Sunday 15 April 2007

[FIN] - Yksi hyvä syy miettiä energiaa



Energia noudattaa erilaisia lakeja kuin monet muut ilmiöt, joihin nykyajan ihmiset ovat tottuneet. Nykyisin ihmiset ovat tottuneet ajattelemaan esimerkiksi seuraavankaltaisilla malleilla:

Yllä olevissa käsitteissä ja niiden ympärille muodostuneissa hokemissa on varmasti sosiaalisessa keskustelussa oma järkensä: puhutaan jaetulla ymmärryksellä, niin kukaan ei loukkaannu, eikä synny turhaa kinaa. Eikä tarvitse vaivautua kaivamaan esiin faktoja tai oppimaan lainalaisuuksia, jotka ovat järkkymättömiä.

Energia puolestaan noudattaa perustavanlaatuisia fysiikan lakeja. Nämä eivät ole valinnanvaraisia tai mielipidekysymyksiä. Ne ovat. Mikäli haluaa keskustella edes suunnilleen järkevästi, lukijan on mukauduttava näihin lakeihin, eikä mukautettava niitä omien mielipiteidensä mukaisiksi. Tällöin keskustelu energiasta olisi sopusoinnussa tunnettujen lakien kanssa.

Näin kuitenkaan harvoin käy yleisessä keskustelussa. Ihmisillä on mitä erilaisempia näkemyksiä energiasta, usein ilman minkäänlaisia faktoja tai vastaavuutta fysiikan lakien kanssa.

Otetaanpa muutama esimerkki. Suomalaisten tietokoneharrastajien foorumissa, MBNetissä, julkaistiin pieni keskustelunavaus öljyriippuvuudesta ja linkitettiin tämän blogin yhteen viestiin.

Uutinen itsessään oli hyvä. Useimmat kommentit sen sijaan osoittivat, mikä on energiaymmärryksen taso suomalaisten keskuudessa. Tietenkään yhden nettikeskustelun kommenttiketjusta ei voi vetää tilastollisesti päteviä johtopäätöksiä. Silti ketjun kommenttien sisältö vastaa hyvin omaa käsitystäni yleistä keskustelua, mukaan lukien eturivin poliitikkojen ja useiden elinkeinoelämän päättäjien kommentit aiheesta.

Energiasta on tullut niin itsestään selvää ja näkymätöntä, että siitä ei osata puhua sen tarvitsemin käsittein tai analysoida totuudenmukaisesti. Riittää kun on joku mielipide, kuten "inhoan/puolustan ydinvoimaa" tai jotain muuta tunteellista, joka sopii omaan elämäntyyliin.

Käymättä läpi jokaista viestiä erikseen, kommentit voidaan jakaa muutamaan kategoriseen virhepäätelmäluokkaan, joita voi kutakin tarkastella joukkona:

  • "Uusia energianlähteitä voi keksiä [tyhjästä korvaamaan öljyä]"
    Tämä on mahdotonta, koska se rikkoo termodynamiikan ensimmäistä pääsääntöä.
  • "Öljyn voi korvata sähköllä"
    Sähkö ja öljy eivät ole keskenään vaihtokelpoisia. Öljy on primäärienergian lähde. Sähkö on energiavektori (energian kuljettaja). Niitä ei voi edes käsitellä samalla tavoin fysikaalisissa laskutoimituksissa, ellei osaa rajoittaa laskutoimitusten päättelysoveltuvuutta rankasti. Sähkö tuotetaan aina primäärienergian kiinteistä lähteistä tai vuosta (virtaus, kuten auringon säteily). Käytännön esimerkki vaihtokelpoisuuden puutteesta: sähköä ei voi kaataa bensatankkiin. Sähköstä ei voi tehdä muovia tai muita petrokemian tuotteita.
  • "Öljyn voi korvata biomassalla tai sen jalosteilla"
    Mitään tunnettua biomassaa ei pystytä tuottamaan päivässä 86 miljoonan öljytynnyrin sisältämän energiamäärän verran. Teoriassa tämä olisi mahdollista, jos käytössä olisi enemmän kasteluvettä kuin nyt, energiatasolla ilmaiset lannoitteet, jalostushyötysuhteeltaan 100% valmistusprosessi ja useita kymmeniä kertoja nykyisen verran viljelykelpoista maapinta-alaa. Mitään näistä ei kuitenkaan ole olemassa, eikä niitä voi tehdä tyhjästä tai ratkaista teknologialla, paitsi taloustieteilijöiden kuvitelmissa – rikkomalla samalla fysiikan lakeja.
  • "Tuuli- ja aurinkovoima on hyödytöntä näpertelyä"
    Tuulivoiman investoinnin takaisinmaksuaika on tämän hetken energiatuotantolaitoksista nopein. Se on myös riittävän tehokasta tuottamaan järkevää kestävää energiaa (selkeästi positiivinen energiatase). Aurinkovoima ei ole vielä yhtä pitkällä, mutta tuotantoon tulossa olevat ratkaisut nostanevat sen nykyisen tuulivoiman luokkaan lähivuosina. Silti, vaikka molemmat energiamuodot kymmenkertaistaisi Suomessa ja kaiken öljynkulutuksen saisi korvattua sähköllä ja bioraaka-aineilla infrastruktuurimuutoksen kautta, vaihtoehtoiset energiat eivät riittäisi korvaamaan edes nykyistä öljynkulutusta. Vaihtoehtoiset eivät ole hyödytöntä näpertelyä, vaan useiden asiantuntijoiden mukaan osa sitä energiapalettia, johon meidän on pakko siirtyä, jos haluamme ylläpitää jossain määrin saman elintason kuin nyt. Vaihtoehtoja siis tarvitaan, mutta ne eivät yksin riitä.
  • "Öljyn voi korvata helposti energiavaihtoehdolla Y [Y tässä voi olla mikä tahansa]"
    Öljyä ehkä voi korvata täysin millään energiavaihtoehtojen yhdistelmällä, ei ainakaan helposti tai nopeasti. Robert Hirschin tutkimus osoittaa, että öljyhuippuun varautuminen edellyttäisi vähintään 20 vuoden erittäin tehokasta muutostyötä kaikissa liikenteen ja energiateollisuuden perusrakenteissa. Tällöin olisi mahdollista, että ehkä olisi mahdollista selviytyä vähenevästä öljystä ilman merkittäviä katastrofiriskejä. Tällöinkään ei öljyä korvattaisi täysin, vaan ainoastaan osittain. Käytännössä: kuvittele korvaavasi kaikki autot, lentokoneet, laivat, rekat, aggregaatit, muovi- ja lannoitetehtaat uusilla vaihtoehdoilla, jotka käyttävät sähköä, eivätkä öljyä.
  • "Pienen Suomen teoilla ei ole mitään merkitystä, kun X käyttää niin paljon enemmän"
    Tämä on klassinen osittamisesta syntyvä vertailuvirhe, jossa ajatellaan omat teot merkityksettömiksi suureen massaan nähden. Samaa logiikkaa käyttäen voisi todeta seuraavaa: Pohjoismaiden kulutuksella ei ole merkitystä EU:n kulutukseen nähden. EU:n kulutuksella ei ole merkitystä kaikkiin OECD maihin verrattuna. OECD maiden kulutuksella ei ole merkitystä, kun lasketaan koko maailman kasvava kulutus ja erityisesti Aasian kasvava kysyntä. Simbsalabim! Näin tuli juuri perustelluksi, että kenenkään ei tarvitse tehdä yhtään mitään, vaan niiden muiden tulisi tehdä kaikki hankalat päätökset ja teot. Tällaisesta päättelyä kutsutaan yleensä myös virheelliseksi kaltevaksi pinnaksi.
  • "Vety[kennot] korvaa öljyn"
    Vety ei ole maapalolla vapaasti esiintyvä energianlähde, vaan potentiaalinen energiasäilö. Vetyä täytyy irrottaa muista aineista, kuten vedestä ja tallentaa johonkin säiliöön, kuten vetykennoon. Koko vetyprosessi on toistaiseksi kokonaishyötysuhteeltaan noin puolet vastaavan sähköakkujärjestelmän hyötysuhteesta. Lyhyesti sanottuna: vety on energian tehokkaan käytön näkökulmasta hölmöläisten hommaa, eikä ainakaan ratkaisu mihinkään energiapulaan. Energiapulassa tarvitaan pääasiassa uusia energian lähteitä, eikä ainakaan nykyisiä huonompia energiavektoreita, jotka hukkaavat lisää energiaa.

Jos uskoo, että yllä olevat ajatukset energiasta ja öljystä ovat yleisiä ja että ne ovat virheellisiä, kuten yllä on esitetty, niin kysymys kuuluu: miksi?


Miksi emme yritä ymmärtää energiaa? Miksi emme tajua sen merkitystä? Miksi emme osaa analysoida ja laskea sitä? Miksi energia ei ole kiinnostavaa? Miksi sitä ei opeteta koulussa?

Vastaus löytynee tämän viestin ensimmäisestä listasta. Emme ole kiinnostuneita energiasta, koska sitä on ollut käytettävissä viimeisen sadan vuoden ajan joka päivä enemmän kuin eilen. Olemme yhä enemmän kiinnostuneita siitä, mitä energian avulla saadaan aikaan: vauraudesta, teknologiasta, muodista, viihteestä, postmodernista totuusfilosofiasta ja hyvinvoinnista yleisesti.

Ilman halpaa, helppokäyttöistä ja tasaisesti kasvavaa energiavirtaa nykyinen hyvinvointi ei kuitenkaan ole mahdollista. Öljy on vain yksi tämän energian lähteistä, mutta yhdessä kaikki uusiutumattomat fossiiliset polttoaineet kattavat 95% koko maailman energiankulutuksesta. Kun näiden energialähteiden päivittäinen saatavuus heikkenee, heikkenee myös mahdollisuus ylläpitää nykyistä hyvinvointia sen kaikissa ilmenemismuodoissaan.

Siinä on yksi erittäin hyvä syy miettiä ja ymmärtää energiaa.

Saturday 7 April 2007

Peak Oil - from Obscurity to Public Debate



Currently Peak Oil is pretty much a niche news item on the large scheme of thing. It's getting buried under other big news issues. Not many people are aware of it, or even if they are, they mostly ignore it for various reasons. What is on people's minds and on the media is Global Warming (see graph above for a relative blog exposure of the two phenomenon).

However, it seems like that is about to change...

Forecasting is difficult. Nobody has a crystal ball into psychological events, although physical reality is to some extent within the boundaries of rough forecasts.

However, with that said, here's a forecast:

Peak oil is about to become real to the masses. In a big way. Think this year, maybe during summer already.

The signs are in the air:

All that in the last two weeks alone. It's getting increasingly hard to stay on top of the news. The amount of reporting is growing almost exponentially.

Regardless of whether the estimates of date of peaking are correct, the amount of signal in peak oil discussion is going up and it's reaching more and more mainstream media.

The deniers are getting either more vocal or starting to do a reversal ("yes, there is a peak and it's coming").

Watershed moment in peak oil awareness is approaching. Let's hope the actual peak oil is not yet as close.

When that happens, expect to see the discussion get really muddy. We will move even more from fact based discussion to emotional and argumentative discussion. People will either choose to believe it or not, facts be damned. Some will deny being part of it ("doesn't concern me, I don't drive that much and I don't have a SUV"), while some will just see echoes of history ("Ah, we went through this in the 70s and came out alright on the other side").

In short, the discussion will get more wide, but also the facts are more likely to get lost in all the noise. This will also mean a lot more procrastinating, doing studies, evaluating and huge amounts of lobbying.

And what will be missed by most people in the beginning is that the two discussion (GW + PO) are inexplicably linked. Global warming is almost a direct result of burning hydrocarbons (mostly coal, but also huge amounts of oil and natural gas). What is even more important is what will the world turn to, once it runs out of oil? Coal.

At that point the link between oil production peak and global warming risks will become painfully obvious.