Ovatko CCU ja hiilen uusiotalous osa ratkaisua?

Miksi hiili – yksi maailmankaikkeuden yleisimmistä alkuaineista – näyttelee huikaisevan tärkeää roolia nykyisessä yhteiskunnassa? Ikävä kyllä sen käyttöön liittyy myös usein ikävä kytkentä aikamme suurimpaan ongelmaan, ilmastonmuutokseen.

CCU, hiilidioksidin talteenotto ja hyötykäyttö, sekä sen serkku hiilen uusiotalous eivät ole yksinkertaisia tai välttämättä helposti hahmotettavia konsepteja. CCU on teknologialähtöinen termi, jota käytetään hyvin monissa asiayhteyksissä ja tarjotaan ratkaisuiksi erilaisiin tarpeisiin.

Tästä moninaisuudesta johtuen ajavia voimia on useita, ja asiaa voi ajatella hyvin monelta kantilta aina maailman pelastamiseen ilmastonmuutokselta uusiin liiketoimintamahdollisuuksiin ja hiilenlähteisiin. Tämä moninaisuus aiheuttaa myös epäselvyyttä ja väärinkäsityksiä siitä, millaisia vaikutuksia niin hyvässä kuin pahassa tämän teknologian soveltamisella voisi olla. Jotta asiaan saataisiin selvyyttä, pyrimme tässä määrittelemään, mistä CCU:ssa ja hiilen uusiokäytössä on kyse. Miksi siitä pitäisi olla kiinnostunut, ja miten se mahdollisesti voisi palvella esim. Euroopalle tärkeitä teollisuudenaloja?

Mistä on kyse?

Lyhyesti sanottuna CCU:lla (carbon capture and utilisation) tarkoitetaan hiilidioksidin erottamista esimerkiksi savukaasuista, jotta hiilidioksidi ei vapaudu suoraan ilmakehään vahvistamaan ilmastonmuutosta. Lisäksi se tarkoittaa hiilidioksidin käyttöä sellaisenaan tai hiilen lähteenä muissa prosesseissa.

Hiilen uusiotaloudella sen sijaan viitataan kemian prosesseihin ja konsepteihin, joissa hyödynnetään syötteenä joko hiilidioksidia tai muita yksihiilisiä molekyylejä, kuten esimerkiksi kaasutuskaasun hiilimonoksidia tai biokaasun metaania.

CCS (carbon capture and storage) taas tarkoittaa hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia. Se voi olla ratkaisu fossiilisten raaka-aineiden käytöstä aiheutuvaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousuun. CCU sen sijaan ei tarjoa pitkän aikavälin kokonaisvaltaista ratkaisua, jos fossiilisia resursseja edelleen käytetään. Se on enemmänkin teknologinen ratkaisu, joka mahdollistaa hiilipohjaiset tuotteet ja prosessit täysin kestävässä järjestelmässä.

Ilmastonmuutoksen hillintä ja kestävyys leimaavat käynnissä olevaa energiajärjestelmän muutosta. CCU:n arviointia tästä näkökulmasta vaikeuttaa sovellusten ja konseptien moninaisuus ja siitä seuraava moninaisuus myös CCU:n ilmastovaikutuksista. Vaikutukset voivat olla kaikkea negatiivisesta hyvin positiiviseen, riippuen aina energiajärjestelmästä ja sen muutoksen suunnasta ja nopeudesta, jossa CCU:ta sovelletaan. Hiilidioksidin käyttö raaka-aineena, muuten kuin puhtaana hiilidioksidina, vaatii termodynamiikan pääsääntöjen mukaan aina energiaa. Jotta hiilidioksidin käyttö raaka-aineena olisi kestävää, on tämä energia tuotettava kestävästi, mikä linkittää CCU:n tiiviisti uusiutuvan ja muun päästöttömän energian lisäämiseen; tässäkin korostuu järjestelmänäkökulma.

Mutta voiko hiilidioksidin hyötykäytölle olla muita syitä kuin pelkkä ilmastonmuutoksen hillintä?

Talteen otettua hiilidioksidia (CCU) käytetään jo monissa kohteissa. Sitä käytetään suoraan esimerkiksi suojakaasuna tai virvoitusjuomissa. Lisäksi hiilidioksidia konvertoidaan jo joiksikin kemikaaleiksi, kuten ureaksi tai epäorgaanisiksi karbonaateiksi.

Kuten edellä mainittiin, vaatii hiilidioksidin käyttö aina energiaa, ja vety on yksinkertaisin tapa tuoda energiaa hiilidioksidiin. Yksi merkittävimpiä haasteita CCU:ssa ja hiilen uusiokäytön ekonomiassa on kohtuuhintaisen vähähiilisellä energialla tuotetun vedyn saatavuus. Siitäkin huolimatta, että vähähiiliseen energiaan investoidaan globaalisti ennätyksellisen paljon ja sen hinnan odotetaan laskevan merkittävästi lähivuosina, on kestävästi tuotetun vedyn saatavuus tekijä, joka tullee eniten hidastamaan CCU-investointeja. Tästä johtuen hiilen uusiokäytön ekonomian prosessit voidaankin luokitella kolmeen niiden vedyntarpeen mukaan:

  1. prosesseihin, jotka eivät tarvitse vetyä
  2. hybridiprosesseihin, joiden vedyntarve on rajallinen ja jotka voivat hyödyntää hiilidioksidin lisäksi myös muita C1-kaasuja
  3. prosesseihin, joiden vedyntarve on merkittävä.

Prosesseja, jotka eivät tarvitse vetyä, ovat esimerkiksi erilaiset mineraaliprosessit, joissa tuotetaan epäorgaanisia karbonaatteja. VTT tutkii esimerkiksi hiilidioksidin talteenottoa kalkkiuuneissa ja sen hyödyntämistä puhtaan saostetun kalsiumkarbonaatin valmistuksessa. Tiettyjä orgaanisia erikois- ja hienokemikaaleja voidaan myös valmistaa hiilidioksidista ilman vetyä. Hybridiprosesseja voidaan hyödyntää esimerkiksi biomassan kaasutusprosessien yhteydessä. Kaasutuksen tuotekaasun tärkeimmät hyötykomponentit ovat hiilimonoksidi ja vety. Sivutuotteena syntyy kuitenkin merkittäviä määriä hiilidioksidia, joka voitaisiin ulkopuolisen vähähiilisen vedynlähteen kanssa konvertoida polttoaineiksi tai kemikaaleiksi.

Vetyä hyödyntävien hiilidioksidin konversioprosessien mahdollisuudet ovat moninaiset. Ne perustuvat yleensä joko kemialliseen katalyysiin tai ovat biokemiallisia. Tyypillisesti prosesseissa tuotetaan ensin C1-välituote, kuten metaani tai metanoli, jota voidaan käyttää joko energian välittäjänä ja polttoaineina tai välituotteena muiden kemikaalien ja polttoaineiden tuottamiseen. Biokemiallisissa prosesseissa voidaan päästä myös suoraan erikoiskemikaaleihin, kuten akryylihappoon, jonka tuottamista VTT tutkii. Katalyyttisiä reittejä voidaan päästä C1-yhdisteiden sijaan Fischer-Tropsch-synteesiä hyödyntäen alkaaneihin ja alkeeneihin, joista ensin mainitut ovat potentiaalisia polttoainekomponentteja, kun taas jälkimmäiset soveltuvat moninaisten kemikaalien tuottamiseen.

CCU ja hiilen uusiotalous ovat epäilemättä kestävän yhteiskunnan mahdollistavia teknologioita, mutta eivät suoraan ratkaisuja taistelussa ilmastonmuutosta vastaan.

Niihin liittyvät teknologiat ja tuotteet voivat olla myös uusi Suomen teollisuuden ja viennin kasvualue. Lyhyellä tähtäimellä suurin potentiaali on teknologioissa, jotka perustuvat hiilidioksidin hyödyntämiseen ilman vetyä tai joissa vedyn tarve on rajallinen, mutta vähähiilisellä energialla tuotettavan vedyn yleistyessä myös vetyintensiiviset teknologiat otetaan käyttöön.

Vetylähteen lisäksi CCU:ssa tarvitaan hiilidioksidin lähde. Ensimmäisessä vaiheessa nämä lähteet voivat olla merkittäviä fossiilisia päästölähteitä, kuten terästehtaita tai öljynjalostamoja. Dekarbonisaation edetessä siirrytään kuitenkin enenevissä määriin bioperäisiin päästölähteisiin, kuten puunjalostusteollisuuteen tai energiantuotantoon biomassasta. Päästölähteen ollessa bioperäinen voidaan päästä tietyissä tapauksissa negatiivisiin päästöihin (bio-CCU).

Kallein, mutta tulevaisuudessa mahdollinen vaihtoehto on ottaa hiilidioksidia talteen ilmasta. VTT ja Lappeenrannan teknillinen yliopisto demonstroivat konseptia parhaillaan Tekes-rahoitteisessa Soletair-hankkeessaan. Projektissa kohtaa ilmasta talteen otettu hiilidioksidi uusiutuvalla sähköllä tuotetun vedyn ja näistä tuotetaan Fischer-Tropsch-teknologialla polttoaineiksi kelpaavia hiilivetyjä. Koko systeemi muodostuu kolmesta tuotantokontista, joiden yhtäaikaista käyttöä on demonstroitu kesäkuusta 2017 lähtien Lappeenrannassa.

Kerro, mitä mieltä olet hiilen uusiotaloudesta ja CCU:sta!

Usein CCU:ta perustellaan sen positiivisilla ilmastovaikutuksilla, mutta muita ajavia tekijöitä voivat olla uuden uusiutuvan energian käyttäminen raaka-aineena hiiltä vaativissa prosesseissa fossiilisten raaka-aineiden sijaan eli ns. epäsuora sähköistyminen tai yksinkertaisesti hiilidioksidin tarve joissain prosesseissa tai tuotteissa. Ilmastodriveri kuitenkin dominoi pitkän aikavälin järjestelmämuutosta. Jotta yritykset ja investoijat laajamittaisesti toteuttaisivat muutosta, täytyy toiminnan taloudellisten edellytysten olla olemassa. Tällä hetkellä se tarkoittaa kannustimia joko ulkoisvaikutusten kustannusten (esimerkiksi climate policy) tai investointien pitkän aikavälin riskienhallinnan kautta.

Näitä kysymyksiä olemme pyrkineet hahmottelemaan liitteenä olevaan keskustelupaperiin. Onko mielessäsi näkökulmia tai sovelluksia, joita emme osanneet ottaa tässä huomioon?

Samalla kun tuotamme tieteellistä dataa ja numerotietoa tukemaan dokumentissa hahmoteltuja ajatuksia, toivomme nyt kaikilta runsaasti kommentteja tähän paperiin esimerkiksi tämän blogin kommenttikenttään.

Antti Arasto VTT

Antti Arasto, tutkimuspäällikkö
Twitter: @ArastoAntti

Juha Lehtonen VTT

Juha Lehtonen, tutkimusprofessori

Äärisääilmiöt ja ilmastonmuutos haastavat liikennejärjestelmämme – osa 3

Blogisarjan kolmannessa osassa käymme edelleen läpi OECD:n suosituksia. Nyt ovat vuorossa viimeiset suositukset nro 7–9. Lopuksi arvioimme Suomen liikennejärjestelmää ilmasto- ja äärisääriskien näkökulmista. Suositukset 1–3 käsitellään tässä kirjoituksessa ja suositukset 4–6 täällä.

Taloudellisen yhteistyön ja kehityksen järjestön OECD:n International Transport Forum (ITF) julkaisi vuodenvaihteessa tutkimusraportin äärisääilmiöiden ja ilmastonmuutoksen aiheuttamista haasteista liikennejärjestelmälle, erityisesti liikenteen infrastruktuurille. Raportti Adapting Transport to Climate Change and Extreme Weather: Implications for Infrastructure Owners and Network Managers listaa suosituksia OECD-maille, jotta haitallisilta vaikutuksilta vältyttäisiin. VTT on eräs raportin pääkirjoittajista.

7: Uudelleenarviointi: onko jokin liikenneinfrastruktuuri tarpeeton tai vähemmän hyödyllinen?

Kun verkoston jokin osa pettää, saattaa vanha, kenties tarpeettomaksi tai vähemmän hyödylliseksi aiemmin arvioitu verkon osa ollakin yllättäen käyttökelpoinen. Otetaan esimerkiksi vanha silta. Jos uusi silta rakennetaan viereen ja syystä tai toisesta sen palvelukyky romahtaa, esimerkiksi äärisääilmiön tai onnettomuuden seurauksena, saattaa vanha silta nousta arvoon arvaamattomaan.

Vanha ja tarpeeton liikenneverkon osa voi olla joissakin tapauksissa hyödyllinen vara- ja hätätie.

8: Perinteinen hyöty-kustannusanalyysi ei riitä liikennehankkeiden kannattavuuden arviointiin

Perinteinen liikennehankkeiden hyöty-kustannusanalyysi ei huomioi kasvaneita äärisää- ja ilmastoriskejä riittävästi. Erityinen riskitekijä piilee tulevaisuuden ennustamisessa. Hankearviointi tehdään 30–50 vuodeksi eteenpäin, ja tällainen aikajana sisältää jo merkittäviä ilmaston muuttumiseen sisältyviä riskejä. Nämä riskit pitäisi osata kuitenkin arvioida ja arvottaa, jotta tekisimme mahdollisimman viisaita hanke- ja investointipäätöksiä nyt ja erityisesti tulevaisuutta ajatellen.

Hankearviointeja ja hyöty-kustannusanalyysia pitääkin kehittää ottamaan paremmin huomioon muuttunut ”riskikartta”. Sama neuvo pätee lähes kaikkeen muuhunkin pitkäjänteiseen investointitoimintaan.

Jo EWENT (Extreme weather impacts on European networks of transport) -hankkeen kuluessa Euroopan investointipankki aloitti oman hankearviointinsa kehittämisen, ja nykyisin EIP:n hankearviointi sisältää ilmastoriskien huomioimisen.

9: Kehitä päätöksentekojärjestelmiä ja -menetelmiä uuteen epävarman tulevaisuuden aikaan

Kehittyneet – ja usein hieman vaikeastikin ymmärrettävät – päätöksenteon menetelmät, kuten reaalioptioanalyysi ja erilaiset monikriteerianalyysit, ovat erinomaisia työkaluja monimutkaisesta matematiikasta huolimatta, kunhan niitä sovelletaan oikein ja ymmärretään työkalun luonne ja soveltamisen reunaehdot ja rajoitteet. Reaalioptioanalyysi soveltuu erityisen hyvin uusinvestointien arviointiin – tällöin tehdään merkittäviä ja hankalasti peruttavia päätöksiä, joiden kanssa on elettävä pitkään. Liikenteen infrastruktuurihankkeet ovat tyypillisesti sellaisia. Reaalioptiolla voidaan arvottaa esimerkiksi ”joustavuutta” (pidetään erilaisia vaihtoehtoja auki) ja päätöksen lykkäystä (kun tulevaisuus on epävarma, voi olla viisasta odottaa…). Joskus voi siis olla viisasta päivittää vanhaa infrastruktuuria ja lykätä isoja investointeja, kun niihin liittyy suuria epävarmuustekijöitä.

Monikriteerimenetelmillä voidaan esimerkiksi valita investointeja, hankkeita ja strategioita siten, että löydetään vaihtoehtoja, jotka toimivat riittävän hyvin useimmissa valituissa skenaarioissa – vaikkei valittu vaihtoehto olisikaan missään skenaariossa paras. Peliteoriassa puhutaan tappion minimoimisesta voiton maksimoinnin kustannuksella.

Suomen liikennejärjestelmän vahvuudet ja heikkoudet äärisääriskien valossa

Laajasti ymmärrettynä Suomen liikennejärjestelmä koostuu infrastruktuurin lisäksi infran päällä liikkuvasta kalustosta, liikenteen informaatioinfrastruktuurista, liikennejärjestelmän toimijoista (hallinto, yritykset, liikennöitsijät, matkustajat) sekä kaikkiin näihin liittyvistä toiminto- ja ohjausjärjestelmistä. Kyseessä on todellakin aito ”metajärjestelmä”, system of systems.

Fyysiset liikennemuodot – tie-, raide-, vesi- ja ilmaliikennejärjestelmät – eroavat merkittävästi toisistaan tekniikaltaan, käyttöasteeltaan ja toimintavarmuuteen vaikuttavilta ominaisuuksiltaan. Edelleen mitä tahansa fyysistä infrastruktuuria tukevat sitä täydentävät osajärjestelmät, kuten kuivatusjärjestelmät, valaistus, viitoitus ja älyliikennesovellukset (esim. muuttuvat opasteet, tiedotusjärjestelmät), puhumattakaan kalustosta, terminaaleista, ratapihoista ja asemista. Näin ollen liikennejärjestelmä muodostuu kompleksisista systeemeistä, joiden hallitsemiseen vaaditaan paitsi kokonaisvaltaista otetta myös valtavaa määrää konkreettista työtä.

Liikennejärjestelmä ja toimintavarmuuteen vaikuttavat osat

Liikennejärjestelmä ja toimintavarmuuteen vaikuttavat osat.

Toimintavarmuuteen voidaan vaikuttaa toimivimmin ja kustannustehokkaimmin liikennejärjestelmien suunnitteluvaiheessa. Myöhemmät ratkaisut, vaikka nekin ovat välttämättömiä, ovat lähtökohtaisesti suhteellisesti kalliimpia ja tehottomampia. Näin ollen toimintajärjestelmän varmistamisen ensisijainen lähtökohta on liikennejärjestelmien ja maankäytön suunnittelussa ja strategioiden luomisessa.

Vaikutusmahdollisuudet ja kustannukset resilienssin parantamiseksi

Vaikutusmahdollisuudet ja kustannukset resilienssin parantamiseksi
(muokattu ja käännetty lähteestä Leviäkangas & Michaelides, 2014).

Suomen liikennejärjestelmä on suhteellisen valmis, kattava ja hyvin toimiva, ja suurten verkkoinvestointien osuus järjestelmän kokonaismenoista on kohtuullisen vähäinen. Suurimmat menoerät kohdistuvat olemassa olevan infrastruktuurin käyttöön ja ylläpitoon. Näin ollen toimintavarmuuden parantamiseen on vain rajallisesti keinoja. Panostuksia voidaan silti yrittää optimoida muun muassa keskittymällä ennakoiviin strategioihin sekä tehostettuihin ylläpito- ja parannusinvestointeihin.

Suomessa liikennejärjestelmään toimintavarmuuden keskeisimpinä uhkat liittyvät pääsääntöisesti fyysistä infrastruktuuria tukeviin osajärjestelmiin, kuten voimahuollon, tietoliikenteen ja tietojärjestelmien (kyberuhat) sekä kuljetuslogistiikan ja huoltovarmuuden vakaviin häiriöihin, voimistuviin ankariin ja poikkeuksellisiin luonnon äärisääilmiöihin sekä jossain määrin myös yhteiskuntajärjestystä vaarantaviin rikoksiin (esim. terrorismi). Riskienhallintastrategioiden, -suunnitelmien ja -ohjeistusten laatiminen koko liikennejärjestelmälle on välttämätöntä. Lisäksi on tärkeää tukea kriittisten toimintojen, infrastruktuurien ja muiden riskialttiiden paikkojen resurssivalmiutta ja reaaliaikaista ohjausta.

Raportti:

ITF (2016) Adapting Transport to Climate Change and Extreme Weather: Implications for Infrastructure Owners and Network Managers, ITF Research Reports, OECD Publishing, Paris. http://dx.doi.org/10.1787/9789282108079-en

Raportti ladattavissa: http://www.oecd-ilibrary.org/transport/adapting-transport-to-climate-change-and-extreme-weather_9789282108079-en;jsessionid=5o0iqml8ohiq9.x-oecd-live-03

EWENT-hanke: http://ewent.vtt.fi/index.htm

Lähteitä:

Leviäkangas, P. & Aapaoja, A. (2015) Resilienssin käsite ja operationalisointi – case liikennejärjestelmä. Kunnallistieteellinen aikakauskirja 1/2015.

Leviäkangas, P. & Michaelides, S. (2014) Transport system management under extreme weather risks: views to project appraisal, asset value protection and risk-aware system management. Natural Hazards, Vol. 72, No. 1, s. 263–286.

Pekka Leviäkangas VTT

Pekka Leviäkangas, johtava tutkija

Aki Aapaoja VTT

Aki Aapaoja, tutkija

Äärisääilmiöt ja ilmastonmuutos haastavat liikennejärjestelmämme – osa 2

Johtava tutkija Pekka Leviäkangas ja erikoistutkija Riitta Molarius esittelevät OECD:n varautumissuositukset kevään aikana blogissamme. Tässä toisessa osassa he summaavat liikennejärjestelmän toimivuuden valmiussuunnitelmia, kartoittavat infrastruktuuriomaisuuden haavoittuvuutta ja avaavat kaupunkien roolia ja resilienssiä. Lue ensimmäinen osa täältä.

Taloudellisen yhteistyöjärjestö OECD International Transport Forum (ITF) julkaisi vuodenvaihteessa tutkimusraportin äärisääilmiöiden ja ilmastonmuutoksen aiheuttamista haasteista liikennejärjestelmälle, erityisesti liikenteen infrastruktuurille. Raportti Adapting Transport to Climate Change and Extreme Weather: Implications for Infrastructure Owners and Network Managers listaa suosituksia OECD-maille, jotta haitallisilta vaikutuksilta vältyttäisiin.

VTT on eräs raportin pääkirjoittajista. Tässä toisessa blogikirjoituksessa käymme edelleen läpi suosituksia. Nyt ovat vuorossa suositukset nro 4–6.

4: Huomioi valmiussuunnitelmissa, että liikennejärjestelmä ei ehkä ole kaikilta osiltaan toimintakunnossa

Äärisäät saattavat katkaista yhteyksiä, keskeyttää liikennöintiä ja haitata toimintoja monin tavoin, vaikka ilmiöt eivät sinänsä olisikaan voimakkuudeltaan asteikon ääripäästä. Tällöin organisaation oma joustavuus ja nopea reagointikyky ovat avainasemassa, jotta tilanne saadaan hoidettua mahdollisimman pienin vahingoin. Näissä tilanteissa etukäteissuunnittelun merkitys korostuu.

Työkaluja viranomaisten ja yritysten käyttöön on tehty jopa standardeiksi asti, esimerkiksi ISO 22301 Societal security – Business continuity management systems -standardin tavoitteena on parantaa yritysten toiminnanohjausta siten, että yritys voi suojautua häiriötä aiheuttavilta tapahtumilta esimerkiksi pienentämällä niiden todennäköisyyttä, varautumalla niihin tai toteuttamalla toimenpiteitä, joilla häiriöstä toivutaan nopeasti. Standardi keskittyy tiedonvaihtoon, eri osapuolten työnjakoon ja yhteistyöhön asettamalla kriteereitä tehokkaalle valmiusjohtamiselle, suunnittelulle ja operatiiviselle toiminnalle. Käymällä läpi standardin tarkistuslistoja voi toimintaa parantaa paljon ja luoda valmiuksia poikkeustilanteiden hoitoon. Standardi on yleinen, ja auttaa varautumaan muihinkin häiriöihin kuin äärisäätilanteisiin.

Tiedonvaihto-, suunnittelu- ja toimintajärjestelmät ovat organisaatioiden valmiussuunnittelun keskiössä. Kaikilla näillä on puolestaan yhteys teknologian tarjoamiin työkaluihin, joita on runsaasti. Haasteena on enemmänkin ujuttaa teknologia sisään organisatorisiin ja institutionaalisiin prosesseihin, jotta ne eivät jäisi vain paperitiikereiksi ilman konkreettisia, käytännönläheisiä työkaluja. Vahva palveluiden jatkuvuussuunnitelma tukee organisaatiota häiriöskenaarioiden hallitsemisessa tarjoten ratkaisuja ja malleja esimerkiksi kuljetusten uudelleen reititykseen tai palautumissuunnitelmia omaisuuden hallintaan.

Euroopan ilmastoalueiden luokittelu sään ääri-ilmiöiden mukaan

Kuva 1. Euroopan ilmastoalueiden luokittelu sään ääri-ilmiöiden esiintymisen mukaan ja ääri-ilmiöiden esiintymisen muutostrendi vuoteen 2050
(Leviäkangas & Saarikivi, 2012, EWENT D6).

5: Kartoita liikenneinfrastruktuuriomaisuuden haavoittuvuus

Haavoittuvuuden (vulnerability) määrittäminen on jo teoreettisesti haasteellista ja niin myös käytännössä. Perusajatus on kuitenkin tunnistaa uhkaavien ilmiöiden esiintymistodennäköisyys, niiden domino- ja jakaumavaikutukset, sekä ’heikot lenkit’, eli ne rakenteet ja paikat, jotka ovat eniten alttiita ja heikoimmin äärisäärasituksia kestäviä. Näiden tekijöiden summeeraus antaa jo ensimmäisen kuvan haavoittuvuudesta.

Sään ääri-ilmiöiden vaikutuksia käsittelevässä EWENT-hankkeessa haavoittuvuus on määritelty seuraavasti (Molarius et al. 2014):

kaava

Yllä esitetty yhtälö on käyttökelpoinen, sillä se antaa haavoittuvuudelle selkeät komponentit, jolloin parhaassa tapauksessa käsite voidaan operationalisoida mitattavaksi suureeksi.

Esimerkiksi Suomen pääväylien riski-indeksi on laskettu edellisen kaavan avulla edellä mainitussa EWENT-hankkeessa haavoittuvuuden ja uhan funktiona (kuva 2).

Suomen pääliikenneväylien haavoittuvuusindeksi sään ääri-ilmiöitä kohtaan

Kuva 2. Suomen pääliikenneväylien haavoittuvuusindeksi sään ääri-ilmiöitä kohtaan. Mitä suurempi lukuarvo, sitä haavoittuvampi liikenneväylä on. Ensimmäinen kuvio tarkoittaa haavoittuvuutta onnettomuuksille, toinen infrastruktuurin haavoittuvuutta ja kolmas kuljetusten myöhästymistä. Käsitellyt väylät ovat tiet (road), rautatiet (rail), meriväylät (short sea), lentoliikenne (aviation) ja sisämaan vesiliikenne (IWT).
Sininen väri = matkustajaindeksi, punainen väri = rahti-indeksi.

Liikennejärjestelmä voidaan edelleen purkaa osajärjestelmiksi (liikennemuodot, niiden infrat, kalustot, organisaatiot, palvelut), jolloin massiivinen kokonaisuus alkaa muodostua hallittaviksi palasiksi. Näiden osien haavoittuvuuden ja riskin arviointi on ymmärrettävämpää ja yksinkertaisempaa kuin järjestelmän käsittely kokonaisena. Haavoittuvuutta voidaan eräällä tavalla pitää resilienssin, vastustus- ja toipumiskyvyn, käänteisarvona.

Ikääntyvä ja velkaantuva inframme muuttuu entistä haavoittuvammaksi samalla kun äärisääilmiöt yleistyvät, mikäli korjausinvestointeja ei tehdä. Haavoittuvuuteen vaikuttavat infran kunnon lisäksi liikennemäärät sitä suurentavasti ja yhteiskunnan vauraus sitä pienentävästi, jos resursseja laitetaan infran kunnostukseen. Haavoittuvuus on ikävä juttu, mutta se ei parane hyssyttelemällä.

6: Huomioi systeeminen resilienssi, älä pelkästään infrastruktuuria

Kestävän ja haavoittumattoman infrastruktuurin rakentaminen ja ylläpito on tarpeen, ja se on kannattavaa. Se on kuitenkin osin defensiivinen ajattelumalli. Joustavuus, reagointi, sopeutuminen ja nopea palautumiskyky ovat niin ikään resilienssin järjestelmän elementtejä. Näihin on kiinnitetty vähemmän huomiota kuin ehkä pitäisi. Kun lunta pukkaa urakalla, niin ovatko auraajat liikkeellä tarpeeksi nopeasti ja tarpeeksi runsaslukuisella kalustolla? Tämä saattaa olla puhtaasti sopimuksellinen kysymys, joten resilienssiin voidaan vaikuttaa esimerkiksi julkisilla hankinnoilla. Tai onko ennakoiva kunnossapito huomioitu riittävästi infrastruktuurin hoitosopimuksissa, vaiko valittu halvin tarjoaja? Ilmaston lämmetessä, onko kunnossapitokalustoa uusittu oikeassa aikataulussa, vai jääty odottamaan lumettomia talvia tai jäättömiä väyliä? Esimerkkejä löytyy runsaasti.

Liikennejärjestelmän toimivuuden kannalta on tärkeää ylläpitää aiemmin mainittuja jatkuvuudenhallintasuunnitelmia, jotka voivat mahdollistaa myös järjestelmän turvallisen vikaantumisen tai häiriötilanteen.

Kaupunkien rooli on tärkeä  

Pääosa liikkumisesta tapahtuu kaupungeissa. Niihin ovat keskittyneet sekä väestö (vuonna 2015 kaupungeissa tai taajamissa jo lähes 86 % suomalaisista) että jalostunut tuotanto- ja palvelutoiminta. Kaupunkiliikenteen resilienssillä on siten eniten vaikutusta kansalaisten jokapäiväiseen elämään.

Kun ratikka pettää, niin bussilla pääsee – tai päinvastoin. Pyöräteiden rakentaminen, huolto ja ylläpito eivät ole vain kansalaisten kunnon ylläpitoa tai harrastusmahdollisuuden tukea, vaan sillä on suurempi merkitys koko liikennejärjestelmän toimivuuden varmistajana. Haja-asutusalueen asukkaiden pääsyä kaupunkiin voidaan tukea rakentamalla pysäköintialueita hyvien joukkoliikenneyhteyksien solmukohtiin ydinalueiden reunamille. Monimuotoisuus liikennejärjestelmässä on pääsääntöisesti vahvuus, minkä vuoksi sen tulisi olla aina kaupunkisuunnittelijoiden muistilistalla. Toisaalta sillä on kääntöpuolensakin, sillä toimiakseen hyvin joukkoliikenteen tulisi palvella asiakkaita heidän tarvitsemanaan ajankohtana. Asiakkaiden kannalta riittävän tiheä joukkoliikenneverkosto puolestaan kasvattaa tyhjänä kulkevien bussien tai raitiovaunujen riskiä, ja lisää näin päästöjä. Joustavuuden lisääminen saattaa vaatia esimerkiksi joukkoliikennekaluston uudelleenarviointia. Miten olisivat pienet, ketterät sähköbussit?

Seuraavassa osassa käymme läpi loput kolme OECD-julkaisun suositusta sekä puntaroimme, mitkä ovat Suomen liikennejärjestelmän vahvuudet ja heikkoudet.

Pekka Leviäkangas VTT

Pekka Leviäkangas, johtava tutkija

Riitta Molarius VTT

Riitta Molarius, erikoistutkija

Lue lisää:

ITF (2016), Adapting Transport to Climate Change and Extreme Weather: Implications for Infrastructure Owners and Network Managers, ITF Research Reports, OECD Publishing, Paris. http://dx.doi.org/10.1787/9789282108079-en

Raportti ladattavissa: http://www.oecd-ilibrary.org/transport/adapting-transport-to-climate-change-and-extreme-weather_9789282108079-en;jsessionid=5o0iqml8ohiq9.x-oecd-live-03

EWENT-hanke: http://ewent.vtt.fi/index.htm

Leviäkangas P & Saarikivi P 2012: D6: European Extreme Weather Risk Management – Needs, Opportunitites, Costs and Recommendations. http://ewent.vtt.fi/Deliverables/D6/Ewent_D6_SummaryReport_V07.pdf

VTT Technology 43: Weather hazards and vulnerabilities for the European transport system – a risk panorama. http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2012/T43.pdf

Äärisääilmiöt ja ilmastonmuutos haastavat liikennejärjestelmämme

Säähän on vaikea vaikuttaa, mutta sen ääri-ilmiöihin voi varautua. Johtava tutkija Pekka Leviäkangas esittelee OECD:n varautumissuositukset kevään aikana blogissamme – tässä kolme ensimmäistä.

Taloudellisen yhteistyöjärjestö OECD International Transport Forum (ITF) julkaisi vuodenvaihteessa tutkimusraportin äärisääilmiöiden ja ilmastonmuutoksen aiheuttamista haasteista liikennejärjestelmälle, erityisesti liikenteen infrastruktuurille. Raportti Adapting Transport to Climate Change and Extreme Weather: Implications for Infrastructure Owners and Network Managers listaa yhdeksän toimenpidesuositusta OECD-maille, jotta haitalliset vaikutukset voidaan minimoida ja jopa neutraloida.

VTT on pääkirjoittajana raportin useassa luvussa, ja muutama vuosi sitten VTT:n koordinoiman EWENT-hankkeen tulokset ovat raportin tärkeä tietolähde.

EWENT-hankkeen tulokset osoittavat, että äärisäiden aiheuttamat vahingot voivat olla jopa 0,15% EU-maiden bruttokansantuotteesta. Joka vuosi!

Ensimmäinen asia, joka on tehtävä, on välitön reagointi: Act now!

Haasteet on tiedostettava nyt, ja on aika aloittaa välittömästi niiden pitkäjänteinen prosessointi. Pelkillä selvityksillä ja seminaareilla asiat eivät etene riittävän konkreettisesti.

Se, miten olemme liikennejärjestelmämme (samoin kuin monet muutkin infrastruktuurijärjestelmämme) suunnitelleet ja rakentaneet, perustuu vanhaan tietoon. Infrastruktuurit ovat elinkaareltaan sukupolvien yli ulottuvia perusrakenteita, joiden tulee kestää isältä pojanpojalle, jopa pojanpojanpojalle.

Liikenteen infrastruktuurit – satamat, rautatiet, lentokentät, tiet, kadut – tulee mitoittaa varautuen aiempaa voimakkaampien sääilmiöiden rasitukseen. Mitoituksen tärkein lähtökohta on perusrakenteiden sijoittelu. Tulvauhat ovat tyypillinen esimerkki. Jos liikenne katkeaa joka vuosi tai muutaman vuoden välein tulvivien vesien takia, jokin on pielessä. Samaan päänsärkyyn voi varautua tulevinakin vuosina ja vieläpä enenevässä määrin.

Ennakoivaan kunnossapitoon panostaminen on ehdoton edellytys osana varautumista: niitä rakenteita, jotka nyt ovat olemassa, on pidettävä kunnossa siten, etteivät säärasitukset vahingoita niitä ennen niiden luonnollisen elinkaaren päättymistä. Kunnossapito on yleensä halvempaa kuin uuden rakentaminen. Joskus saattaa olla paikallaan uusia kalliisti kunnossapidettävä ja uhanalainen perusrakenne.

Infrastruktuuribudjetit ovat niukat lähes kaikkialla maailmassa ja niinhän se on meillä Suomessakin. Niiden ylläpito toimintavarmassa kunnossa nielee yhä enemmän resurssejamme. Ellemme investoi ja ylläpidä nyt, lasku on tulevien sukupolvien kannettavana.

Toinen suositus: Varaudu entistä useammin toistuviin säiden aiheuttamiin ongelmiin ja paikoin koko infrastruktuurin pettämiseen

Jos kaupungin liikenne suuntautuu pääosin kokonaisuudessaan yhden käytävän tai sillan läpi, voi tuo pullonkaula osoittautua strategiseksi ongelmaksi. On syytä varmistaa, etteivät kaikki munat ole samassa korissa, vaan että vaihtoehtoiset reitit tai kulkumuodot ovat käytettävissä vakavienkin ilmiöiden osuessa kohdalle.

Tämä strategia ei päde pelkästään äärisääilmiöille, vaan myös muille uhkille, esimerkiksi terrorismiin tai vandalismiin.

Kolmas suositus: Tee valmiussuunnitelmat (business continuity planning)

Kun liikennejärjestelmä pettää, pitää tietää, mitä tehdä heti seuraavaksi, keitä kaikkia informoida ja mitä toimintaketjuja käynnistää. Kun Pohjanmaalla tulvii, tarvitaan pioneerit räjäyttämään jääpatoja. Suomalaisilla viranomaisilla on pääsääntöisesti hyvät valmiussuunnitelmat, ja paikalliset palo- ja pelastuslaitokset ovat hyvin tehtäviensä tasalla.

Mutta ovatko resurssit mitoitettu niin, että varaudutaan myös aiempaa useammin toistuviin ja intensiivisempiin ongelmiin?

Äärisääilmiöiden riski-indikaattori EU-27 alueella, ilmastoalueittain; kaikki liikennemuodot ja liikenteen infrastruktuurit kattava komposiitti-indikaattori. Suomi kuuluu vain yhteen ilmastoalueeseen, mutta esimerkiksi Puolassa on kaksi ilmastoaluetta, samoin kuin Ranskassa. Suomen riskitaso on matala. Indikaattoriin vaikuttavat muun muassa sääilmiöiden luonne ja tyyppi, äärisäiden todennäköisyys, liikennejärjestelmän ja infrastruktuurin laatutaso sekä maan tulotaso. Lähde: Leviäkangas, P. & Michaelides, S. Nat Hazards (2014) 72: 263. doi:10.1007/s11069-013-0970-x

Teknologia ja sen hyödyntäminen tärkeässä roolissa

Teknologian merkitys kaikissa yllämainituissa kolmessa strategisessa toimenpiteessä on suuri.

  • Tiedon välittämisen ja jakamisen teknologiat sekä arkkitehtuurit palvelevat koordinoitua yhteistyötä, jota tarvitaan äärisääilmiöitä kohdattaessa.
  • Perusrakenteiden ja ympäristön sensorointi sekä reaaliaikainen seuranta mahdollistavat aikaisen reagoinnin ja vahinkojen minimoimisen.
  • Riskienhallinnan menetelmät, systeemianalyysit ja skenaariotekniikat ovat työkaluja, joilla saadaan otetta resilienssin eli sietokyvyn ja toimintavarmuuden hallintaan.

Uskaltaisin sanoa, että tästä saisi hyvän suomalaisen vientituotteen, koska meiltä löytyy oikeanlaista teknologiaa ja osaamista.

Lisätietoja

Pekka Leviäkangas VTT

Pekka Leviäkangas, johtava tutkija

Esittelen OECD-julkaisun yhdeksän keskeistä toimenpidesuositusta kolmen blogikirjoituksen sarjana kevään aikana. Jokaisessa blogissa käyn läpi yksin tai yhdessä kollegojeni kanssa suositukset.

Marrakechissä annettiin lisävauhtia ilmastotoimille

Pariisin ilmastosopimus astui voimaan useita vuosia aiemmin kuin alun perin odotettiin. Marrakechin ilmastokokouksessa Marokossa neuvoteltiin 7.-18.11.2016 Pariisin sopimuksen yksityiskohdista ja toimeenpanosta.  VTT:ltä Suomen delegaatioon osallistuivat erikoistutkija Tommi Ekholm ja tutkija Tomi J. Lindroos. Edistyminen oli hidasta ja monesti byrokraattisen teknistä, mutta asiat edistyivät. Kiinnostavimmat asiat tapahtuivat usein kokoussalien ulkopuolella.

lindroos_ekholm

Neuvotteluissa pöydällä oli Pariisin sopimuksen toimeenpano, toisin sanoen yksityiskohtaisten sääntöjen laatiminen, joilla taataan Parisiin sopimuksen tavoitteisiin pääseminen käytännössä. Tärkeimpiin aiheisiin kuuluivat kansainvälisen päästökaupan säännöistä sopiminen, rahoitus ja muu tuki kehittyville maille sekä kehittyvien maiden päästöraportointi. Kuten yleensä ilmastokokouksissa, edistystä tapahtui joillakin rintamilla nopeasti, kun taas joissain aiheissa neuvottelut junnasivat lähes paikallaan. Vaikein aihe tuntui olevan ns. ”global stocktake” -prosessi, jossa tullaan arvioimaan viiden vuoden välein, riittävätkö maiden antamat päästövähennystavoitteet yhdessä hillitsemään ilmaston lämpenemistä alle kahden asteen.

Donald Trumpin valinta Yhdysvaltain presidentiksi selvisi keskellä kokouksen ensimmäistä viikkoa. Ilmastokokouksessa Trumpin vaalimenestys aiheutti epäuskoa ja epävarmuutta, olihan hän luvannut ensitöikseen repiä USA:n irti Pariisin sopimuksesta. Vastaavasti moni kehitysmaa oli ilmoittanut, että niiden osallistumisen ehtona on USA:n osallistuminen. Marrakechin kokouksen positiivinen henki kuitenkin voitti, ja ilmastokokouksessa vallitsi näkemys, ettei yksi maa tai yksi presidentti saa pysäyttää hyvää kehitystä. Esimerkiksi Kiina vakuutti ottavansa johtavamman aseman, jos Yhdysvallat jättäytyy pois. Reilussa viikossa Trump ehti pyörtää kantansa ja harkitseekin Pariisin sopimukseen jäämistä.

wp_20161109_11_55_49_pro

Kuva USA:n side-eventistä ilmastokokouksessa.

Moni maa julkaisi uusia ilmastotavoitteita tai -strategioita ennen ilmastokokousta, kokouksen aikana tai sen jälkeen. Valtioiden lisäksi yli 7 000 kuntaa ja kaupunkia on ottanut vapaaehtoisen ilmastotavoitteen; myös sadoilla yrityksillä on omat ilmastolupauksensa ja päästövähennystavoitteensa. Ilmastopolitiikassa on selvästi alkanut uusi aikakausi.

Teknologiakehityksen nopeus yllättää joka vuosi

Monen vähäpäästöisen teknologian, kuten aurinko- ja tuulivoiman, hinta on halventunut viime vuosina nopeammin kuin vain muutamia vuosia sitten arvioitiin. Uusiutuvaan sähköntuotantoon investoitiin globaalisti noin 300 miljardia dollaria vuonna 2015, ja uusimmissa tarjoushuutokaupoissa uusiutuvan sähkön hinta on pudonnut selvästi alle fossiilisen sähkön tarjousten. Seuraava vastaava murros saattaa tapahtua liikenteessä.

Maailman CO2-päästöt ovat pysyneet nyt kolme vuotta likimain samalla tasolla. Kehitys on ollut paljon positiivisempaa kuin maiden antamissa päästövähennyslupauksissa. Toisaalta päästövähennyksillä onkin kiire, sillä moni havainto ja mittaustulos kertovat ennakoitua nopeammasta lämpenemisestä ja nykyisen lämpenemisen arvioitua voimakkaammista vaikutuksista.

Tomi J. Lindroos, tutkija

Tommi Ekholm, erikoistutkija

Arktisessa ilmasto- ja energiapolitiikassa kuultava paikallisia asukkaita

Arktiset alueet ovat viime vuosien aikana nousseet keskeiseen rooliin energia- ja turvallisuuspoliittisissa keskusteluissa. Ilmaston lämpeneminen on voimakkainta pohjoisimmilla alueilla, mikä tulee tarkoittamaan uusien meriväylien aukeamista ja luonnonvarojen hyödyntämismahdollisuuksien lisääntymistä.

Yhdysvallat toimii arktisen neuvoston puheenjohtajana vuosina 2015–2017. Se on määritellyt puheenjohtajuuskautensa painopisteiksi arktisten alueiden taloudellisten ja elinolojen parantamisen, turvallisuuden hallinnan sekä ilmaston muutoksen vaikutusten hillinnän. Osana näihin kysymyksiin vastaamista Yhdysvallat käynnisti Fulbright Arctic Initiative -tutkimusohjelman, jossa 17 tutkijaa kahdeksasta arktisen alueen maasta käsittelee arktisten alueiden yhteisiä haasteita. Ohjelma käynnistyi 1.5.2015, ja se kestää 18 kuukautta. Olen ohjelmassa mukana ainoana suomalaisena tutkijana.

Yhteistyötä läpi koko alueen

Arctic Initiative -ohjelman osallistujien tutkimus keskittyy neljän Fulbright Arctic Initiative -ohjelman teeman ympärille, joita ovat energia, vesi, terveys ja infrastruktuuri. Ohjelman kullakin osallistujalla on johonkin näistä teemoista liittyvä oma tutkimusprojekti, ja lisäksi meidät on jaettu kolmeen ryhmään, joissa tehdään yhteistä tutkimusta.

Olen mukana energiaryhmässä yhdessä viiden muun tutkijan kanssa. Yhteistyön käynnistyminen oli haastavaa, koska olemme eri aloilta, emmekä tunteneet toisiamme entuudestaan. Yhteistyö aloitettiin viime toukokuussa viikon mittaisella seminaarilla Koillis-Kanadassa, Nunavutin territoriossa, Baffininsaaren Iqaluitin kaupungissa. Ensimmäisenä pyrimme luomaan yhteisen kuvan siitä, mitkä kysymykset ovat keskeisiä tarkasteltaessa energiantuotantoa ja -politiikkaa arktisilla alueilla. Seminaarin jälkeen yhteistyötä on tehty säännöllisen epäsäännöllisissä web-palavereissa, koko ohjelman yhteisissä nettikokouksissa sekä helmikuussa Oulussa järjestetyssä puoliväliseminaarissa.

Vähitellen tulosta on syntynyt, ja ryhmämme on saanut luotua www-sivut (http://fulbrightenergy.com/), tehtyä suunnitelmat julkaisemiselle ja vihdoin löytänyt sen yhteisen tutkimusaiheenkin. Yhdessä tarkastelemme laajasti, mitä lisääntyvä siirtyminen uusiutuvien energialähteiden käyttöön merkitsee arktisille alueille, erityisesti sen paikallisille asukkaille, ja miten paikalliset asukkaat voivat tuohon muutokseen vaikuttaa. Ohjelman näytönpaikka on ensi lokakuussa Washingtonissa, jossa ohjelman tuloksia esitellään useissa eri tapahtumissa päättäjille, tutkijoille ja suurelle yleisölle.

Fulbright Arctic Initiative -ohjelman osallistujat Iqaluitissa toukokuussa 2015.

Ilmastonmuutos ja energiapolitiikka arktisilla alueilla

Arktiset alueet kohtaavat lähivuosikymmeninä suuria muutoksia. Vaikka alueiden omat päästöt ovat suhteellisen pieniä, ovat ilmastonmuutoksen vaikutukset alueella suurempia kuin alemmilla leveysasteilla. Arktisilla alueilla ilmasto on jo nyt lämmennyt lähes kaksi astetta esiteollisista ajoista, ja muuttuneet sääolosuhteet vaikuttavat perinteisiin elinkeinoihin kuten kalastukseen ja poronhoitoon. Tiukkenevat päästötavoitteet, joita Pariisissa viime joulukuussa saavutetun sovun voidaan olettaa edistävän, merkitsevät uusiutuvan energian lisääntyvää käyttöä myös arktisilla alueilla. Metsärajan odotetaan siirtyvän yhä pohjoisemmaksi seuraavien vuosikymmenten aikana. Arvioiden mukaan boreaaliset metsät korvaavat 10–50 prosenttia tundrasta tulevien sadan vuoden aikana.

Toisaalta eri arktisissa maissa tilanteet ovat hyvin erilaisia. Viikon oleskelu Iqaluitissa viime toukokuussa osoitti hyvin selvästi, miten toisenlaisessa tilanteessa Pohjois-Amerikan arktisilla alueilla eletään verrattuna Skandinavian arktisiin alueisiin. Nunavutin territoriossa, johon Baffininsaarikin kuuluu, energiantuotanto perustuu lähes täysin muualta tuotuun energiaan, ja käytännössä kaikki sähkö tuotetaan dieselillä. Useimmat kylät ovat suurimman osan vuodesta täysin eristyksissä, ja kuljetukset ovat mahdollisia vain lentokoneilla. Ongelmat ja ratkaisut, jotka ovat relevantteja Skandinaviassa, eivät välttämättä ole sitä lainkaan Pohjois-Kanadassa tai Alaskassa.

Painoarvoa paikallisten asukkaiden näkemyksiin ja elinkeinoihin

Arktisten alueiden ongelmat ovat suuria, eikä yksinkertaisia ratkaisuja ole. Fulbright Arctic Initiativen kaltainen ohjelma tuottaa päätöksentekijöille tietoa ja näkemyksiä ratkaisujen tueksi. Keskeistä on paikallisten asukkaiden, niin inuiittien, saamelaisten kuin muidenkin kuuleminen päätöksenteossa, jotta aiempien vuosikymmenten virheiltä vältyttäisiin. Energiantuotantoa tulee kehittää heitä kuunnellen.

Toisaalta alueet tarvitsevat vääjäämättä myös tukea sopeutumisessa ilmastonmuutoksen vaikutuksiin. Monilla arktisilla alueilla alkuperäiskansojen sosiaaliset ongelmat ovat yleisiä ja perinteisten elinkeinojen, kuten poronhoidon ja hylkeenpyynnin, vaarantuminen ilmaston lämmetessä uhkaa pahentaa ongelmia ja ihmisten toivottomuutta. Näiden kysymysten huomiointiin näyttää olevan tahtoa niin Yhdysvalloilla kuin arktisen neuvoston seuraavalla puheenjohtajalla Suomellakin. Aika näyttää, millaisiin ratkaisuihin niin arktisessa ilmasto- kuin energiapolitiikassakin lopulta päädytään.

Laura Sokka

Erikoistutkija

Laura Sokka on parhaillaan vierailevana tutkijana Yhdysvalloissa Stanfordin yliopiston Earth System Science -laitoksella.

Fulbright Center (Suomen ja Yhdysvaltain opetusalan vaihtotoimikunta) on Suomen ja Pohjois-Amerikan väliseen akateemiseen vaihtoon erikoistunut organisaatio. Suomessa Fulbright Center on yksityinen, itsenäinen ja voittoa tavoittelematon organisaatio, jonka toimintaa rahoittavat Suomen opetus- ja kulttuuriministeriö, Yhdysvaltain ja Kanadan valtiot sekä enenevässä määrin yksityiset säätiöt ja henkilöt. Fulbright Center myöntää vuositasolla noin 900 000 euroa stipendeinä Suomen ja Yhdysvaltain väliseen vaihtoon.

Fulbright-ohjelmalla tuetaan akateemisesti korkeatasoisia opiskelijoita, tutkijoita ja eri alan ammattilaisia. Fulbright Center myöntää myös apurahoja Suomeen saapuville amerikkalaisille jatko-opiskelijoille, luennoitsijoille, tutkijoille ja asiantuntijoille. Myös VTT:lle tulee tätä kautta vuosittain korkeatasoisia amerikkalaisia vierailevia tutkijoita.

 

Ensiaskeleet kohti vähähiilistä yhteiskuntaa otettu – maraton vielä edessä

Tiina_Koljonen_72dpi

Maailman valtiomiehet päättivät antaa joululahjan tulevaisuuden sukupolville ja sopivat, että maapallon ilmaston lämpeneminen tulee hillitä puoleentoista asteeseen tällä vuosisadalla. Tavoitteen saavuttaminen edellyttää siirtymistä vähähiiliseen yhteiskuntaan jo ennen vuotta 2050.

Pääministeri Sipilän hallitus on käynnistänyt Suomen energia- ja ilmastostrategian valmistelun, jonka pitäisi osaltaan paaluttaa Suomen tietä kohti vähähiilistä yhteiskuntaa. Strategiassa katseet ulottuvat vuoteen 2030, joka on myös Euroopan Unionin ilmasto- ja energiapoliittisen kehyksen seuraava maali.

Suomessa on jo laaja konsensus ja tahtotila torjua ilmastonmuutos. Polkuja vähähiilisyyteen on kuitenkin useita, joten haasteena on löytää sellainen keinovalikoima, johon oltaisiin yhteisesti valmiita sitoutumaan.

Tiekartta vähähiiliseen yhteiskuntaan

VTT koordinoi vuosina 2012 – 2014 monitieteellistä Tekes-rahoitteista hanketta Low Carbon Finland 2050 -platform. Hankkeen päätavoitteena oli muodostaa Suomelle vaihtoehtoisia vähähiilipolkuja ja –skenaarioita ja analysoida niitä laajan asiantuntijajoukon voimin. Analyysien tukena käytettiin useita laskennallisia mallinnustyökaluja arvioimaan vaikutuksia Suomen energia- ja kansantalouteen sekä kestävään luonnonvarojen käyttöön.

Työ tuki parlamentaarisen energia- ja ilmastokomitean vähähiilitiekarttatyötä Suomelle. Platformin tavoitteena oli laaja ja avoin keskustelu eri toimijoiden, tutkijoiden ja poliittisten päättäjien kanssa. Pitkälti tässä onnistuttiin, mutta suurin haaste on kuitenkin viestinnällinen: Kuinka tuloksista pitäisi tiedottaa ja miten laskennallisten mallinnusmenetelmien, tietokantojen ja lähtötietojen läpinäkyvyyttä pitäisi lisätä?

Ennen suunnistusta määrittele nykyinen sijainti

Toisin kuin usein annetaan ymmärtää, Suomen energiajärjestelmä on monessa mielessä hyvin edistyksellinen. Uusiutuvan energian osuus energian loppukulutuksesta on Ruotsin ja Latvian jälkeen kolmanneksi korkein EU:ssa. Sähkön hinnat kuluttajille ovat EU:n alhaisimpia; noin puolet esimerkiksi Saksan ja Tanskan hinnoista. Yhdistetyn sähkön ja lämmöntuotannon ansiosta energiantuotannon tehokkuus on maailman huippuluokkaa.

Parannettavaa toki on sillä Suomen energialähteistä yli 60 % tulee ulkomailta, mutta tässäkin suhteessa Suomen tilanne on parempi kuin EU:ssa keskimäärin.

Nykyisen sijainnin määrittelyssä kaiken lähtökohtana on tiedon laatu.  Asiantuntijoiden, päätöksentekijöiden ja mediankin pitää tietää, milloin tietoihin voi luottaa. Uudelta reitiltä harhautuu helposti virheiden kasautuessa.

Kuinka selvittää paras reitti vuosikymmenten päähän?

Energiamarkkinat ovat paraillaan murroksessa, ja lähivuosina tehtävät valinnat määrittävät pitkälle tulevaisuuden suuntaa. Hallitusohjelmaan on kirjattu joukko toimenpiteitä, kuten kivihiilen käytöstä luopuminen energiantuotannossa, tuontiöljyn puolittaminen kotimaan tarpeisiin ja uusiutuvan energian osuuden kasvattaminen yli puoleen vuoteen 2030 mennessä. Toimenpiteiden taustalla on pyrkimys vähentää Suomen kasvihuonekaasupäästöjä ja parantaa energiaomavaraisuutta, mutta toisaalta myös kiihdyttää suomalaisen cleantech-toimialan kehitystä.

Energia on läsnä kaikkialla yhteiskunnassamme, ja uusi teknologia tulee olemaan avainasemassa energiakehityksessä. Päästöt pitää saada lähelle nollaa energiantuotannossa ja radikaalisti alas myös teollisuudessa, kotitalouksissa, palvelusektorilla, maataloudessa ja liikenteessä vuoteen 2050 mennessä. On löydettävä oikeat toimenpiteet ja mittarit, joilla tavoitteeseen päästään hallitusti ja kestävällä pohjalla. Tähän tarvitaan laaja-alaista ja systemaattista tarkastelua toimenpiteiden vaikutuksista, eri tieteen- ja toimialojen ylittävää yhteistyötä sekä lopulta meidän kaikkien kuluttajien omaa panostusta sekä kestäviä valintoja.

Matka on vielä pitkä eikä varmasti vailla mutkia, mutta maali on kuitenkin tavoitettavissa.

Tiina Koljonen

Tutkimustiimin päällikkö