Kioton sopimuksen jälkeinen elämä

Uusimmassa Naturessa oli juttu siitä, mitä Kioton vuoden 1997 ilmastosopimus on saanut aikaan. Yhteenveto on, että ei paljon mitään. Sopimus umpeutuu tämän vuoden (2012) lopulla ja on siis aika miettiä, että mitä seuraavaksi. Kioton sopimuksen tarkoituksena oli rajoittaa kasvihuonekaasujen päästöjä. Sopimusta seuranneet maat kyllä vähensivät hiilidioksidipäästöjä keskimäärin noin 16%, mutta suurin osa tästä tuli vähän kuin ilmaiseksi koska talouskriisi iski ja tuotantoa siirrettiin muualle. Maailman kokonaishiilidioksidipäästöt sen sijaan kasvoivat 50%. Kenties Kioton sopimuksesta olisi tullut toisenlainen, jos tämä oltaisiin osattu ennustaa. Kokonaispäästöt ovat tietenkin ainoa ilmastoon vaikuttava tekijä. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut pohjoisilla napa-alueilla uuteen ennätykseen 400 ppm. Ennen teollistumista se on ollut 275 ppm. Mauna Loan mittari näyttää nyt lukemaa 391 ppm.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta kasvattivat merkittävästi erityisesti Kiinan energiantuotannossa käyttämä kivihiili, metsien hakkuu ja USA:n siirtyminen tehokkaampaan maakaasun ja öljyn tuotantoon (fracking). Länsimaissa tuotanto ja samalla päästöongelmat ulkoistettiin Kiinaan, joka ei ollut osana Kioton sopimusta. Kiina vaatimattomasti kolminkertaisti omat hiilidioksidipäästönsä ja kotimaisen tuotannon supistuminen johtaa tunnetusti myös muihin ongelmiin. Kioton sopimukselle halutaankin seuraajaksi sopimus, mikä pyrkisi rajoittamaan sekä kotimaisten että tuontituotteiden hiilidioksidipäätöjä.

Näillä näkymin hiilidioksidipäästöjen kasvua näyttää rajoittavan vain fossiilisten polttoaineiden saatavuus. Nykyvauhdilla Kiina kuluttaa kaikki kivihiilivarantonsa reilussa 30 vuodessa. Koska ydinvoimaa ajetaan hiljalleen alas alkaa vaihtoehdot olla kohta vähissä. Onneksi fuusiovoima tulee kohta ja mullistaa energiankäytön. Vai tuleeko?

Marraskuun alussa Naturessa julkaistiin lisää huonoja uutisia fuusioenergiarintamalta. USA:n National Ignition Facilityssä (NIF) myönnettiin, että siellä ollaan oltu pikkasen liian optimistisia kun sanottiin, että fuusio saatisiin toimimaan lähivuosina laserien avulla. Fuusiota yritetään valjastaa energiantuotantoon usealla eri tavalla. Lupaavin perustuu tokamak tyyppiseen reaktoriin. Fuusiopolttoainetta lämmitetään niissä sähkövirralla ja superkuumaa polttoainetta kontrolloidaan magneettikentällä, joka pitää polttoaineen poissa reaktorin seinistä. Toiseksi lupaavin on ollut tämä laserien avulla tavoiteltu fuusio. Periaatteessa menetelmä on samanlainen kuin vetypommissa eli Tellerin, Ulamin ja Sakharovin 50-luvulla keksimässä lämpöydinpommissa, mutta NIF:ssä fuusiopaloa yritetään sytyttää vähän pienemmässä mittakaavassa: Fuusiopalo käynnistetään puristamalla fuusiopolttoainetta korkeisiin tiheyksiin ja lämpötiloihin säteilypaineella. Vetypommissa säteilypaine luodaan fissiopommin valtavalla energialla, joka on lähes kokonaan röntgensäteilyn muodossa välittömästi ydinreaktioiden päätyttyä. Röntgensäteily kuumentaa fuusiopolttoainetta sisältävää kapselia niin, että sen pinta räjähtää ulospäin. Räjähdyksen sisäänpäin suuntautuva paine (ablaatiopaine) luo shokkiaallon, jota käytetään puristamaan fuusiopolttoainetta kunnes fuusiopalo on mahdollinen. NIF:issä ollaan käytetty samaa ideaa, mutta ablaatiopaineen aiheuttaa suuritehoiset laserit millimetrien kokoisessa kullalla päällystettyssä sylinterissä (”hohlraum”), joka sisältää fuusiopolttoaineen. Valitettavasti nyt ollaan myönnetty, että suurilla lupauksilla kerätyt rahat eivät tuottaneetkaan toivottua tulosta ja lasereihin menee yhä kymmenen kertaa enemmän energiaa kuin mitä fuusiopalosta saadaan ulos. Rahoittajat menivät siihen vipuun, että uskoivat hypetystä vaikka ulkopuoliset arvioijat olivat sitä mieltä, että kokeissa ablaatiopaine ei ollut vielä riittävän suuri puristamaan fuusiopolttoainetta tarpeeksi suuriin tiheyksiin. Uusissa suunnitelmissa palattiin vähän realistisempiin arvioihin fuusion valjastamiseksi monen vuoden aikaskaalalla.

Kenties Ranskaan rakennettavalla tokamak-tyylisellä Iter-tutkimusreaktorilla saadaan vähän parempia tuloksia. Jos siellä oltaisiin yhtälöt laskettu oikein. Oli miten oli – kylmä totuus on, että fuusio on kuitenkin ainoa mahdollinen keino tuottaa ihmiskunnalle tarpeeksi energiaa tulevaisuudessa. Se on saatava toimimaan tai muuten.

Advertisements