Our World in Data: Kuinka eri sähköntuotantomuotojen maankäyttöä voidaan vertailla?
Energiaa ei saada mistään lähteestä ilman ympäristövaikutuksia. Jokainen energialähde vie maata tai käyttää vettä tai luonnonvaroja. Miten eri energialähteet sijoittuvat maankäytössä? Maankäyttöä voidaan tarkastella useista näkökulmista: Onko meillä riittävästi maapinta-alaa tuottamaan energia tietyllä tuotantomuodolla? Kuinka suuren osan maisemastamme nämä tekniikat vievät. Mikä on maankäytön vaikutus luontoon ja ympäristöön?
Kokonaiskuvan saamiseksi vertaamme eri tuotantomuotojen maankäyttöä elinkaariarvion perusteella, johon sisältyy laitosten toiminnassa tarvittavan maankäytön lisäksi niiden rakentamiseen tarvittavien materiaalien louhimiseen käytetty maa sekä liitännät sähköverkkoon ja syntyvän jätteen käsittelyn maankäyttö.
Jutussa olevasta kaaviosta nähdään, miten eri sähköntuotantomuotojen maankäyttö vertautuu toisiinsa suhteutettuna tuotettuun sähkön määrään.
Eri tuotantomuotojen välillä on valtavia eroja. Ydinvoima on maatehokkain lähde. Tuotettua sähköyksikköä kohden se vaatii maa-alaa 50 kertaa vähemmän kuin sähköntuotanto kivihiilellä ja 18-27 kertaa vähemmän kuin aurinkovoima.
Toiseksi näemme, että eroa maankäytössä aiheutuu myös tuotantoteknologian käyttötavasta. Eri materiaaleista valmistetuilla aurinkopaneeleilla on erilainen jalanjälki, samoin vaikuttaa se, sijoitetaanko paneelit rakennuksien yhteyteen vai maahan.
Tuulivoima on erikoistapaus. Tuulivoima vaatii paljon tilaa, mutta merituulivoima ei kuluta paljon maa-alueita. Maatuulivoimaloiden välistä maata voidaan käyttää muuhun toimintaan, esim. maanviljelyyn.
Linkki artikkeliin: https://ourworldindata.org/land-use-per-energy-source?fbclid=IwY2xjawF05g9leHRuA2FlbQIxMAABHRAaWlUOlLgn7jT9mwAmKVqTfSCJn97XFp6amY_EEDaMnBLOS_wcNGW_eg_aem_jdXmCiEiqItfRKYl0Tqdew
Tech Xplore: Ydinvoima aiheuttaa vähiten vahinkoa ympäristölle, systemaattinen tutkimus.
Ympäristö- ja energiakriisi vaikuttavat toisiinsa. Ilmastotavoitteet saavuttaaksemme tarvitsemme enemmän sähköä, mutta lisätäksemme sähköntuotantoa joudumme uhraamaan lisää maata sähkön tuottamiseen. Maan käyttö energiantuotantoon vahingoittaa kuitenkin ekosysteemejä, mikä puolestaan voimistaa ilmastonmuutosta.
NTNU on yhdessä Grenoble Insitute of Technologyn kanssa tutkinut eri energiaratkaisujen maankäyttöä analysoiden 870 aurinko-, tuuli-, vesi- ja ydinvoiman tuotantolaitosta. Tutkimus julkaistiin Scientific Reportissa.
Yksi tutkimuksen havainnoista oli, että vesivoima on maatehokkain uusiutuvan energian lähde.
Tutkimus osoittaa, että ympäristöhaitat kuusinkertaistuvat vuoteen 2050 mennessä, jos pidetään kiinni Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) ilmastotavoitteista. Sen mukaan maailman sähköntuotanto vaatisi vuonna 2050 puolitoista kertaa Intian ja koko EU:n kokoisen maa-alueen.
Sähköntuotannossa kehitys on tähän saakka kulkenut siihen suuntaan, että pienemmältä maa-alueelta on saatu enemmän energiaa. Varhaisina aikoina metsät olivat ainoa energianlähde. Sen jälkeen siirryttiin hiileen, sitten öljyyn ja kaasuun.
Vastaus ilmaston, energian ja ympäristön kolmoisongelmaan on, että pyritään etsimään energiatiheydeltään parhaita energiantuotantotapoja. Uusiutuvista energialähteistä maankäytön kannalta heikointa on biovoima, eli metsän polttaminen energiaksi. Seuraavaksi heikointa maatuuli, merituuli, aaltovoima, aurinkovoima ja lopuksi vesivoima.
Tuulivoiman parissa työskentelevät väittävät usein, että tuulivoiman käyttöön otettuja maa-alueita voidaan käyttää samalla muihinkin tarkoituksiin, kuten maatalouteen ja virkistyskäyttöön. Kuitenkin mahdollisuudet muussa käytössä jo olevien maa-alueiden hyödyntämiseen tuulivoimantuotantoon ovat melko rajallisia, mikä rajoittaa tuulivoiman kehittymistä maailmanlaajuisesti hallitsevaksi energiantuotantomuodoksi.
Tutkimuksemme mukaan tuulivoima voisi kasvaa uuteen suuruusluokkaan, jos tilantarpeeksi lasketaan vain tuulivoimaloiden pystytysalueet ja huoltotiet. Tällainen laskutapa ei kuitenkaan ota huomioon tuulivoimahankkeiden tilankäyttöä, jossa tuulivoimalat on sijoitettava hajalleen riittävälle etäisyydelle toisistaan. Se rajoittaa tuulivoimaloiden sijoittamista sinne, missä tilaa on vähän.
Ydinvoima on ylivoimainen voittaja tilankäytön suhteen. Ydinvoimalla voitaisiin tuottaa päästötöntä energiaa koko maailmalle alueella, joka on vain puolet Norjan Vikenin maakunnasta tai USA:n Vermontin osavaltiosta. Ydinvoiman tilantarve on 99,7 % pienempi kuin maatuulivoiman, eli se tarvitsee 350 kertaa vähemmän maa-aluetta. Pelkästään ydinvoimaan perustuvassa energiajärjestelmässä voisimme välttää 99,75 % ympäristövahingoista ja jopa poistaa suurimman osan jo aiheutetusta ympäristöjalanjäljestä.
Nykyään ydinvoimaa ei pidetä uusiutuvana energianlähteenä. Tulevaisuudessa uraania voidaan kuitenkin saada merivedestä, jossa uraani luontaisesti uusiutuu. Lisäksi käytettyä uraania opitaan todennäköisesti käyttämään uudelleen uudella tekniikalla.
Tilankäyttö vaikuttaa kasvavassa määrin energialähteiden suosioon. NIMBY – Not In My Back Yard on termi, jota usein käytetään tuuli- ja aurinkovoiman vaikutuksen ihmisiin, eläimiin ja luontoon yhteydessä.
Ilmasto-, ympäristö- ja energiakriisit tulee ratkaista yhdessä. Monien vuosien ajan painopiste on ollut ilmastoälykkäissä ratkaisuissa ja ympäristöälykkäät ratkaisut ovat jääneet sivurooliin. Luonnonsuojelun ja ennallistamisen keskeinen rooli ilmastonmuutoksen vaikutusten lieventämisessä on unohtunut. Siksi maankäyttöön tulisi kiinnittää enemmän huomiota. Tutkimuksemme käsittelee juuri tätä.
Ydinvoima on maankäytössä selvä voittaja, bioenergia on häviäjä. Metsien polttaminen energiaksi pitää lopettaa.
Linkki artikkeliin: https://techxplore.com/news/2023-04-nuclear-power-environment-systematic-survey.html
Linkki tutkimukseen Spatial energy density of large-scale electricity generation from power sources worldwide: https://www.nature.com/articles/s41598-022-25341-9
