan unioni (EU) on jo pitkään katsonut, että ilmastonmuutoksen toteutumisriskin minimoimiseksi maapallon lämpötilojen nousu on rajoitettava alle 2 ºC:seen suhteessa esiteollisen ajan lämpötiloihin. Tämä edellyttää ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuden vakauttamista selvästi alle 450 miljoonasosaan hiilidioksidiekvivalenttia.
Nykyinen hiilidioksidiekvivalentti on jo noin 445 miljoonasosaa, kun otetaan huomioon viisi muuta ihmisen toiminnasta syntyvää kasvihuonekaasua. Ilmakehän pienhiukkasten ja troposfäärin otsonin uskotaan kuitenkin suurelta osin kumoavan lisälämpenemisen, koska ne pienentävät hiilidioksidipitoisuuden vaikutuksen vastaamaan 387:ää miljoonasosaa.
Maapallon nykyisten päästötrendien vuoksi 450 miljoonasosan tavoite on vaativa. Kansainvälinen energiajärjestö (IEA) ennustaa nykyisten päästötrendien jatkumiseen perustuvan skenaarion avulla, että energiaan liittyvät kasvihuonekaasupäästöt kasvavat tulevaisuudessa huomattavasti. Maailmanlaajuinen primäärienergian tarve kasvaa 45 prosenttia vuoteen 2030 mennessä, jolloin vielä 80 prosenttia energiasta saadaan polttamalla fossiilisia polttoaineita. Peräti 97 prosenttia kasvusta tapahtuu muissa kuin OECD-maissa. IEA on varoittanut, että tämän skenaarion toteutuminen vahingoittaa ilmastoa vakavasti ja pysyvästi.
Ongelmana onkin se, miten varmistetaan kohtuuhintaisen energian maailmanlaajuinen saanti yhä kasvavaa kysyntää vastaavasti ja niin, ettei kasvihuonekaasupäästöjä synny liikaa.
| McKinsey & Companyn mukaan kasvihuonekaasupäästöjä voidaan vähentää 70 prosenttia vuoteen 2030 mennessä ja lämpötilan nousu voidaan rajoittaa alle 2 °C:seen. |
IEA on laatinut ja analysoinut skenaarion, joka täyttää tavoitteen hiilidioksidipitoisuuden vakauttamisesta 450 miljoonasosaan. Skenaarion toteutuminen edellyttää vahvoja yhteisiä toimia kasvavien kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiseksi. Skenaario perustuu siihen oletukseen, että kansainväliset ilmastoneuvottelut onnistuvat niin hyvin, että kaikki maat, etenkin eniten päästöjä aiheuttavat maat, sitoutuvat päästöjen vähentämiseen. IEA:n mukaan OECD-maat eivät voi saavuttaa 450 miljoonasosan tavoitetta yksin, vaikka ne vähentäisivät päästönsä nollaan.
Skenaarion mukaan primäärienergian kysyntä kasvaa 22 prosenttia vuoteen 2030 mennessä ja tuolloin 67 prosenttia energiasta saadaan pelkästään fossiilisista polttoaineista. Tässäkin skenaariossa suurin osa energiasta saadaan huomattavan pitkään fossiilisista polttoaineista. Energiaan liittyvät hiilidioksidipäästöt vähenevät 37 prosenttia verrattuna skenaarioon, joka perustuu nykyisten trendien jatkumiseen. Peräti 54 prosenttia päästövähennyksistä johtuu energiatehokkuustoimista, kun taas uusiutuvan energian ja biopolttoaineiden vaikutus on 23 prosenttia. Päästöjä voidaan vähentää merkittävästi myös hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin (CCS) sekä ydinvoiman avulla.
IEA:n päästöskenaariot, hiilidioksidipäästöt (gigatonnia)
Lähde: IEA, WEO 2008 -raportti |
|
Energiajärjestelmän muuttaminen vaatii suuria investointeja. IEA arvioi, että ne vastaavat vuoteen 2030 asti vuosittain keskimäärin 0,55:tä prosenttia maailman bruttokansantuotteesta. Samalla tehokkuuden paraneminen kuitenkin vähentää toiminta- ja energiakustannuksia.
|
McKinsey & Company on tehnyt perusteellisen tutkimuksen päästöjenvähennysmahdollisuuksista ja yli kymmenellä toimialalla käytettävien runsaan kahdensadan tekniikan kustannuksista. Tutkimus käsittää kaikki olennaiset päästölähteet 21 eri alueelta muunkin kuin energian osalta. McKinsey & Companyn mukaan kasvihuonekaasupäästöjä voidaan vähentää vuoteen 2030 mennessä 70 prosenttia verrattuna nykyisten päästötrendien jatkumiseen ja lämpötilan nousu voidaan rajoittaa alle 2 °C:seen.
Tämän potentiaalin riittävä hyödyntäminen on kuitenkin erittäin vaikeaa, koska se edellyttäisi lähes kaikkien määritettyjen vähennysmahdollisuuksien toteuttamista. McKinsey on laskenut, että jos päästöjä aletaan vähentää vasta kymmenen vuoden päästä, lämpötilan nousua ei voida enää rajoittaa 2 ºC:seen. Päästöjen vähentäminen maksaa vuoteen 2030 asti prosentin ennustetusta maailman bruttokansantuotteesta vuosittain. McKinsey ja IEA ovat yhdessä laskeneet, että tulevat energiasäästöt korvaavat suuren osan alkuinvestoinneista.
McKinseyn maailmanlaajuisen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen kustannuskäyrä (.pdf)
Huom.: Käyrä kuvaa arviota kasvihuonekaasujen niiden teknisten vähennystoimien enimmäispotentiaalista, joiden kustannukset jäävät alle 60 euroon hiilidioksiditonnia kohti, kun kukin toimi toteutetaan täysimittaisesti. Käyrä ei siis kuvaa sitä, miten tärkeitä eri toimet ja tekniikat ovat. Lähde: McKinsey & Company
Energiatehokkuus
Monien maiden energiatehokkuus on kasvanut huomattavasti 1970-luvun öljykriisin jälkeen. Yhden bruttokansantuoteyksikön tuottamiseen kehittyneissä maissa tarvitaan nykyään 30 prosenttia vähemmän energiaa kuin vuonna 1973. Tämä johtuu tuottavuuden parannuksista sekä entistä vähemmän energiaa tarvitsevista ja älykkäämmistä tuotteista.
Energiatehokkuuden parannukset vähenivät 1990-luvulla, koska energian hinta oli edullinen ja vakaa ja koska energiatehokkuutta oli jo onnistuttu parantamaan merkittävästi. Energiatehokkuutta ei aina oteta huomioon tuotantoprosessien ja -tehokkuuden optimoinnissa, jos energiakustannukset muodostavat vain pienen osan yrityksen kokonaiskustannuksista.
Nykyään energiatehokkuus kuuluu useissa yhteyksissä ensisijaisiin asioihin. Sen keskeinen merkitys ilmastonmuutoksen torjunnalle on tunnustettu maailmanlaajuisesti.
Energiaa voidaan säästää yhteiskunnan kaikilla aloilla. Energia-alan säästömahdollisuudet liittyvät ketjuun, joka yhdistää tuotannon kulutukseen. Liike- ja asuinrakennusten energiankäyttöä voidaan vähentää parantamalla eristystä sekä rajoittamalla lämmitystä ja jäähdytystä. Lisäksi autojen polttoainetehokkuuden parantamisella voi olla suuri merkitys.
Myös teollisuudessa voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä. IEA:n raportin mukaan lähes kolmannes maailman energiankulutuksesta ja 36 prosenttia hiilidioksidipäästöistä johtuu valmistuksesta. Teollisuuden energiankäyttö on kasvanut huomattavasti 25 viime vuoden aikana. Lähes 80 prosenttia kasvusta on tapahtunut Kiinassa. IEA:n mukaan tehdasteollisuudessa voidaan säästää 25–37 eksajoulea (1 eksajoule = 1 018 joulea) vuosittain, jos käytetään parhaita käytänteitä ja hyväksi todistettua tekniikkaa (18–26 prosentin parannus energiatehokkuudessa). Tämä vastaa 7–12 prosentin vähennystä maailman nykyisistä hiilidioksidipäästöistä.
| Euroopan unioni tukee YK:n ilmastonmuutoksen hallintatoimia, ja se on toteuttanut ilmastonmuutospolitiikkaa ja pannut täytäntöön ilmastonmuutossääntelyä jo jonkin aikaa. |
Tehdasteollisuuden suurimmat säästömahdollisuudet liittyvät sähköisiin moottorijärjestelmiin. Moottorijärjestelmien optimoinnilla voidaan säästää 6–8 eksajoulea vuosittain, mikä vastaa neljännestä maailman ydinvoiman kokonaistuotannosta.
 |
|
Säästöjä voidaan saavuttaa muun muassa käyttämällä erittäin tehokkaita moottoreita ja nopeussäätöisiä moottorien käyttöjä sekä suojaamalla moottorit niin, että niiden kokoa voidaan pienentää. |
Tehdasteollisuuden energiansäästöpotentiaali:
moottorijärjestelmiin liittyy huomattavia mahdollisuuksia (tiedot ovat IEA:n raportista).
Ilmastoneuvotteluja ja -toimia
Eri maiden hallitukset valmistautuvat parhaillaan YK:n ilmastokokoukseen, COP-15:een, joka pidetään joulukuussa Kööpenhaminassa. Kaksi vuotta sitten COP-13-kokouksessa vahvistetun Balin toimintasuunnitelman mukaan hallitusten on määrä sopia uudesta ja kunnianhimoisesta maailmanlaajuisesta sopimuksesta, joka tulee voimaan Kioton sopimuksen jälkeen vuoteen 2012 mennessä.
COP-15-kokouksen keskeisiä aiheita ovat seuraavat:
- päästövähennysten määrä, johon kehittyneiden maiden on sitouduttava, ja se, miten vähennykset rahoitetaan
- järkevät vähennystoimet Kiinaa, Intiaa ja muita kehitysmaita varten
- mahdollisuus päästä vakuuttavaan sopimukseen ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien vakauttamisesta enintään 450 miljoonasosaan hiilidioksidiekvivalenttia.
COP-15-kokouksen onnistuminen riippuu siitä, päästäänkö näissä kysymyksissä hyväksyttäviin kompromisseihin ja päästäänkö maailmanlaajuiseen päästösopimukseen. Maat ja alueet ovat jo kuitenkin ilman uutta maailmanlaajuista sopimusta ryhtyneet rajoittamaan päästöjä eri toimien ja määräysten avulla.
Euroopan unioni (EU) tukee YK:n ilmastonmuutoksen hallintatoimia, ja se on toteuttanut ilmastonmuutospolitiikkaa ja pannut täytäntöön ilmastonmuutossääntelyä jo jonkin aikaa. EU:n tärkeimpänä keinona on päästökauppajärjestelmä (ETS), joka rajoittaa kaikki EU:n päästöt ehdottomaan 50 prosentin ylärajaan. Järjestelmä koskee kahtatoistatuhatta EU:ssa toimivaa energia- ja teollisuusalan laitosta. EU:n 20-20-20-suunnitelmassa asetetaan muun muassa seuraavat tavoitteet vuodeksi 2020:
- Hiilidioksidipäästöjä vähennetään 20 prosenttia 1990-luvun tasoista. Vähennys kasvaa 30 prosenttiin, jos päästään maailmanlaajuiseen sopimukseen.
- Uusiutuvan energian osuus kaikesta energiasta kasvatetaan 20 prosenttiin.
- Primäärienergian käyttöä vähennetään 20 prosenttia tehostamistoimien avulla.
Yhdysvaltain hallinto on ilmaissut pyrkivänsä pääsemään sopimukseen Kööpenhaminassa ja sitoutumaan päästöjen vähentämiseen. Hallinnon New Energy for America -suunnitelman tavoitteet ovat seuraavat:
- Päästöjä vähennetään 1990-luvun tasoon vuoteen 2020 mennessä ja 80 prosenttia vuoteen 2050 mennessä.
- Maanteillä on miljoona sähköverkosta ladattavaa hybridiautoa vuoteen 2015 mennessä. Varmistetaan, että 10 prosenttia sähköstä tuotetaan uusituvalla energialla vuoteen 2012 mennessä. Osuus kasvaa 25 prosenttiin vuoteen 2025 mennessä.
- Otetaan käyttöön kokonaisvaltainen päästökauppaohjelma.
Kiina hyväksyy yhteisten, mutta eriytettyjen vastuiden periaatteen, joka asetettiin Kioton pöytäkirjassa. Periaatteen mukaan kehittyneiden maiden on johdettava kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä sekä annettava kehitysmaille taloudellista ja teknistä tukea. Eräät merkit viittaavat kuitenkin siihen, että Kiina voi olla valmis suostumaan päästöjensä rajoittamiseen ja että se on kiinnostunut pääsemään sopimukseen Kööpenhaminassa. Kiina käynnisti kaksi vuotta sitten kansallisen ilmastonmuutosohjelman, johon sisältyy vaativa tavoite energiankäytön vähentämisestä 20 prosentilla vuoteen 2010 mennessä. Lisäksi Kiina pyrkii kaksinkertaistamaan uusiutuvan energian käytön osuutensa vuoteen 2020 mennessä. Toisen kunnianhimoisen ohjelman tavoitteena on vähentää Kiinan tuhannen suurimman yrityksen energiankäyttöä.
ABB:n panos
Ilmastonmuutoksen torjunta on pitkäaikainen tehtävä, jonka vuoksi teollisuuden ja yhteiskunnan on alettava tuottaa ja käyttää energiaa sekä sähköä aivan eri tavalla kuin aiemmin. Onnistuminen edellyttää kuluttajien tottumusten muuttumista sekä uusien tekniikoiden kehittämistä ja käyttöönottoa suuressa mitassa.
ABB pyrkii kahden vuoden kuluessa vähentämään viidellä prosentilla energiankäyttöään valmistettua yksikköä kohti. Vuonna 2008 ABB:n tuotanto kasvoi 20 prosenttia, mutta energian kokonaiskäyttö pysyi suunnilleen samana. Tämä johtui koko konsernissa aloitetuista energiatehokkuusohjelmista. Niissä esimerkiksi parannetaan ilmastoinnin ohjausta, tehostetaan valaistusta ja asennetaan vähän energiaa käyttäviä laitteita tehtaisiin ja toimistoihin. Ohjelmilla on saavutettu vaikuttavia tuloksia kaikkialla maailmassa. Esimerkiksi ABB Kiinan sähkönkulutus on vähentynyt 55 prosenttia viiden vuoden aikana.
| ABB:n käyttämät pienjännitteiset nopeussäätöiset käytöt säästivät vuonna 2008 arviolta 170 terawattituntia sähköä. Se riittäisi vuodeksi 42 miljoonalle EU:n kotitaloudelle. |
ABB seuraa energiankäyttöä ja perustaa tarvittavia energiatehokkuusohjelmia niiden 23 tuotantolaitoksensa osalta, jotka kuluttavat yli prosentin koko konsernin energiankulutuksesta.
Lisäksi ABB on sitoutunut auttamaan asiakkaitaan käyttämään energiaa entistä tehokkaammin ja vähentämään asiakkaiden ympäristövaikutusta tuotteiden, järjestelmien ja palvelujen avulla. Esimerkiksi ABB:n teollisuusprosessien, sähköverkkojen sekä rakennusten ohjauksen ja optimoinnin kehittyneet tietotekniikkajärjestelmät säästävät energiaa ja vähentävät päästöjä.
Sähkövoimajärjestelmien yhdistäminen ja vahvistaminen suurjännitteisillä HVDC- ja HVDC Light
® -tekniikoilla sekä joustavilla AC-tekniikoilla (FACTS) tuovat suuria säästöjä, koska kuormitukset jakautuvat entistä tasaisemmin, primäärienergian lähteitä käytetään tehokkaasti ja sähkön laatu paranee. Tämä kaikki vähentää hiilidioksidipäästöjä. Lisäksi uusiutuva energia voidaan liittää laajamittaisesti sähköverkkoon.
ABB:n erittäin tehokkaat moottorit ja niiden nopeussäätöiset käytöt vähentävät myös merkittävästi päästöjä. ABB:n käyttämät pienjännitekäytöt säästivät vuonna 2008 arviolta 170 terawattituntia sähköä. Se riittäisi vuodeksi 42 miljoonalle EU:n kotitaloudelle. Säästö vähentää hiilidioksidipäästöjä noin 140 miljoonaa tonnia vuodessa.
ABB näkee ilmastonmuutoksen suurena mahdollisuutena ja haasteena. ABB:n on edelleen toteutettava tunnuslausettaan "Power and productivity for a better world" ja palveltava asiakkaitaan nykyisillä ja uusilla tekniikoilla, jotka täyttävät markkinoiden kasvavat energiansäästö- ja tehokkuusvaatimukset pitkällä aikavälillä.
Artikkeli on ilmestynyt
ABB Review -julkaisun numerossa 3/2009 ja sen on kirjottanut
Anders H. Nordstrom
ABB Group Sustainability
Sollentuna, Ruotsi
anders.h.nordstrom@se.abb.com