Elämä jatkuu

Puhtaan lentämisen myytit ja mahdollisuudet

  • Vedyn palamisreaktion lopputuote on vettä
    Vedyn palamisreaktion lopputuote on vettä

Ilmailualan usko siihen, että omat kasvihuonepäästöt voitaisiin ratkaista tekniikan keinoin, ei näillä näkymin perustu faktatietoon, ainakaan lyhyellä tähtäimellä. Alan ammattilainen Paul Peters toteaa, että uusien lentokoneiden polttoainetehokkuus paranee vuosittain noin 1 %:n vauhdilla, mutta samanaikaisesti  lentoliikenteen kasvu on 5-7 %. Näin ollen uusienkin lentokoneiden hyöty ilmaston kannalta pysyy hyvin selkeästi negatiivisena.

YK:n alainen kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö ICAO on laskenut, että lentoliikenne kaksinkertaistuu seuraavien 15 vuosien aikana. Näin lentämisen hiilidioksidipäästöt tulevat edelleen kasvamaan, yhä paremmista ja vähäpäästöisimmistä lentokoneista huolimatta. Samalla on mainittava, että lentoliikenne "pääsi kuin koira veräjästä" kun koko ilmailuala yksinkertaisesti jätettiin Pariisin ilmastosopimuksen ulkopuolella...On ajateltu, että muiden alojen saavutukset ja säästöt kasvihuonepäästöjen osalta voitaisiin lähitulevaisuudessa "kompensoida" lentoliikenteen hyväksi. Tämä Clean Development Mechanism (CDM) astuisi voimaan vuonna 2020 ja perustuu vapaaehtoisuuteen. Laskelmien mukaan näin voidaan kompensoida enintään 22 % lentoliikenteen hiilidioksidipäästöistä. Jo aiemmin mainittu Paul Peters on tullut siihen tylyyn lopputulemaan, että vuoteen 2070 mennessä lentoliikenne kumoaisi kaikkien muiden alojen ilmastosaavutuksia, joihin ne vuorostaan ovat sitoutuneet Pariisin ilmastosopimuksen yhteydessä.

Paljon puhutaan biokerosiinista, jossa lentokoneet lentävät kerosiinin ja palmuöljyn seoksella. Tässäkin on syytä pysyä maan pinnalla ja katsoa tylyt faktat. Vuonna 2013 tuotettiin maailmanlaajuisesti 50 miljoonaa tonnia palmuöljyä kun samana vuonna lentoliikenne kulutti yhteensä 285 miljoona tonnia kerosiinia. Paul Peters toteaa omassa arviossaan, että seuraavien 30-40 vuoden aikana laajamittainen biokerosiinin tuotanto on lähes mahdottomuus. Mikäli kuitenkin näin haluttaisiin, esimerkiksi vuonna 2050, niin silloin tarvitaan Intian kokoinen viljelyala pelkästään lentoliikenteen palmuöljyä varten. Biokerosiinia voidaan osittain myös tehdä jätteistä, kuten Richard Bransonin "Virgin Atlantic"-lentoyhtiö lokakuussa todisti (low carbon jet fuel from recycled waste industrial gases).

Myös sähkölentokoneet ovat olleet esillä, mutta siihen pätee tällainen kylmä suihku: yhdessä kerosiinikilossa on 60 kertaa enemmän energiaa kuin yhdessä akkukilossa.. Pienkone saadaan lentämään vaikkapa tunniksi, mutta isoa matkustajakonetta tuskin koskaan (mahdollisesti 80 vuoden kuluttua).

Ehkä ainoa tekninen ratkaisu, joka voisi toimia tulevaisuudessa, on vetylentokone. Kuten tiedetään vedyn palamisprosessin yhteydessä ei synny hiilidioksidia vaan pelkästään vettä. Vedyn ongelma lentokoneen kannalta ovat sen suuret tilavuusvaatimukset. Mikäli matkustajakone lentäisi pelkästään vedyllä tarvitaan matkustajakerroksen lisäksi samansuuruinen polttoainesäiliökerros. Tässä linkkikuva airbusin mahdollisesta vetylentokoneesta (prototyyppi). Joka tapauksessa vetylentokone olisi yläilmoilla päästöjen suhteen takuulla puhdas, mutta sen polttoainevalmistus vaatii paljon energiaa (ja rahaa).

Mitä muuta konkreettista voitaisiin tehdä tilanteen parantamiseksi?

Paras on tietysti lentämisen vähentäminen yleensä ja saattaakin olla, että lentomatkustaminen pikku hiljaa poistuu "muodista". Kun katsotaan pelkästään eurooppalaista lentoliikennettä, niin etenkin Keski-Euroopassa on havahduttu siihen, että yli 70 % keskieurooppalaisten lentokenttien lennoista on lähiliikennettä, jota voidaan aivan hyvin korvata supernopeilla junilla. Hollannin "Schiphol"-lentokentän lennoista yli 83 000 laskua tai nousua jäisi vuositasolla pois, mikäli lähilennot yksinkertaisesti kiellettäisiin.

Saksalaishollantilainen tutkijaryhmä (Joris Melkert, Paul Peters ja Harry Lehmann) ehdottaa seuraavat toimenpiteet, joiden avulla ainakin Euroopan turhat "lähilennot" voitaisiin lopettaa ja saada muutenkin iso osa liikenne- ja turismipäästöistä kuriin:

  • lentoliikenne ei saa enää kasvaa (mieluimmin supistuu nykyisestä)
  • kaikki autot liikkuvat sähköllä vuonna 2050
  • korkein mahdollinen energiatehokkuus otetaan kaikessa liikkumisessa käyttöön
  • vuosittain investoidaan 175 miljardia euroa huippunopeisiin junayhteyksiin
  • hiilidioksidiveroa 90-450 euroa per CO2-tonnia
  • lentolippujen lisävero 200 %
  • julkisen liikenteen nopeus (etenkin junat) kasvaa keskimäärin 30 %

LÄHDE

LÄHDE

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

0Suosittele

Kukaan ei vielä ole suositellut tätä kirjoitusta.

NäytäPiilota kommentit (21 kommenttia)

Käyttäjän opehuone kuva
Esa Mäkinen

Suomen valttikortiksi luulotellun puupohjaisen biopolttoaineen valmistuksen vaatima energiankulutus on suurempi kuin valmiin tuotteen energiasisältö. Myös valmistuksen ja käytön päästöt (myös ilmastovaikutus) ovat suuremmat ja pahemmat kuin fossiilisen dieselin. Ja tähän vielä päälle tuhovaikutukset metsissämme.

Tässä ei ole mitään järkeä.

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Niin Saksan kuin kotimaan vihreille alkaa vissi olla selvä tosiasia, että nuo lähitulevaisuuden supernopeat ynnä muut junat liikkuvat ydinvoimalla tuotetulla sähköllä (eikä enää Saksan ruskohiilellä tms)...

Käyttäjän MarttiHaverinen kuva
Martti Haverinen

Pyrolyysin vaatima lämpöenergia on jotain 10%:n luokkaa ja tuotettavissa uusiutuvalla puulla sekin. Tikkuviinan teko taitaa olla samaa luokkaa. Tietenkään emme hakkaa Suomen viimmeisiä sademetsiä tähän tarkoitukseen vaan siihen käytetään hakkuutähdettä, puuteollisuuden sivuvirtoja ja harvennushakkuista saatavaa raaka-ainetta. Harvennuksen jälkeen metsä taas kasvaa paremmin ja puut pääsevät järeytymään.

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Vetyä voidaan valmistaa maakaasusta tai maaöljystä sekä vesihöyrystä katalyytin (joka on usein nikkeliä) läsnä ollessa. Reaktiossa syntyy hiilimonoksidia ja vetyä, ja se tapahtuu 800–1 000 °C:n lämpötilassa ja 10–50 ilmakehän paineessa. Suurin osa teollisesti tuotetusta vedystä valmistetaan tällä tavoin metaanista (wikipedia).

maakaasu (metaani) CH4 + H2O → CO + 3H2
maaöljy C12H26 + 12H2O → 12CO + 25H2

Valmistusprosessin hiilimonoksidia pitää tietysti jollain tavalla ottaa pysyvästi talteen, mikäli vetylentokoneesta halutaan todella ilmastoystävällisen kulkuneuvon.

Käyttäjän MauriLindgren kuva
Mauri Lindgren

Ensimmäinen vetyjuna on ollut vasta muutaman viikon liikenteessä.

https://www.kreiszeitung.de/lokales/rotenburg/brem...

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Luulisi kuitenkin, että sähköjuna, joka liikkuu ydinvoimalla tuotetulla sähköllä, on ilmastoystävällisempi kuin vetyjuna, joka liikkuu saksalaisella ruskohiilellä tuotetulla vedyllä, eller hur?

- Helmut Kohlin aikana Saksa oli Euroopan "sairas mies".

- Nyt, Angela Merkelin aikana, Saksa on rikas, mutta yhä enemmän myös "Euroopan likainen mies"...

Käyttäjän JuhoJoensuu kuva
Juho Joensuu

IV sukupolven ydinreaktoreilla on ehkä mahdollista tuottaa vetyä myös edullisemmilla prosesseilla. En tiedä liittyykö tuo Mäkisen Beta/VHS vertaus vedyn tuotantokustannuksiin.
Joskus tuntuu kuitenkin, että vihreät ovat tehneet valinnan aurinko- ja tuulisähkö hyvä, kaikki muu paha. Ja siitä johdetaan kaikki.

Käyttäjän opehuone kuva
Esa Mäkinen

Kommenttisi on kummallisessa paikassa ja täynnä muitakin virheitä.

Tarkoitin vertauksessani koko vetytaloutta. On aika vaikeata uudella teknologialla voittaa käyttövoimaa, jolla on jo toimiva, valmis, joka paikkaan ulottuva jakeluverkosto.

Neljännen sukupolven reaktoreista kuten modulaarisista lähiöydinvoimaloista, toriumreaktoreista, fuusioenergiasta jne jauhaminen on tyhjää utopiaa -varsinkin jos edes vähän ottaa huomioon ns. jäljellä olevan peliajan ilmastonmuutoksen kanssa. Hanhikivikin vaikuttaa ihan plug and playltä niiden rinnalla.

Vihreiden energiapolitiiikkaa voi tutkia puolueen nettisivuilta, ettei tarvitse olla keksittyjen vaikutelmien varassa.

Käyttäjän JuhoJoensuu kuva
Juho Joensuu Vastaus kommenttiin #14

Minä en laittaisi kaikkia munia yhteen koriin. Vihreät on puolueena niin selkeästi ydinvoimavastainen, että ei minun sitä tarvitse vihreiden sivuilta katsoa. Sama pätee tällä hetkellä vahvaan sitoutumiseen sähköön ja sen tuottamiseen erityisesti tuulella ja auringolla. Sen nyt kuulee täälläkin monista kommenteista.

Ilmeisesti et myöskään ymmärrä useimpien vihreiden tavoin ydinvoimasta mitään muuta kuin, että se on vaarallista, raskaista ytimistä voidaan rakentaa pommi ja pitkäikäisistä hajoamistuotteista likainen pommi.

VHS:lle kävi kuten Betalle, vain vähän viiveellä. Joten ihmisillä on edelleen tapana niin yli- kuin aliarvioidakin uusien tekniikoiden mahdollisuuksia. Jos vertaa uusia reaktorien kehityssuunnitelmia ja akkutekniikan kehityslupauksia, niin tällä hetkellä pistäisin kyllä roponi likoon modulaaristen reaktorien puolesta. Nähdäkseni missään ei ole vielä näkyvissä ratkaisua, joilla akkujen energiasisältö kymmenkertaistettaisiin kasvattamatta oleellisesti kokoa.

En minä odota vielä omana elinaikanani lentokoneeseen sijoitettavaa ydinreaktoria. Mutta kyllä sinne Airbus A380-800 koneeseen helvetillisen akkupatterinkin joutuu lataamaan, jos toivoo sen lentävän…

Mutta turha meidän on tästä jatkaa. Minä selvittelen asioita omalla tavallani, sinä omallasi.

Käyttäjän MarttiHaverinen kuva
Martti Haverinen

Hiilimonoksidistahan on kätevintä tehdä hiilidioksidia polttamalla se :D
Niin mikä olikaan alkuperäinen pointti?

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

Norjalaiset ovat ihan tosissaan siirtymässä sähköiseen lentoliikenteeseen, alkaen vuodesta 2025 ja kattaen kaikki kotimaan lennot vuonna 2040.

Kerosiinia voidaan tuottaa myös synteettisesti kun käytettävissä on sähköä, vettä ja hiilidioksidia. Jos prosessin sähkö ja hiilidioksidi ovat uusiutuvia, niin on myös siinä syntyvä polttoaine.

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Kuulostaa mukavalta, mutta itse lainaan tässä suhteessa aloitukseni ilmailuasiantuntijaa, lentokonesuunnittelija Paul Peters:ia, joka totesi vuonna 2017 näin:

"Op dit moment zijn voor elektrische vliegtuigen de batterijen nog niet goed genoeg. Van de beste batterijen uit het laboratorium heb je 2500 kilo per passagier nodig om een intercontinentale vlucht te maken van bijvoorbeeld 12.000 kilometer. Weliswaar worden batterijen elk jaar drie procent beter, maar dan zijn we tachtig jaar verder voor we het eerste langeafstandsvliegtuig elektrisch kunnen maken. Zelf denk ik dat waterstof een slimmere oplossing is, maar dat idee stamt al uit 1990 en het is er nog steeds niet”.

Käännös: "Tällä hetkellä sähkölentokoneiden akut eivät ole riittävän hyviä. Laboratoriumin parhaita akkuja tarvitaan 2500 kilo/matkustaja, jotta voidaan tehdä esimerkiksi mannerten välinen 12 000 kilometrin lento. On totta, että akkujen laatu paranee vuositasolla noin 3 %, mutta siinäkin tapauksessa kestää 80 vuotta ennen kuin pitkät lennot voidaan suorittaa sähköisesti. Itse olen sitä mieltä, että vety on fiksumpi ratkaisu, mutta sekin idea syntyi jo vuonna 1990 eikä ole edelleenkään todellisuutta".

https://www.nemokennislink.nl/publicaties/duurzame...

Artikkelin otsikko kertonee kaiken: "Duurzame luchtvaart betekent veel minder vliegen" (Kestävä ilmailu tarkoittaa vähemmän lentämistä).

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

Akkujen paino toki on nykytekniikalla rajoittavin tekijä. Ennuste siitä, milloin sähköinen lentoliikenne on oikeasti mahdollista, eniten riippuu valitusta optimismin tasosta kun arvioidaan akkutekniikan kehittymistä. Siksi liikkeelle lähdetään lyhyemmistä reiteistä ja silloinkin ensimmäiset matkustajalentokoneet tullevat olemaan hybridejä.

Mahdollisesti mannertenvälisissä lennoissa sähkölentokoneita ei tulla näkemään koskaan, vaan niissä käytetään synteettisiä uusiutuvia polttoaineita.

Elämme mielenkiintoisia aikoja.

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Kiinnostava muuten miten tuo lentoliikenne jätettiin yksinkertaisesti Pariisin ilmastosopimuksen ulkopuolella. Olisiko sopimuksen valmistajilla ollut pieni pelko siitä, että oma lentomatkustaminen tultaisiin rajoittamaan?

Nykyään, yhä kehittyneempien nettikokousten aikana, monet kansainväliset kokoukset, seminaarit ym voitaisiin yhtä hyvin hoitaa etänä..

Käyttäjän juholaatu kuva
Juho Laatu

Poliitikot ovat tosiaan yksiä innokkaimpia lentäjiä, ja tällä on vaikutusta. Toinen tekijä on se, että lentäminen on myös äänestäjien rakas harrastus. Kolmas syy on se, että lentoliikenne on kovin kansainvälistä, eivätkä yksittäiset maat mielellään jarruta sitä veroilla tms., sillä se siirtäisi heti osan maan kautta kulkevasta liikenteestä muualle.

Jo 3G-verkkoja suunniteltaessa ajateltiin, että se mahdollistavat helpot etäkokoukset mistä tahansa minne tahansa. Mutta todellisuus on toinen. Lentäminen vain kasvaa, ja videokokousten suosio ei ole kovin suuri.

Lentämiseen liittyy myös statusta, jota ihmiset haluavat. On paljon mukavampaa kertoa naapurille, että tuli käytyä palaverissa Singaporessa, kuin että olisi istunut outoon kellonaikaan muutaman tunnin videokokouksessa.

Käyttäjän beige03 kuva
Risto Laine

Siviilipuolella pienkoneet on tulevaisuutta varsinkin jos koneet olisivat sähkökäyttöisiä Mopuja ja liitoluku sellaiset 28/1. Voidaan hyödyntää pilvijonoja tai ilmakehän aaltoliikkeitä "waves". Se on kivaa lentämistä kun moottori hyrrää tyhjäkäynnillä.

Näinikkääs, ja muuten moottori ei ole käynnissä:
https://www.youtube.com/watch?v=nJfC0dqooCk

Käyttäjän opehuone kuva
Esa Mäkinen

Sähkö on tulevaisuuden liikkumisen VHS ja vety se häviävä Betamax, sen räpistely jatkuu vielä hetken. Norjassa jo puretaan pois autojen vetytankkausasemia. Edes raskaasti subventoituna siitä ei saatu vetovoimaista vaihtoehtoa.

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Esa kirjoitti: "Norjassa jo puretaan pois autojen vetytankkausasemia".

Ja Saksassa suljetaan ydinvoimaloita nopeutetussa tahdissa, vuonna 2011 tehdyn Fukushima-hätäpäätöksen jälkeen, samalla kun ruskohiilen poltto koko ajan lisääntyy; järjetöntä "vihreyttä"..

Käyttäjän ilmari kuva
ilmari schepel

Vedyllä nuo avaruusraketit nousevat pystysuoraan ylöspäin, maapallon vetovoimaa uhmaten. Laukaisun jälkeen jää jäljellä vain vesihöyrypilvi.

Venäläis-puolalainen Konstantin Tsiolkovski (1857–1935) oivalsi jo 1800-luvun lopulla, että avaruusmatkoihin tarvittaisiin raketteja. Hän keksi yhtälön, joka kuvaa raketin nopeuden muutosta pakokaasun nopeuden ja raketin painon vähenemisen vaikutuksesta. Juuri hän ehdotti polttoaineeksi nestemäistä happea ja vetyä, joka edelleen on yleisessä käytössä.

Käyttäjän juholaatu kuva
Juho Laatu

Jos luovumme nykyisestä liiallisesta fossiilisten polttamisesta, lentoliikenne on kai jokseenkin ainoa ala, jolla helppoja korvaavia tekniikoita ei ole. Toisaalta ei lentoliikenne ole mitenkään kriittinen ala ihmiskunnan kannalta. Siksi on luontevaa ajatella, että lentoliikennettä on selvästi vähemmän kuin nyt. Osa voi toimia biopolttoaineilla. Jos öljyä yhä pumpataan, sen lentokäyttöön sopivat osat menevät edelleen lentoliikenteelle. Muita kikkoja päälle sen verran kuin keksitään. Mutta oleellista on siis se, että ei pidä edes tähdätä lentoliikenteen säilyttämiseen sen nykyisellä tasolla.

Käyttäjän juholaatu kuva
Juho Laatu

Laivaliikenteessäkin on näköjään kiinnostusta vetytalouden suuntaan.

https://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/energia/m...

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset