Rohepöörde mõjust maavarade otsingutele, uuringutele ja kasutusele

Üldjoontes tundub asi väga lihtne. Aastaks 2050 peaks Euroopa olema kliimaneutraalne ning teel selleni peaksid aastaks 2030 kasvuhoonegaaside emissioonid olema vähenenud 50–55% võrreldes 1990. aastaga. Kuna inimesest põhjustatud kasvuhoonegaaside emissioonide tekitajaks on peamiselt fossiilsed kütused, siis peamisteks võimalusteks rohepöörde elluviimisel on üleminek taastuvenergeetikale ning energia kokkuhoid, aga ka kindlasti ringmajandus, mahepõllundus, toidu raiskamise vähendamine, jäätmevoogude vähendamine ning kõige selle juures bioloogilise mitmekesisuse säilitamine.

Eesmärkide suhtes on palju skeptitsismi: neid, kes väidavad, et rohepööre on majanduse konkurentsivõimet ja inimeste heaolu ning energia varustuskindluse tagamist arvestades teostamatu, kui ka neid, kes väidavad, et selline plaan tuleb liiga hilja ja sellest on vähe. Lisaks, globaalset pilti vaadates oli 2019. aastal Euroopa Liidu osakaaluks vaid 8,7% fossiilsete kütuste CO2 emissioonidest ning maailma tulevik sõltub pigem sellest, kuidas arenguriigid nii suureneva rahvaarvu kui suureneva tarbimise tingimustes oma energiaportfelle arendavad.

Sõltumata aga sellest, kui kiiresti rohepööre teostub, on selge, et suunad energia kokkuhoiule, taastuvenergeetikale ja tuulest ning päikesest sõltuva energiatootmise juures energia salvestamisele teevad lõpu naftaajastule ning mida kiiremini inimkond suudab need muutused läbi viia, seda väiksemad on kliimamuutuste globaalsed mõjud.

Lahenduste leidmisel sobilikeks energiaportfellideks on üks võimalus ka tuumaenergeetika, mille kasutuse rahvusvaheline pilt on äärmiselt mitmekesine. Ka siin peab Eesti otsustama, kas lisada oma tuumajaam tuleviku energiaportfelli või mitte. Teiseks palju kõneldud võimaluseks on süsinikdioksiidi sidumine enne atmosfääri paiskamist või eemaldamine atmosfäärist, mille hinnaskaala globaalsel tasandil paraku tõstab fossiilsete kütuste kasutamise maksumuse ülipalju kõrgemaks.

Olenemata sellest aga, missugused valikud ja missuguses ajaskaalas tehakse, üks on selge: geoloogidel saab olema märkimisväärne roll kõigis rohepöörde arengutes. Käesoleva kirjutise eesmärgiks on neid tulevikurolle lahata, et juba praegu hakata vastavaid muudatusi plaanima ning ettevalmistavaid samme tegema.

Probleemistiku tõsidus

Väga sageli loeme ja kuuleme, kuidas taastuvenergeetika areneb revolutsiooniliselt kiiresti. Kuid seejuures jääb sageli rääkimata, kui kiire on see areng tegelikult ka asendamaks fossiilseid energiaallikaid. Piisab sellest, kui heita pilk maailma energiatarbimisele perioodil 2000–2019 ning paljastub tõsiasi, et taastuvenergia allikate areng on veel ülikaugel asendamaks fossiilseid (Joonis 1), arvestades lisaks veel seda, et eriti arenguriikides kasvab jätkuvalt nii rahvaarv kui energia tarbimine ühe inimese kohta, viimane on veel väga kaugel arenenud riikide tasemest. Iseloomustamaks globaalset ebavõrdust piisab ainuüksi faktist, et maailma 7,8 miljardist inimesest on 10% senini ilma elektrivarustuseta.

Süvenedes joonisel 1 kujutatud ajalisse dimensiooni, siis just aastatel 2000–2001 ilmusid esimesed teadusinfol põhinevad aruanded globaalse soojenemise tõsidusest. Kuidas aga on maailm käitunud perioodil 2000–2019? Kõikide fossiilsete kütuste tarbimine on väga palju tõusnud.

Taastuvate energiaallikate eksponentsiaalse juurdekasvu matemaatikal on oma võlud. Kui tootmine ja tarbimine neist allikatest kasvaks tõepoolest järjepidevalt 13,8% aastas, siis aastaks 2050 oleks see 200 korda suurem kui praegu ning tundub, et probleemid ongi lahendatud isegi varem kui aastaks 2050. Samas ükski energialiik ei ole üdini ’puhas’. Iga taastuvenergia alaliik nõuab samuti maavarasid ja materjale ning kui vastav energiatootmine peaks ettemääratult kasvama mitukümmend korda, siis peab ka vajalike metallide jt maavarade kaevandamine kasvama mitukümmend korda, millele lisandub juhuslike ja episoodiliste energiaallikate (tuul, päike) puhul vajadus energiat salvestada, suurendades vajadust vastavate maavarade järele veelgi. Ringmajandus siin ei aita, sest vajaminevaid metalle ei ole jäätmete hulgas piisavalt.

Kui kogu maailmal oleks üks autokraatne juht, siis see juht peaks globaalse rohepöörde elluviimiseks omama praeguseks hetkeks selget 30 aasta plaani, kus ja millal üks või teine fossiilse energia allikas vähemalt samas mahus asendatakse – sest iga geoloog teab, et periood maavara eeluuringute käivitamisest tootmise alustamiseni võtab kümmekond aastat aega. Kui me muidugi mingil hetkel ei käitu nagu COVID-19 pandeemia ajal, kus tavapärane üle 10 aastat kestev ravimiarenduse tsükkel on asendatud ülikiire eksperimentaalvaktsiinide tootmisega eesmärgiga taastada tavapärane elu. Mida hilisemaks me lükkame otsuseid fossiilsete kütuste asendamisel, seda suuremaks muutub tõenäosus, et ühel hetkel tõesti peame tegelema maailma päästmisega sarnaselt pandeemiaolukorraga.   

Näiteid eelseisvate muudatuste kohta

Maailmapanga kalkulatsioonide kohaselt, mis avaldati 2020. aasta mais, tähendab kliimamuutuste leevendamiseks piisava hulga tuule-, päikese- ja geotermaalse energia ning energiasalvestussüsteemide ülesehitamine vajadust leida ja kaevandada 3 miljardit tonni metalle ja teisi maavarasid. Hilinemine vajalike maavarade otsingutel, uuringutel, kaevandamisel ja töötlemisel toob kaasa nii hinnatõusu kui tarnete viibimise, mistõttu just geoloogid peaksid kümmekond aastat ette saama väga selge signaali sisuliselt iga metalli ja maavara kohta, mida tulevikus vaja läheb. Tegelik elu on loomulikult palju keerulisem.

Iga keemilise elemendi või ühendi vajaduse muster on erinev: osa on vajalikud sisuliselt kõikide uute tehnoloogiliste lahenduste puhul, teisi vajab pigem vaid üks kindel lahendus (Joonis 2). Näiteks vask, kroom ja molübdeen leiavad kasutust paljudes taastuvenergeetika sektorites ning seetõttu on nõudluse drastilist suurenemist lihtsam prognoosida. Vajadus liitiumi, grafiidi ja koobalti järele seevastu on sõltuvuses konkreetsete tehnoloogiliste lahenduste kasutuselevõtust energia salvestamisel ning tootjad peavad arvestama väga suurte nõudlusriskidega. Prognoosides hetkel arenduses olevate lahenduste baasilt, peaks grafiidi ja liitiumi tootmine aastaks 2050 suurenema 5 korda.

Omaette väljakutseks on selliste lahenduste ja toodete arendus ja disain, mille puhul koostisosi on lihtne taaskasutusse suunata. Näiteks on leitud, et liitiumi puhul on kaevandamine ja tootmine ligi 5 korda odavam kui taaskasutus. Konkreetse salvestuslahenduse toodete ümbertöötlemiseks loodud tehas aga võib oma tooraine kiiresti kaotada, kui kiire areng leiab teistsuguseid lahendusi ning vanematest toodetest loobutakse.

2017. aastal ilmunud Euroopa Liidu Ühisteaduskeskuse (JRC) ülevaade tõi välja keemiliste elementide ja mõningate maavarade taaskasutuse määrad (Joonis 3). Näiteks just liitiumi, galliumi, nioobiumi ja indiumi puhul taaskasutust sisuliselt ei toimunud (0%). Kuna ka vajadus uute tootmisvõimsuste ja salvestussüsteemide järele kiiresti kasvab, siis kahjuks arvamused, nagu suudaks ringmajanduse arendamine kiiresti vähendada vajadust maavarade kaevandamise järele, on sügavalt ekslikud.

Kas ka Eestil oleks võimalus toota taastuvenergia vajaduste hüppeliseks rahuldamiseks vajalikke metalle ja neist omakorda toodete komponente ning terviklahendusi? On ju teada, et meie graptoliitargilliit sisaldab anomaalselt kõrges kontsentratsioonis lisaks uraanile ka molübdeeni ja vanaadiumi, mis on mõlemad taastuvenergeetika jaoks vajaminevate elementide nimistus.

Sellistele küsimustele vastamiseks on Eestile vaja tugevat majandusgeoloogia arenguhüpet. Näiteks molübdeeni turuhind on viimase 50 aasta jooksul pigem olnud sõltuvuses nafta hinnast, suur osa molübdeenist leiab jätkuvat kasutust terase-, nafta-, gaasi- ja keemiatööstuses. Vanaadiumil on aga ülisuur roll terasetööstuses ning kosmosetööstuse jaoks vajalikes sulamites. Taastuvenergeetika areng suurendab mõnevõrra vajadust, samas fossiilsetest kütustest loobumine hoopis vähendab. Võimalusi tootmiseks tuleb kõrvutada teiste komplekstoormetega, näiteks vanaadiumi tootmine on seotud V-Ti-magnetiidi maardlatega ning kõrvalproduktina eraldatav fossiilsete kütuste tuhkadest ning uraani rikastusjääkidest. Kõiki Eesti potentsiaalseid maavarasid tulebki analüüsida komplekstoormete kasutuselevõtu seisukohast ning tugevamini pühenduda rikastustehnoloogiate arendamisele.  

Kasutatud allikad:

1. Kristen Hund, Daniele La Porta, Thao P. Fabregas, Tim Laing ja John Drexhage. World Bank Group. „Minerals for Climate Action: The mineral intensity of the Clean Energy Transition“, mai 2020
2. Critical raw materials and the circular economy. JRC background report EUR 28832 EN, detsember 2017