Keskajal kardeti nõidasid, mõned aastad tagasi kardeti koroonaviiruse haigust COVID-19 ning nüüd molekuli nimega süsihappegaas (CO₂). Samal ajal on paradoksaalsel kombel tegemist hädavajaliku ainega, milleta elu Maal ilmselt poleks. Seega ei tasu ka CO₂ mõju kliimale alahinnata.

Teema olulisuse rõhutamiseks on Eestis loodud kliimaministeerium ning sõlmitud on nn Euroopa roheline lepe ehk kliimakokkuleppe, mille eesmärk on muuta Euroopa Liit 2050. aastaks maailma esimeseks kliimaneutraalseks riikide ühenduseks. Selle järgi ei tohi EL-i majandus emiteerida atmosfääri rohkem kasvuhoonegaase, kui neid suudetakse siduda. Tegemist on sisuliselt Pariisi kliimakokkuleppe kordamisega.

Tihti räägitakse kasvuhoonegaaside kontekstis lihtsalt CO₂ emissioonidest, kuid sellisel juhul on arvutatud teiste kasvuhoonegaaside emissioonid ümber CO₂-ekvivalentideks. Täpsuse huvides tuleb öelda, et enamiku nn CO₂ emissioonidest moodustabki CO₂, mistõttu keskendun CO₂-le, aga seejuures ainult inimtekkelisele.

Rikaste tegevus mõjutab enim

Probleemide keerukuse mõistmiseks peame aru saama, et mistahes toote tootmise, kasutamise või utiliseerimisega kaasneb CO₂ emissioon. See, et meie majandus on süsiniku- ehk CO₂-põhine, on meie fundamentaalne probleem.

Palju on tähelepanu pööratud energeetikale, mis on iga tootmisahela ülioluline lüli. Eestis on eriti suurt tähelepanu saanud põlevkivi kasutamine elektrienergia tootmisel, samuti kära Enefit 280 tehnoloogial põhineva teise (ehk Enefit 280-2) õlitehase ümber, mis hakkab valmimisel emiteerima otseselt kuni umbes 500 000 tonni CO₂-e aastas.

Mastaabi mõistmiseks võime võrrelda seda näiteks riigikogu ühe liikme, kes kasutas poole aasta jooksul üle 3000 liitri kütust, tekitatud CO₂ emissiooniga, mis on üle 7500 kg (eeldades, et pool kasutatud kütusest oli bensiin ja teine pool diiselkütus) ehk siis aastas üle 15 000 kg.

Vähem on kajastust leidnud teised CO₂ emissioone põhjustavad tegevused. Võime võtta nt sellise igapäevase materjali nagu tsement, mille tootmisest tulenevad CO₂ emissioonid moodustavad viis kuni seitse protsenti aastasest fossiilkütuste kasutamisest tulenevast CO₂ emissioonist. Viimane on suurusjärgus 36,5 Gt aastas ja kasvab (ainult COVID-19 pandeemia ajal vähenes).

Selle kasvu põhjuseid ei pea kaugelt otsima, tasub vaid mõelda sellele, et kümme protsenti maailma rikkama elanikkonna, sh meie, tegevuse tagajärjel tekib üle 50 protsendi CO₂ emissioonidest. Õnneks vähemalt osa sellest kümnest protsendist justkui püüab midagi teha olukorra parandamiseks. Nüüd ilmselt tabab nii mõnigi lugeja end mõttelt, et parim relv võitluses CO₂ vastu on vaesus.

Jättes vaesuse kõrvale, siis kuidas probleemiga tegeleda?

Paberil on asi lihtne: seadusandja seab eesmärgi, kuna meil on olemas tehnoloogiad, mida teadlased ja insenerid on aastaid või aastakümneid uurinud ning mida on ka päriselt tööstustes CO₂ püüdmiseks rakendatud. See on tuntud kui CC-tehnoloogia (carbon capture).

Meil on võimekus CO₂-e transportida (ka LNG ehk veeldatud maagaasi transpordilahendusi kasutades) ja ladustada. CO₂ püüdmine ja selle ladustamine on tuntud kui CCS (carbon capture and storage/sequestration).

Kindlasti on võimekus CO₂-e kasutada uute toodete/kemikaalide tootmiseks, kuid tekib küsimus, kui pikaks ajaks sellisel viisil seotud CO₂ atmosfäärist eemaldatakse või millise osa fossiilsest lähtematerjalist selline toode asendab. CO₂ püüdmine ja selle järgnev kasutamine on CCU (carbon capture and utilization). Võimaluste põld on lai.

Justkui kõik pusletükid oleksid olemas, vaja need ainult paika sättida. Milles siis probleem, et seda ei ole tehtud pärast 2016. aasta Pariisi kliimakokkulepet, kus ametlikult deklareeriti probleemide tõsidust? Või milles on probleemid?

Jah, probleeme on palju ja need on eriilmelised. Üldisele konsensusele on jõutud selles, et CO₂ emissioone tuleb peatselt ja järsult vähendada. Kindlasti on võimalik seda teha ka Eestis. Mitmed ettevõtted on seadnud omale eesmärgiks süsinikuneutraalsuse saavutamise juba 2030. aastaks.

EL-i eesmärk on, et 2050. aastaks oleks CO₂ emissioonid viidud õiglaselt ja sotsiaalselt võrdselt nullini. Seejuures ei peeta silmas tööstuste sulgemist, mistõttu nähakse CO₂ püüdmisel olulist rolli Euroopa konkurentsivõime säilitamisel. Seda enam, et eksisteerib rida sektoreid, nagu näiteks keemiatööstus, mis on vältimatult olulised ning milles ei ole nn tavaolukorras võimalik CO₂ emissioone vältida.

See tähendab, et paljudel juhtudel ei ole lihtsalt toodetavale tootele CO₂-neutraalset alternatiivi. Sellisel juhul tulebki rakendada CO₂ püüdmist, ladustamist või kasutamist, mistõttu nähakse CCS tehnoloogiaid ühe olulise võimalusena kliimakokkuleppe eesmärkide täitmiseks.

Teadlased peavad leidma sobiva tehnoloogia

2022. aasta ÜRO kliimamuutuste konverentsil (COP27) tunnistati, et meil ei ole võimalik oma ambitsioonikaid eesmärke täita CCS- ja CCU-tehnoloogiate kombinatsiooni kasutamata. Olulist rolli mängivad tehnoloogilised nüansid: milline on CO₂ sisaldavas gaasis CO₂-e kontsentratsioon, mis komponendid peale CO₂-e selles gaasis veel on, milline on gaasi kogus/mahtkulu (ehk mitu(sada) kuupmeetrit sekundis vastavat gaasi on vaja töödelda), milline on tootmise protsess jne.

Nende muutujate rägastikust tuleb teadlastel ja inseneridel välja sõeluda selleks sobiv tehnoloogia, selle tehnoloogia parameetrid ning lõpuks määrata hind.

CO₂ püüdmisel on Euroopas esirinnas Norra, kus 2024. aastal peaks alustama tööd esimene tsemendi tootmisel tekkivat CO₂ püüdev kompleks. Ühes aastas püütavaks CO₂ koguseks on planeeritud 400 000 tonni. Ideest teostuseni kulub viimaste sammude õnnestumisel sellel konkreetsel juhul ligi 20 aastat.

Praeguse seisuga peaks samuti Norras 2027. aastal valmima kompleks energia tootmise eesmärgil prügi põletamisel emiteeritavatest põlemisgaasidest CO₂ eraldamiseks (samuti 400 000 tonni). Mõlemad kompleksid kuuluvad Longship projekti, mida rahastab suures osas Norra riik. Projekti eripäraks on see, et ette on nähtud ka CO₂ ladustamine.

Taanis peaks 2025. aastal valmima CO₂ püüdmise kompleks, mis hakkab biokütuse põlemisgaasidest püüdma ühes aastas 430 000 tonni CO₂. Sel konkreetsel juhul oleks seadusandlikus mõttes tegemist CO₂-negatiivse ettevõtmisega. Veel suuremat kogust, 800 000 tonni CO₂-e aastas, hakatakse eraldama Hollandis ammoniaagi ja väetiste tootmise tehases (täpsuse mõttes tuleb mainida, et ammoniaagi tootmisprotsessi üks osa on olnud alati CO₂-eraldamine protsessi gaasist).

Eespool sai kasutatud tingivat kõneviisi, sest näiteks prügi põletamisel tekkivast põlemisgaasist CO₂ eraldamise kompleksi rajamine on tulenevalt majanduslikest aspektidest hetkel peatatud ning tegeletakse kulude vähendamise võimaluste otsimisega.

Takistusi on veelgi

Teekond nulli paistab justkui käega katsutav, kuid nagu öeldud, on sel teekonnal mitmeid takistusi.

Kõigepealt mastaabid. Hinnanguliselt on Euroopas emiteeritav CO₂ kogus tööstustest, kust tulevikus tuleks CO₂ kindlasti kinni püüda (ehk millele ei ole praeguste teadmiste kohaselt alternatiivi), 320 Mt (miljonit tonni) aastas. Eespool kirjeldatud lahenduste puhul, kui kõik läheb nagu plaanitud, püütakse ligi kaks miljonit tonni ehk alla ühe protsendi sellest kogusest.

Võib ju öelda, et tekitame kähku neid CO₂ püüdmise võimalusi juurde. Üks olulisi põhjusi, miks ei saa, peitub ressurssides ehk ajas ja rahas. Üldiselt kipub olema nii, et nii aega kui ka maksumust pigem alahinnatakse. Aja alahindamine tuleneb tihti teadmiste puudumisest – meil ei ole võtta näiteid konkreetsete rakenduste kohta. See toob kaasa omakorda maksumuse alahindamise.

Praeguse seisuga saab parima hinnangu mainitud 320 miljoni tonni CO₂ püüdmiseks anda Norras käimas olevate projektide kohta teada oleva avaliku info põhjal, mis ütleb, et 400 000 tonni CO₂ püüdmise tehase rajamise kapitalikulu on 400 kuni 550 miljonit eurot. Arvutuste lihtsustamiseks võtame, et kompleksi, mis püüab aastas ühe Mt CO₂, rajamise kapitalikulu on seega miljard eurot. Ja selliseid asju on vaja piltlikult öeldes 320 tükki. Edasi võib arvutada igaüks ise.

Siiski ei olegi tegemist niivõrd utoopiliste numbritega, arvestades, et Euroopa Liit on käesoleva kümnendi jooksul näinud eelarvest ette kliimakokkuleppe saavutamiseks investeeringuid 1000 miljardi (ehk triljoni) euro jagu. Ajaga muutuvad hinnad ka odavamaks, nagu näiteks päikesepaneelidel. Seda eeldusel, et ehitusmaterjalide ja tööjõu maksumus ei kasva oluliselt.

Kogu ettevõtmise juures tuleb arvestada, et ka CCUS tehnoloogiate opereerimine on seotud kuludega, sest vaja on energiat, kemikaale, materjale ja inimesi. Soojusenergiat saab tihti vähemalt osaliselt konkreetsest protsessist, kust CO₂ püütakse.

Elektrienergiat, mille vajadus oleneb oluliselt kasutatavast CO₂-e püüdmise tehnoloogiast, on paraku tihti vaja kuskilt lisaks saada. Kas lahenduseks on tuulikud ja/või päikesepatareid koos akudega või mõni muu lahendus, see saab olema ilmselt küsimus elektriinseneridele ning loomulikult ökonomistidele.

Mida saaks CO₂-ga teha?

CO₂ püüdmine on piisavate ressursside olemasolul ja õigete valikute tegemisel võimalik. Kui me hakkame seda püüdma suuremates kogustes, siis mida sellega edasi teha? Võime CO₂-te juhtida kasvuhoonesse seal CO₂ kontsentratsiooni tõstmiseks ning seega taimede ja nende viljade kasvu kiirendamiseks, seda ka tehakse, sealhulgas Eestiski. Idee on hea, kuid mastaabid erinevad paraku kardinaalselt vajadusest.

Üks väljund on kindlasti CO₂-st uute toodete tootmine. Võimalus on siduda CO₂ anorgaanilise ühendi (sh nt teatud tsemendi) koostisesse või muundada orgaaniliseks ühendiks. Esimene on energeetiliselt soodne, kuid kineetikaga on probleeme ning lähtematerjalid (peale CO₂-e) on spetsiifilised.

Orgaanilisi ühendeid on CO₂-st võimalik toota kiiresti ja palju ning praktiliselt sõltumata asukohast, kuid probleemiks on energiavajadus, sh ka vesiniku tootmiseks ja hoiustamiseks vajalik energia (meeldetuletuseks keemiast: orgaaniline molekul sisaldab lisaks süsinikule kindlasti ka vesinikku).

Kiiremini realiseeritavaks lahenduseks, mis võimaldaks kõikide nende sadade miljonite CO₂ tonnidega tegeleda, loetakse CO₂ ladustamist, et see ei pääseks atmosfääri. Selleks on erinevaid võimalusi, millest kõige teostatavamaks loetakse ka Longship projektis kasutatavat geoloogilist ladustamist (nt kõrge soolsusega põhjaveekihtides).

Ka inimesed seisavad tee peal ees

Kokkuvõttes ei tähenda CO₂ püüdmise võimekuse ja ladustuspaikade olemasolu siiski koheselt probleemi lahenemist. Teel seisab ees veel mõnigi inimtekkeline faktor. Esiteks, inimeste enda loodud seadusandlikud piirangud, mis puudutavad nt CO₂ transporti torustiku kaudu (kui rääkida suurtest CO₂ mahtudest), kuid ka ladustamist, ning teiseks, inimeste võime aktsepteerida vastavat infrastruktuuri oma vahetus läheduses jne.

Seadusandluse kohalt võime võtta näiteks Läti ja Eesti, kus CO₂ ladustamine on keelatud. Eestis sellega muret ei ole, kuna meil teadaolevalt CO₂ ladustamiseks sobivad geoloogilised võimalused niikuinii puuduvad.

CCUS-tehnoloogiate kallal aga töötatakse. Valdkonna arengusse on muuseas viimase kümne aasta jooksul andnud oma tugeva panuse Eesti vajaduste/problemaatika kontekstis ka Tallinna Tehnikaülikooli energiatehnoloogia instituudi teadlased.

Kindlasti tuleks kogu valdkonna arengule kasuks, kui ettevõtted oleks motiveeritud valdkonda panustama. Muidu juhtubki nii, et riik koorib ettevõtetelt nii palju kui võimalik (ehk paradoksaalsel kombel on saastamine riigile kasulik) ja ettevõtted saastavad nii palju ja kaua, kui see on majanduslikult rentaabel.