Lontoon Imperial Collegen mukaan ihmiskunta käyttää nykyään yhteensä noin sata miljardia tonnia erilaisia raaka-aineita vuodessa, reilut kaksitoista tonnia jokaista planeetallamme elävää ihmistä kohti. Metalleja, fossiilisia polttoaineita, puuta ja muuta biomassaa, kivimursketta ja hiekkaa.
Luvussa ei ole mukana kaivosjätettä eli kaivosten sivukiveä, jota syntyy vielä paljon enemmän, erityisesti kaivoksissa jotka perustuvat pienien pitoisuuksien hyödyntämiseen suurien avolouhosten kautta. Esimerkiksi Talvivaaran malmin nikkelipitoisuus on vain 0,2 prosenttia, eikä kaikkea siitäkään saada talteen. Sivukiveä eli kaivosjätettä voi siis tällaisissa oloissa syntyä jopa viisisataa kertaa enemmän kuin raaka-aineita, jotka on huomioitu ihmiskunnan vuotuista kulutusta koskevissa laskelmissa.
Imperial Collegen mukaan vain noin 10 prosenttia kaikista ihmiskunnan kuluttamista raaka-aineista kierrätetään tai uudelleen käytetään. Luku on totta kai paljon korkeampi metallien ja paperin kohdalla mutta suurin osa kaikesta muusta käytetään vain kerran ja haudataan sen jälkeen kaatopaikoille tai poltetaan.
Toisin sanoen nykyinen sivilisaatiomme tuottaa edelleen hyvin paljon jätettä, erityisesti jos myös kaivosjäte lasketaan mukaan.
On terveellistä miettiä, mitä tapahtuu jos jatkamme tällä tavalla edes sata vuotta eteenpäin, tuhannesta puhumattakaan. Tästä on jo julkaistu muutamia mielenkiintoisia kirjoja, kuten David Farrierin hyvin suositeltava Foot Prints – In Search of Future Fossils.
Sitä paitsi esitettyjen skenaarioiden mukaan erilaisten raaka-aineiden kulutus uhkaa vielä kasvaa vielä merkittävästi, ehkä jopa moninkertaiseksi.
Tästä aiheutuu jo nyt monenlaisia ongelmia ja ilman merkittäviä korjausliikkeitä monet niistä kärjistyvät dramaattisella tavalla jo ennen vuosisatamme puoliväliä.
Kasvanut metallien kulutus lisää paineita laajentaa kaivostoimintaa
Jos sähköautot käyttävät jatkossakin litiumakkuja, pelkästään niiden tarvitseman litiumin, koboltin ja nikkelin tuottamiseksi tarvitaan ehkä tuhat Talvivaaran kokoista avolouhosta. Jos Talvivaaran malmio hyödynnetään kokonaan, sen hienoksi jauhettuihin sivukivikasoihin jää jopa Terrafamen oman jätehuoltosuunnitelman mukaan lähes 200 miljoonaa tonnia rikkiä ja valtava määrä erilaisia raskasmetalleja.
Ellei kasoja suojata todella hyvin ja pidetä hyvin suojattuina loputtomasti – käytännössä ikuisesti – niiden rikki alkaa reagoida sadeveden kanssa, tuottaa rikkihappoa ja liuottaa kasvavia määriä raskasmetalleja Oulujoen vesistöön ja Vuoksen vesistöön. Roomalaisten kaksi tuhatta vuotta sitten vähän samantyyppisiin rikkipitoisiin malmioihin perustamat kaivokset ovat edelleen vakava ympäristöongelma.
Jos emme kehitä jotakin parempaa, kaivostoiminta saattaa jatkossa saastuttaa pahanlaatuisella tavalla tuhansia jokia vuosisadassa ja raskasmetalleja sisältävä pöly leviää laajalle myös tuulten mukana.
Kaivosyhtiöt ovat alkaneet puhua myös merenpohjan monimetallinoduleiden hyödyntämisestä. Ne haluaisivat hyödyntää esimerkiksi Hawaijilta Meksikoon ulottuvan kuuluisan Clarion-Clapperton-esiintymän, joka on noin 400 miljoonan hehtaarin laajuinen. Mutta monimetallinodulit kasvavat hitaasti, sentin miljoonassa vuodessa. Noduleja on syvän meren pohjalla keskimäärin reilut kymmenen tonnia hehtaarilla, joskin määrä voi ylittää sata tonnia tiheimmissä esiintymissä. Näiden lukujen kohdalla on tärkeä muistaa, että 29 prosenttia noduleista on mangaania ja 6 prosenttia rautaa – ja noin puolet vettä. Vain 3 prosenttia on himoittuja metalleja eli nikkeliä, kuparia ja kobolttia. Koboltin osuus on 0,25 ja nikkeliä 1,4 prosenttia.
Eli jos sähköautojen akkumetalleja aletaan tuottaa tällä tavalla, muutaman akun valmistus tuhoaa jatkossa käytännössä koko pohjaeliöstön noin hehtaarin kokoiselta alueelta. Tuhot ovat siis suhteessa tuotantoon vielä suuremmat kuin isoissa avolouhoksissa, ja me emme tiedä vielä juuri mitään merenpohjan eliöstöstä. Emme edes tiedä onko merenpohjalla muutamia miljoonia vai sata miljoonaa eläinlajia. Ihminen on tutkinut kunnolla vain muutamia kymmeniä valtamerien sadoistatuhansista merivuorista ja noin miljoonasosan syvänmeren pohjasta.
Myös hiekkaesiintymien hyödyntämisestä on tullut iso ongelma
Betonirakentamista varten tarvitaan vuosittain noin 2 miljardia tonnia sementtiä – ja 30 miljardia tonnia hiekkaa. Suurin osa hiekasta ei kelpaa, Saharan ja muiden autiomaiden hiekanjyvät ovat liian pyöristyneitä. Hiekan vieminen Saharaan ei ole vitsi, sitä todella tapahtuu, suuressa mittakaavassa. Monissa maissa hyvät esiintymät ovat jo loppuneet ja hiekan toimittaa usein järjestäytynyt rikollisuus joka tuhoaa valtavia määriä hyviä viljelymaita usein vain metrin tai jokusen metrin paksuisen hiekkakerroksen takia.
Myös jokien ja merien rannat erosoituvat lukemattomissa pisteissä vedenalaisen hiekanoton takia. Laiton hiekan- tai soranotto on iso bisnes järjestäytyneelle rikollisuudelle jo ainakin 70 eri maassa. Ja betonin kulutuksen ennustetaan vielä kasvavan merkittävästi.
Kemikaalien yhteisvaikutukset osin tuntemattomia
Ihminen on myös kehittänyt yhden luettelon mukaan noin 350 000 erilaista kemikaalia joista ehkä 69 000:ta valmistetaan edelleen. Tuhansien kemikaalien pitoisuudet ympäristössämme kasvavat nopeasti, eikä useimpien kemikaalien vaikutuksia ihmisten terveyteen ole tutkittu. Ennen kaikkea on mahdotonta tietää, minkälaisia yhteisvaikutuksia erilaisten kemikaalien yhteisvaikutuksilla on.
Mutta aina välillä löytyy merkittäviä yhteyksiä jonkun ympäristömyrkyn ja ihmisten sairastavuuden välillä. Merkittävä altistuminen DDT:lle viisinkertaistaa naisten rintasyöpäriskin ja ihmisillä joiden elimistössä on normaalia suurempi määrä kuutta eri POP:sia eli pitkäaikaista orgaanista saastuketta on Etelä-Koreassa ja Yhdysvalloissa peräti 38 kertaa normaalia suurempi riski sairastua kakkostyypin diabetekseen.
Ja voimme valitettavasti olla varmoja siitä, että tällä alueella ikävien yllätyksien aika ei ole ohi.
Oman aikamme tunnetuin ilmasto-ongelma on ilmaston lämpeneminen
Ilmaston lämpenemisen vauhti on sitä paitsi viime vuosina kiihtynyt pelottavalla tavalla.
Maapallo lämpeni vuosina 1971-2015 keskimäärin 0,47 watin teholla neliömetriä kohti, mutta vuoden 2015 jälkeen lämpenemisen vauhti on ollut lähes kaksinkertainen, mittauksien mukaan 0,87 wattia per neliömetri.
Viime vuoden alussa Pakistanissa ja Yhdistyneissä arabiemiirikunnissa mitattiin mittaushistorian ensimmäisen kerran niin sanottu TW35, eli kosteuden ja kuumuuden yhdistelmä, joka tappaa myös nuoret ja terveet ihmiset tunnissa.
Ihminen kestää hyvin kuumuutta niin kauan kuin ilma on kuivaa, ja ihminen pystyy säätelemään ruumiinlämpöään hikoilemalla. Mutta kun ilmankosteus kasvaa riittävän suureksi lämmönsäätelyjärjestelmämme ikään kuin menee rikki. Esimerkiksi 35 asteen ja 100-prosenttisen ilmankosteuden yhdistelmä tappaa ihmisen 6 tunnissa, samoin 40 asteen ja 75-prosenttisen ilmankosteuden yhdistelmä. Ellemme pääse suojaan ilmastoitujen rakennuksien sisälle.
Toisin sanoen ajatus siitä, että tropiikki saattaa pian muuttua ihmisten kannalta elinkelvottomaksi ei enää tunnukaan kovin kaukaa haetulta.
Myös tänä vuonna on nähty paljon huikeita uusia ilmaston lämpenemiseen liittyviä ennätyksiä. Kanadassa, joka on arktinen ja subarktinen maa tehtiin heinäkuussa 47,6 asteen lämpöennätys ja Euroopassakin on ajoittain lähennelty 50 asteen rajaa. Aiemmin tällaisia lämpötiloja nähtiin vain trooppisissa ja subtrooppisissa maissa vuoden kuumimpana aikana, Intiassa, Indonesiassa tai Afrikassa. Ei todellakaan Kanadassa.
European Center for Medium-Range Weather Forecastsin mukaan metsäpalot olivat tänä vuonna vapauttaneet ilmakehään 4,3 miljardia tonnia hiilidioksidia jo elokuun alussa, ja tästä suurin osa oli tullut pohjoiselta pallonpuoliskolta.
Pelottavinta tässä kaikessa on se, että nyt on menossa La Nina eikä El Nino. Tyynimeri on niin suuri että se vaikuttaa koko planeetan lämpötiloihin. Tähän asti hurjat lämpöennätykset on aina tehty El Ninojen aikana, silloin kun niin sanottu Tyynenmeren kuuman veden allas laajenee paljon normaalia suuremmaksi, Australiasta ja Indonesiasta Amerikan rannikolle asti, ja kun Tyynimeri vapauttaa ilmakehään ylimääräistä lämpöä.
Uusimmat hurjat ilmastoennätykset ovat tapahtuneet La Ninan aikana eli tilanteessa, jossa Tyynenmeren pinta on keskimäärin normaalia kylmempi ja sitoo lämpöä, ei vapauta sitä.
Neljä muuta suurta ympäristöongelmaa
Ilmansaasteet aiheuttavat jo yhdeksän miljoonaa ennenaikaista kuolemantapausta vuodessa. Planeettamme biologinen monimuotoisuus hupenee. Valtamerien pintakerroksen hiilidioksidista johtuva happamoituminen on uhka lukemattomille merissä eläville lajeille. Ilman nopeita korjausliikkeitä menetämme tämän vuosisadan aikana muun muassa kaikki monimutkaiset, viimeisten 65 miljoonan vuoden aikana kehittyneet korallit – ja niiden mukana vähintään miljoona muuta eliölajia, eli neljänneksen kaikista valtamerien tunnetuista lajeista.
Lisäksi reaktiivisen typen määrä ympäristössämme kasvaa tulvan tavoin. Se uhkaa myrkyttää pohjavedet yhä laajemmilla alueilla ja tuottaa suuria määriä kasvihuonekaasuja vesistöistä ja maaperästä. Maatalouden, erityisesti eläintuotannon aiheuttama vesipula ei tarkoita enää vain pulaa maatalouden kasteluvedestä vaan yhä useammin myös akuuttia pulaa juomavedestä. Esimerkiksi suuri osa Espanjan maaseutukylistä kärsi viime kesänä pahasta juomavesipulasta, koska kaivojen vesi ei enää ole juotavaa. Monet ovat sitä mieltä, että tästä niin sanotusta typpitulvasta tulee seuraava suuri ympäristöongelma ja se on kaatumassa kovaa vauhtia päällemme jo ennen kuin olemme onnistuneet pysäyttämään ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvun.
Tämä on pelottava, kauhea luettelo, joka kertoo sen, että ympäristöongelmat eivät omana aikanamme ole mikään marginaalinen ongelma vaan ihmiskunnan suurin ja polttavin kohtalonkysymys.
Jos emme pysty kehittämään hyviä vastauksia näihin ongelmiin, lajillamme on tuskin kovinkaan pitkäaikaista tai ainakaan mainitsemisen arvoista tulevaisuutta.
Kiertotaloudesta ratkaisu?
Mutta missä määrin nykyistä tehokkaampi ja paremmin toimiva kiertotalous voi muodostaa ratkaisun yllä luettelemiini ongelmiin?
Sanoisin, että kiertotalous ei pysty yksinään ratkaisemaan ainoatakaan mainitsemistani ongelmista. Ainakaan ihan kokonaan. Kaikissa tarvitaan myös muita keinoja.
MUTTA sanoisin myös, että mitään näistä ongelmista ei todennäköisesti ole pitkän päälle mahdollista ratkaista ILMAN nykyistä kehittyneempää kiertotaloutta. Sanoisin myös, että kiertotalous on kaikissa mainitsemissani ongelmissa yksi muutamasta tärkeimmästä osaratkaisusta – ja mahdollisesti jopa niistä kaikkein tärkein.
On varmaan itsestään selvää, että mitä tehokkaammin pystymme uudelleen käyttämään erilaiset raaka-aineemme, sitä harvempia kaivoksia tarvitaan. Kiertotalous on varmaan kaikkein tärkein yksittäinen tekijä, jos haluamme säästää muutamia miljardeja hehtaareja merenpohjaa pahanlaatuiselta myllerrykseltä ja tuhannet joet kaivosten aiheuttamalta saastumiselta.
Mitä tulee ilmastonmuutokseen, kehittyneempi kiertotalous on jälleen ilman muuta yksi tärkeimmistä osaratkaisuista.
Jotkut ilmasto-ongelman osa-alueet ovat suhteellisen helposti ratkaistavissa. Joihinkin on olemassa jopa lukuisia vaihtoehtoisia ratkaisuja. Mutta jotkut osa-alueet ovatkin sitten ratkaisevasti vaikeampia.
Pulmallisia ongelmakohtia ovat olleet esimerkiksi teräksen ja betonin tuotanto sekä vaatteet, muovit ja muu kemianteollisuus.
Teräksen tuotanto aiheuttaa virallisen arvion mukaan noin 8 prosenttia ihmiskunnan hiilidioksidipäästöistä ja betoni toiset 8 prosenttia. Koska nämä ovat pääosin niin sanottuja prosessipäästöjä, niiden eliminoimista on pidetty erityisen vaikeana. SSAB ja Vattenfall ovat Ruotsissa ja Suomessa kyllä kehittäneet hiilineutraalia vetypelkistys- eli HYBRIT-menetelmää, mutta sillä tuotettu teräs on yhä kovin kallista. Sekä teräksen että betonin kulutuksen ennustetaan vielä kaksin- tai kolminkertaistuvan seuraavan puolen vuosisadan aikana.
Vielä isompi ongelma ovat öljystä valmistetut vaatteet sekä muovit ja muut öljypohjaiset kemianteollisuuden tuotteet. Niiden valmistus kuluttaa noin 12 prosenttia kaikesta öljystä ja tuottaa yhteensä lähes saman verran hiilidioksidia kuin teräksen tai betonin tuotanto. Muovien tuotannon ennustetaan peräti kuusinkertaistuvan noin kahteen miljardiin tonniin vuoteen 2050 mennessä.
Jos nämä skenaariot toteutuvat ilman että mikään muu muuttuu, pelkästään teräksen, betonin sekä muovin ja muiden öljyyn perustuvien kemian teollisuuden tuotteiden valmistus aiheuttaa puolen vuosisadan päästä yhtä isot hiilidioksidipäästöt kuin koko ihmiskunta tällä hetkellä. Eli vaikka kaikki muut sektorit eliminoisivat päästönsä kokonaan, päästöt kokonaisuudessaan eivät vähenisi yhtään.
Näin ei saa käydä.
Olisi hyvä, jos ihmiset kuluttaisivat vähemmän. Se helpottaisi erilaisten ongelmien ratkaisua suuresti, mutta edistys tällaisissa asioissa on toistaiseksi ollut kovin pientä ja hidasta ja isompia muutoksia todennäköisesti tapahtuu vain isompien kulttuuristen muutosten kautta. Eli silloin kun ihmisten enemmistö yhdessä päättää että näin ei voi jatkua. Tällaista ei ehkä tapahdu muuten kuin isojen shokkien kautta.
Yksi tärkeä osa ratkaisua on siirtyminen parempiin raaka-aineisiin, aina kun se on mahdollista
Kaikki öljystä tuotetut muovit ja vaatteet olisi mahdollista korvata puusta ja muusta biomassasta tehdyillä muoveilla ja vaatteilla. Ensimmäiset muovit tehtiin puusta, mutta tämä tuli aikoinaan kannattamattomaksi nykyaikaisen öljyteollisuuden syntymisen jälkeen. Bensiinin, dieselin ja kerosiinin valmistus tuotti sivutuotteinaan tai oikeastaan eräänlaisena jätteenä erilaisia vain puolittain nestemäisiä tai kiinteitä jaoksia, joista tuli kemianteollisuuden tärkein, puoli-ilmainen raaka-ainepohja. Mutta tämä muuttuu, jos vähennämme öljyn käyttöä.
Myös suurin osa metalleista ja betonista olisi mahdollista korvata puupohjaisilla hiilikuiduilla ja muilla nykyaikaisen biotalouden tuotteilla.
Tämä kuitenkin edellyttää lihan ja muiden eläinperäisten ruokien tuotannon vähentämistä, sillä nykyaikaisen biotalouden raaka-aineita ei missään tapauksessa kannata tuottaa vielä jäljellä olevissa sademetsissä ja muissa vanhoissa metsissä tai muuttamalla soita ja ruohomaita plantaaseiksi. Ruohomaiden, soiden ja vanhojen metsien maaperä sisältää tuhansia miljardeja tonneja eloperäistä hiiltä ja suurin osa tästä on helppo vapauttaa ilmakehään.
Ainoa hyvä vastaus ongelmaan on siirtää osa eläintuotannon piirissä suoraan tai epäsuorasti olevista ehkä noin kuudesta miljardista maahehtaarista tuottamaan raaka-aineita nykyaikaiselle biotaloudelle. Mikä puolestaan on mahdollista vain korvaamalla lihaa vanhanaikaisella ja uudenaikaisella kasvisruualla tai soluviljelmien tuottamalla aidolla keinolihalla, koska silloin tilan tarve vähenee noin yhteen kymmenesosaan. Tai joillakin uusilla menetelmillä yhteen sadasosaan.
Mutta nämä ratkaisut eivät vielä riitä pelastamaan meitä ilmastokaaokselta ja muilta mainitsemiltani suurilta ympäristöongelmilta.
Me tarvitsemme myös kehittyneempää kiertotaloutta.
Mitä suurempi osa kaikesta siitä mitä me käytämme pystytään käyttämään uudelleen – ja yhä uudelleen – sitä vähemmän uusia metalleja, uutta hiekkaa, uutta betonia, uutta biomassaa meidän täytyy erilaisia tarkoituksia varten tuottaa.
Parempien raaka-aineiden etsiminen lisää ja täydentää kiertotalouden mahdollisuuksia
Esimerkiksi puu- ja biomassapohjaiset materiaalit ovat usein helpommin kierrätettäviä kuin öljypohjaiset. Tämä näyttäisi olevan erityisen selvää hiilikuitujen kohdalla.
Monissa tapauksissa paremmat raaka-aineet saattavat löytyä suoraan kiertotalouden kautta
Kaikkein vaikuttavimpia esimerkkejä tästä on litiumakkujen korvaaminen natriumakuilla. Kuten totesin jo edellä, litiumakkujen tuottaminen pelkästään kaikille tulevaisuuden sähköautoille vaatii lukemattomien suurien avolouhosten perustamista. Sähköautojen akuissa käytetty luonnonlitium on myös erittäin vaarallinen ydinasemateriaali.
Lukemattomissa lähteissä sanotaan edelleen, että vain pitkälle rikastettua litium 6:tta voi käyttää ydinaseissa, mutta tämä on vain vaarallisella tavalla elämään jäänyttä kylmän sodan aikaista disinformaatiota. Johon valitettavasti uskoin itsekin vielä joitakin vuosia sitten.
Yhdysvaltojen vetypommien pääsuunnittelijoihin kuuluva Harold Agnew paljasti itse asiassa jo 1990-luvun lopulla Pulitzer-voittaja Richard Rhodesille, että Yhdysvaltojen vetypommien ensimmäinen sukupolvi oli perustunut luonnonlitiumiin. Agnew sanoi että kun litium 7:ään törmää ydinräjähdyksessä neutroni se potkaisee kaksi neutronia pois jolloin siitä tulee litium 6:tta ja se osallistuu ydinräjähdyksen vahvistamiseen. Tästä syystä esimerkiksi Yhdysvaltain Castle Bravo-ydinkoe – jossa käytettiin 40-prosenttista litium 6:tta – räjähti kolme kertaa odotettua suuremmalla teholla.
Suomalaisen Broadbit Batteriesin natriumakut olisi mahdollista tuottaa erilaisista jätemateriaaleista kuten makeaa vettä tuottavien suolanpoistolaitosten tuottamista suolaliuoksista sekä monien kaivosten, öljynjalostuslaitosten, teollisuuslaitosten ja hiilivoimaloiden suodattimien sivutuotteena syntyvästä rikistä. Natriumakut olisi mahdollista ladata ratkaisevasti litiumakkuja nopeammin, niihin pystyy varastoimaan kiloa kohti enemmän sähköä eikä niiden tuottamiseksi tarvita yhtään avolouhosta.
Ne ovat täydellinen esimerkki uudenlaisesta, nykyaikaiseen kiertotalouteen perustuvasta huipputeknologiasta ja on suuri skandaali, että Suomen hallitus jumittaa edelleen omiin litiumakkuvisioihinsa, litiumakkuihin liittyvistä kammottavista ympäristö-, ydinturva- ja ihmisoikeusongelmista huolimatta.
Kirjoitus pohjautuu Risto Isomäen esitelmään Kiertotalouden kirittäjät -webinaarissa 29.9.2021.
Risto Isomäki
vapaa kirjailija