ARVAMUS ⟩ Kas biogaas on päriselt või kokkuleppel roheline?

VILJANDI, EESTI, 05JAN18 Osaühingu Biometaan ehitas Põhja-Sakala valda Koksvere külla biometaanitehase, mis on Eestis esimene omataoline. MARKO SAARM/SAKALA Foto: Marko Saarm

​Biokütuste asjus on kerkinud kuhjaga küsimusi, millele paljudele pole siiani antud selgeid vastuseid. Omamoodi rindejoon läheb läbi ka Euroopa liidust: Kontrollikoda esitab biokütuste asjus nende rohelisust puudutavates aspektides kõhklusi samal ajal, kui Euroopa komisjon jätkab biokütuste projektide rahastamisega.

Mis on biokütused, kuhu hulka kuuluvad ka biogaas ja biometaan? Biokütusteks loetakse biomassist toodetud vedelaid või gaasilisi transpordis kasutatavaid kütuseliike. Euroopa Kontrollikoda on kokku pannud üsna kriitilise eriaruande biokütuste arendamise ja kasutamise kohta.

Euroopa Kontrollikoja liige Keit Pentus-Rosimannus tõi värskelt koostatud eriaruandest välja neli peamist biokütustega seotud probleemi:

1.Euroopa Liidul puudub biokütuste kasutamise pikaajaline kava

2. Biokütuste keskkonnasõbralikus on vähene ja teaduslikult mitte tõestatud.

3. Biomassi kättesaadavuse probleemid süvenevad.

4. Biokütuste suured tootmiskulud

Nii on üles visatud küsimus selle kohta kas biokütused üldse ja biometaan nende hulgas, saavad olla Euroopa kütusmajanduse selgrooks. Biokütuseid toodetakse tihti toorainest, mille kasvatamine nõuab metsa maha võtmist või toidu tootmiseks mõeldud põllumaaga konkureerimist. Tekib eetiline küsimus-kas toit või kütus ?

Biokütuste sektor konkureerib tooraine pärast väga paljude sektoritega (kosmeetika, farmaatsia, bioplastid jne) 2020. aastaks pidi Euroopa Liidu transpordisektoris taastuvenergia osakaal olema vähemalt 10%. 27-st Euroopa Liidu riigist suutsid püstitatud eesmärgini jõuda ainult 7 riiki (Rootsi, Luksemburg, Eesti, Soome, Madalmaad, Malta ja Sloveenia). 2030 .aastaks on eesmärgiks seatud vähemalt 14%. Perioodil 2014-2020 eraldas Euroopa Liit ligikaudu 430 milj € teadusprojektidele ja biokütuste kasutuselevõtu edendamiseks. Eriaruandes toodud kriitika näitab, et sadade miljonite eurode suunamine biokütuste arendamisse ei ole aidanud Euroopa Liidu riikides püstitatud kliimeesmärke tegelikkuses saavutada.

Metaanist, kui biogaasi põhikoostisosast

Metaani avastas ja isoleeris esimesena Alessandro Volta ajavahemikus 1776-1778, uurides Lago Maggiore soogaasi. Tegemist on värvitu ja lõhnatu ning maitsetu gaasiga. Selle tihedus on 0,717 kg/m3. Metaan on väga kergesti süttiv ja võib koos õhuga moodustada plahvatusohtliku segu. Inimesi ohustab lämbumine, kui viibib ruumis , kus metaan on õhust hapniku välja tõrjunud.

Metaani kontsentratsioon atmosfääris on kasvanud ligikaudu 150% alates aastast 1750, mida loetakse tööstusrevolutsiooni alguseks. Metaani eluiga atmosfääris on umbes 10 aastat.

Kasvuhoonegaasidest täpsemalt

Kasvuhoonegaasid on lühilainelist päikesekiirgust mitteneelavad või vähe neelavad ning pikalainelist soojuskiirgust neelavad gaasid Maa atmosfääris, mis põhjustavad kasvuhooneefekti, kuna takistavad soojusenergia lahkumist Maalt maailmaruumi pikalainelise soojuskiirgusena. Maapinnalt kiiratud soojuskiirgus neeldub atmosfääris kasvuhoonegaasides ning kiiratakse uuesti atmosfääris madalamal temperatuuril kui maapind kõigis suundades, seega kiiratakse osa atmosfääri jõudnud soojusenergiast tagasi maapinnale. Nii ringleb osa pikalainelisest kiirgusenergiast maapinna ja atmosfääri vahel ning energia ärakanne planeedilt väheneb.

Metaaniheitest biogaasi ja biometaani tootmisel

Metaaniheitest biogaasi ja biometaani tootmisel on kirjutatud teadusartikkel «Methane emissions along biomethane and biogas supply chains are underestimated» (Metaaniheidet biometaani ja biogaasi tarneahelas alahinnatakse). Nimetatud artikkel avaldati veebilehel ScienseDirect (17.06.2022 .a.) Teadusartikli autorid on Semra Bakkaloglu, Jasminn Cooper ja Adam Hawkes.

Metaaniheite mõõtmiste tegemiseks jagati kogu biogaasi ja biometaani tarneahel viieks etapiks. Püstitati hüpotees, et metaani heitkoguseid on biogaasi ja biometaani tarneahelas alahinnatud Tulemuste osas võrreldi biogaasi ja biometaani tootmise kõiki viite etappi.

Teadusartiklis arutletakse selle üle, miks on biogaasi ja biometaani tootmise tarneahelas ikkagi üsna suur metaaniheide

Halvasti hallatud tootmisrajatised

Artikli autorid sedastavad, et väiksemad investeeringud biogaasi tootmisse, võrreldes maagaasi ja naftatööstusega, mõjutab negatiivselt investeerimist arengusse, tootmisseadmete käitamisse ja seiresse ning sellele lisandus lähteainete ladustamise mahutite halb kavandamine ja haldamine.

Nafta ja maagaasi tarneahelad on toiminud aastakümneid suurettevõtete juhtimisel ja nii on rohkem investeeritud lekete avastamisse ja likvideerimisse.

Autorite järeldused kujunenud olukorrale

5% suurimatest saastajatest vastutavad 62% heitkoguste eest. Biogaasi ja biometaani tarneahel võib tekitada kuni 18,5 miljonit tonni metaani aastas kusjuures biogaasi enda tootmismaht on ca 35 miljonit tonni aastas. Metaaniheide võib olla rohkem kui kaks korda suurem, kui varem prognoositud, kusjuures suurema osa vabanevast metaanis põhjustabki kääritus saaduste käitlemise etapp. Biogaasi ja biometaani tarneahela metaani kadude määr on suurem kui nafta ja maagaasi puhul. Tagamaks biogaasi ja biometaani tootmise kliimaalane kasu, tuleb igas tarneahela etapis välja töötada ja kasutusele võtta tõhusad metaaniheite vähendamise strateegiad ning luua neile vastavad tehnikad.

Tänaseks hetkeks muutusi tehtud pole.

Globaalsed lubadused metaani heite ohjamiseks Novembris 2021 .a. toimus Glasgows konverents COP26, kus arutati meetmeid inimtegevusega seotud metaaniheite vähendamiseks. USA ja Euroopa Liidu riigid on kaasanud sellesse protsessi kokku 111 riiki, kes annavad 45% ülemaailmsest inimtegevuse põhjustatud metaaniheitest. Lubatakse, et metaaniheite koguseid 2030. aastaks vähendatakse vähemalt 30% võrra võrreldes 2020. aasta tasemega () Aprillis 2024.a. kinnitas Euroopa Liidu parlamendi täiskogu metaaniheite piiramise strateegia.

Biogaasi tootmise ajaloost

Mitmed teadlased tuvastasid juba 1600-ndatel aastatel, et orgaanilise aine lagunemisel tekib biogaas. 1890 .aastal ehitati Indias esimese biogaasijaam, kus hakati biogaasi tööstuslikult tootma. Inglismaal Exeteris töötasid alates 1896 .aastast tänavalaternad gaasiga, mis oli kogutud linna reoveesette kääritus gaasist. 1970-ndate aastate energiakriis hoogustas biogaasi uurimist ja tehnoloogiliste lahenduste arendamist. Kiire areng selles valdkonnas oli sel perioodil omane Ladina-Ameerika riikidele (Brasiilia, Mehhiko).

Eestis asuti esimesi biogaasijaamu ehitama 1980-ndate aastate teises pooles. Nende biogaasitehaste sisendiks oli seasõnnik.

1987-1997.a. töötas Saugas (Sauga vald, Pärnu maakond) biogaasijaam. Tegemist oli Eesti-Tšehhi ühisprojektiga, mis lõppes seafarmi sulgemise järel

1987-1995 .a. töötas Linnamäel (Oru vald, Lääne maakond) biogaasitehas. Tegemist oli Eesti-Taani ühisprojektiga, mis lõppes ulatusliku korrosiooni kahjustuste tõttu kääritis.

Rangemad nõuded metaanilekete tuvastamiseks ja kõrvaldamiseks

Metaani atmosfääri laskmine ja nn tõrvikupõletamine (naftapuurimisega kaasneva metaani põletamine) tuleks keelustada gaasijaamades 2025 .aastaks ja puuraukude ventilatsioonišahtides 2027. aastaks. Nähakse ette ka riskimaanduskavade koostamine mahajäetud söekaevanduste ning nafta- ja gaasipuuraukude jaoks: mahajäetud rajatised tuleks leida, hermetiseerida ja neid tuleks seirata, välja arvatud juhul, kui see on ohtlik töötajatele või keskkonnale. 2027 .aastast laienevad uued reeglid ka imporditavale naftale, gaasile ja kivisöele - needki ei tohiks siis pärineda eelmainitud nõuetele mittevastavatest allikatest.

Aga mis võiks olla lähituleviku roheenergia ?

Lähituleviku roheenergia (süsinikuneutraalne energia) võiks olla rohevesinik, mille tootmiseks kasutatakse tuule – ja päikeseenergiast toodetud elektrit. Tootmise stabiilsuse säilitamiseks peab olema toeks piisava mahutavusega akupank. Selline taastuvenergiale põhinev lahendus toob alla vesiniku tootmise kulud, millest kaaluka osa moodustab elektrienergia hind. Tänaseks on teada, et Keskkonnainvesteeringute Keskus rahastab Eestis lähitulevikus nelja rohevesiniku projekti summas 40,5 milj €. Kolm neist puudutavad rohevesiniku kasutamist transpordisektoris ning üks keemiatööstuses.

 

Biogaasi tootmisest Euroopas

Euroopa biogaasijaamadest 2/3 paiknevad Saksamaal. Nende tehaste põhiline sisend on seotud põllumajandusega. Saksamaa on juba pikka aega toetanud oma põllumehi, et nad ehitaksid uusi biogaasijaamu. See toimus juba enne seda, kui biogaasist ja biometaanist hakati rääkima, kui rohelisest energiast. Oluline osa Euroopa biogaasist toodetakse veel Suurbritannias, Itaalias ja Prantsusmaal.

Biogaasijaamade arv Eesti lähinaabrite juures

Rootsi 281

Taani 180

Soome 100

Läti 52

Leedu 41

Eestis on praegu 20 biogaasijaama, mis jagunevad sisendi järgi

8 põllumajandus

4 reovee puhastus

4 jäätmete käitlemine

4 tööstus ja tootmine

Õpitagu ikka vigadest

Metaan vajab süsinikdioksiidi kõrval teravdatud tähelepanu, sest tegemist on suuruselt teise inimtegevusliku kliimamuutuste põhjustajaga. Biogaasi ja biometaani tootmisahelas tuleb metaanilekked viia oluliselt väiksemaks, et mitte anda hoogu globaalsele soojenemisele. Lekkeid on pikka aega alahinnatud või neid tegelikult ju polegi hinnatud. Käesoleva aasta kevadest tiirleb ümber Maa just metaanilekete seiramiseks ja hindamiseks mõeldud tehiskaaslane Methanesat, mille eesmärk ongi maiseid metaanilekkeid avastada ja mõõta. Mõnes mõttes on tegemist tõehetke

lähenemisega: kui vahetud mõõtmised näitavad metaanilekete ulatuslikkust aladelt, kus toodetakse biogaasi, siis on ilmselt põhjust see energeetikavaldkond koheselt ka peatada, mitte kõneleda sellest, kui rohelisest valikust. Minu meelest pole õige nimetada üsna meelevaldselt roheliseks ümber tehnoloogiat, mille algne tähendus oli pigem põllumajanduse toetamine. Tegelikke kasvuhoonegaaside emissioone enne seda, kui biometaan roheliseks kuulutati, sisuliselt ei tehtudki.

Vigadest õppimine on üks õppimise viise, aga parem veel on võime vigu ette ennustada neid tegemata.