Tietokirjailija Risto Isomäki luennoi 27. maaliskuuta 2008 Raahen Raahesalissa paikkakunnalla käytyyn ydinvoima-keskusteluun liittyen vaihtoehdoista ydinvoimalle. Geopolymeerisementin valmistukseen liittyvä luennon alkuosa on julkaistu sermones.fi:ssä 24. helmikuuta 2009.

II osa

Kuolan niemimaalta tuulivoimaa ja Saharasta aurinkosähköä

Silloin kun Suomella oli muutama prosentti koko maailman kauppalaivatonnistosta ja kun Raahella oli Suomen suurin kauppalaivasto, laivat käyttivät vielä purjeita ja kulkivat tuulen voimalla. Suuri osa lasteista oli erilaista puutavaraa. Vanhassa Raahessa oli siis suurelta osin kysymys merestä, tuulesta ja puusta.

Euroopan unioni on päättänyt pienentää hiilidioksidipäästöjään 20-30 prosentilla vuoteen 2020 ja 60-80 prosentilla vuoteen 2050 mennessä. Tämä tarkoittaa sitä, että Euroopan unionin täytyy tavalla tai toisella lisätä voimakkaasti uusiutuvan energian tuotantoaan. Maailman uraanivarat eivät riitä nykyistä merkittävästi suuremmalle tavanomaisten ydinreaktorien määrälle, eikä ole todennäköistä että Keski-Euroopan suurelta osin hyvin ympäristötietoinen väestö suostuisi elämään hyötöreaktorien kanssa, jos muita vaihtoehtoja on olemassa.

Jos Euroopan unionin jäsenmaat haluavat tuottaa HYVIN SUURIA määriä uusiutuvaa energiaa, kaksi asiaa on erityisen kiinnostavia. Toinen on aurinkosähkön tuottaminen Saharassa ja toinen on tuulivoiman tuottaminen Pohjanmeren, Pohjanlahden, Norjanmeren ja Barentsinmeren parhailla paikoilla.

Aurinkosähkön hinta alittaa näillä näkymin verkkosähkön keskihinnan Yhdysvaltain markkinoilla joko vuonna 2011 tai 2012. Kaikkein halvin aurinkosähkö tulee jatkossa niin sanotuista keskittävistä valosähköjärjestelmistä (englanniksi concentrator tai concentrating photovoltaics tai cpv). Niissä kalliita puolijohteita korvataan parabolisilla peileillä tai Fresnel-linsseiksi kutsutuilla optisilla elementeillä, jotka keskittävät auringonvaloa jopa 500-2500-kertaisesti pieniin, jäähdytettyihin valosähkökennoihin. Koska raaka-aineiden hinta ei cpv-järjestelmissä ole ratkaiseva tuotantokustannus (puolijohteiden tarve on tuhansia kertoja pienempi kuin vanhanaikaisissa aurinkopaneeleissa, sillä valosähkökennon hyötysuhde kasvaa kun siihen keskitetään enemmän auringonvaloa, tietysti edellyttäen että se ei kuumene liikaa), niiden hintatason ennakoidaan laskevan voimakkaasti sitä mukaa kuin tuotetut sarjat pitenevät. Esimerkiksi kalifornialainen SolFocus on ilmoittanut, että sen järjestelmän hinta laskee 0,36 dollariin per watti, kun tuotanto saavuttaa gigawatin rajan.

Keskittävät valosähköjärjestelmät tarvitsevat suoraa auringonvaloa, jota on Keski- ja Pohjois-Euroopassa vain niukasti. Paraboliset heijastimet eivät pysty keskittämään pilvien läpi sirottunutta valoa! Maailman parhaat aurinkosähkön tuotantoalueet ovat kuitenkin suhteellisen lähellä, Saharassa ja Arabian niemimaalla. On hyvin todennäköistä, että Saharassa tullaan pian tuottamaan Eurooppaa varten suuria määriä aurinkosähköä. Saharassa tuotettu sähkö siirretään Eurooppaan varmaankin pääsääntöisesti Espanjan ja Italian kautta.

Sähkön siirtotekniikka käy parhaillaan läpi melkoista vallankumousta, joka ei meillä ole vielä saanut osakseen ansaitsemaansa huomiota. Vanhanaikaiset, massiiviset, korkeat ja leveät, korkeaa jännitettä ja vaihtovirtaa käyttävät sähkönsiirtolinjat jäävät pikku hiljaa historiaan. Niiden tilalle on tulossa korkeaa jännitettä ja tasavirtaa käyttäviä, ns. HVDC-linjoja (High Voltage Direct Current). HVDC-linjat näyttävät taskukokoisilta minilinjoilta, koska ne ovat paljon vanhanaikaisia sähkön siirtolinjoja kapeampia ja matalampia. Ne on jopa mahdollista sijoittaa pienehköön putkeen tai merikaapeliin. Mutta ne kykenevät siirtämään hyvin suuria määriä sähköä. Ennen kaikkea ne siirtävät sähköä ratkaisevasti pienemmin hävikein kuin vanhanaikaiset vaihtovirta-suurjännitelinjat. Nykyaikaisella HVDC-linjalla sähköstä menetetään 4 000 kilometrin matkalla vain noin 15 prosenttia.

Juuri tämän teknologian ansiosta sähkön suurisuuntainen siirtäminen Saharasta Eurooppaan on äkkiä muuttunut täysin varteenotettavaksi mahdollisuudeksi. Me tiedämme, että tekniikka toimii, koska Kongossa on jo yksi 1 700 kilometriä pitkä HVDC-linja. Kiina suunnittelee kahta 2 000 kilometrin mittaista linjaa, joista toinen välittäisi peräti 5 600 megawattia sähköä. Myös Yhdysvalloilla, Kanadalla ja EU:lla on kunnianhimoisia HVDC-linjoihin liittyviä suunnitelmia.
Kuolan niemimaa on tuulivoiman näkökulmasta samanlainen alue kuin Sahara on aurinkosähkön näkökulmasta. Kuola on yksi maailman tuulisimmista paikoista, ja se on maailman ainoa supertuulinen paikka joka on (HVDC-tekniikan kriteerein) suhteellisen lähellä suuria asutuskeskuksia.

Kuolan niemimaalla tuulee niin paljon, että sen teoreettinen tuulivoimapotentiaali on tavattoman suuri. Muutama vuosi sitten tehty tutkimus arvioi Kuolan teoreettisen tuulivoimapotentiaalin 7 000 gigawatiksi (7 000 000 megawatiksi) tai 21 000 000 gigawattitunniksi vuodessa, ja nämä arviot perustuivat nykyisiä malleja pienempiin tuulimyllyihin. Uudet saksalaiset 5 ja 6 megawatin tuulimyllyt ovat 120 metrin korkuisia, joten niiden kapasiteetilla laskettuna Kuolan niemimaan tuulivoimapotentiaali olisi vielä noin kaksi kertaa suurempi. Kun markkinoille tulee hetken päästä 10-15 megawatin tuulimyllyjä, kaikki tuulivoiman tuotantopotentiaalia koskevat laskelmat menevät tietysti jälleen kerran uusiksi.

Kukaan ei tietenkään voi käyttää tällaisia määriä sähköä mihinkään, koko ihmiskunnan yhteenlaskettu energiankulutus on noin 12 000 gigawattia ja siitä vain pieni osa on sähköä. Mutta Kuolan niemimaalla kannattaisi kyllä tuottaa suhteellisen suuria määriä sähköä, esimerkiksi 100 000 megawatin verran, Euroopan unionin jäsenmaita ja Venäjää varten. Tämä tietysti edellyttää asiaa koskevaa sopimusta venäläisten kanssa, mutta Venäjä on jo ilmoittanut, että se haluaisi nousta entistä keskeisemmäksi sähkön tuottajaksi Euroopan markkinoita varten.

Myös Norjanmeren ranta-alueilla on suuri tuulivoimapotentiaali, eikä Pohjanlahdenkaan mahdollisuuksia pidä väheksyä. Tuulivoiman osuus kaikesta verkkoon syötetystä sähköstä on sitä paitsi mahdollista kasvattaa sitä suuremmaksi, mitä useammalta ikään kuin eri tahdissa olevalta merialueelta tuulisähköä tulee. Jos esimerkiksi kaikki Suomen tuulisähkö tulisi Pohjanlahdelta, meille voisi joidenkin arvioiden mukaan tulla ongelmia tarvittavan säätövoiman kanssa jo 2 000 megawatin jälkeen. Toiset pitävät tätä arviota liioitellun pessimistisenä (minunkin mielestäni se on sitä), mutta ongelma tulee silti jossakin vaiheessa vastaan.

Suomessa ei kuitenkaan ole koskaan toteutettu yhtään vakavasti otettavaa tuulienergian tuotantohanketta.

Silloin kun halutaan tuottaa tuulivoimalla sähköä, on tärkeää muistaa neljä pääsääntöä. Ensinnäkin tuulipuistojen paikat pitää valita huolellisesti. Tuulivoiman tuotanto 8-kertaistuu kun tuulen nopeus 2-kertaistuu. Meillä tuulivoimalat on usein sijoitettu vähän miten sattuu, puutteellisen ymmärryksen tai puutteellisten selvityksien takia.

Toiseksi tuulivoimaa tuotettaessa on lähes aina kannattavinta käyttää mahdollisimman suuria tuulimyllyjä. Kun tuulimyllyn siipien pituus 2-kertaistuu, sen tuottaman sähkön määrä 4-kertaistuu, vaikka tuulen nopeudet pysyisivät samana. Tuulimyllyn tuottaman sähkön määrä on näet suoraan verrannollinen tuulimyllyn pyyhkäisyalaan, eli sen ympyrän pinta-alaan, jonka tuulimyllyn siipi pyörähtäessään kattaa. Lisäksi korkealla tuulee kovempaa kuin lähellä maan pintaa. Tästä syystä tuulimyllyn korkeuden 2-kertaistuminen lisää usein käytännössä sen sähkön tuotantoa vielä enemmän kuin pelkän pyyhkäisyalan kasvun perusteella voisi olettaa.

Kolmanneksi tuulimyllyjä pitää pystyttää paljon kerralla, ei yhtä, kahta tai kolmea vaan sata, kaksisataa tai kolmesataa. Tällä tavoin saavutetut mittakaavaedut laskevat tuulipuistojen kustannuksia ratkaisevasti. Neljänneksi käytetty tekniikka täytyy aina sovittaa paikan vaatimuksiin.
Kaikki Suomessa tähän asti toteutetut tuulivoimahankkeet ovat rikkoneet toista ja kolmatta pääsääntöä ja useimmat hankkeet kaikkia neljää sääntöä. Sanoisin, että joissakin tapauksissa kyse on ollut paljon enemmän eräänlaisesta lapsellisesta kiukuttelusta kuin vakavasti otettavasta energiantuotannosta. Joissakin tapauksissa insinöörit jotka ovat oikeasti olleet höyryturbiinimiehiä eivätkä tuulivoimamiehiä (nämä ovat kaksi täysin eri eläinlajia) ovat muodon vuoksi pystyttäneet tahallisen huonolle paikalle muutaman ”propellin”, jotta ihmiset näkisivät että eiväthän ne pyöri juuri koskaan.

Suomessa voimassa olevat tuulivoimakartat ovat nykyään lähes käyttökelvottomia, koska mittaukset on tehty liian matalalla. Karttojen laatimisen aikaan käytössä olleet tuulimyllyt olivat niin pieniä, että nykyiset tuulivoimainsinöörit pitäisivät niitä pelkkinä leikkikaluina. Suomessa on päässyt vallalle käsitys, jonka mukaan tuulivoima on aina kallista sähköä. Tässä on kieltämättä sen verran perää, että jos pystytetään vain muutamia pienehköjä tuulimyllyjä paikalle jolla ei tuule usein, niin kalliiksihan se sähkö toki silloin tulee.

Suomen ensimmäinen vakavasti otettava tuulivoimahanke on saksalaisen WPD-yhtiön suomalaisen tytäryhtiön Kristiinankaupungin ja Närpiön alueelle suunnittelema merituulipuisto. Siihen tulisi lupahakemuksen mukaan 160 kappaletta viiden megawatin tuulimyllyjä, siis yhteensä 800 megawattia. Ja ne pystytettäisiin suurin piirtein Suomen tuulisimmalle paikalle, pisteeseen missä tuulee kovaa ja usein, monesta eri suunnasta.

Norjanmeren, Pohjanlahden, Pohjanmeren ja Barentsinmeren tuulet eivät koskaan nouse ja hiljene samassa tahdissa. Eli jos tuulivoiman tuotanto jakautuisi näiden merialueiden kesken, tuulisähkön osuus Euroopassa olisi mahdollista lisätä paljon suuremmaksi ilman ylimääräistä säätövoimaa.

Raahe on, jälleen osittain Rautaruukin ansiosta ja osittain maantieteen takia, tällaisten projektien kannalta hyvin keskeisellä paikalla. Rautaruukki on jo tuottanut paljon tuulimyllyjen jalkoja. Tätä tuotantoa voitaisiin laajentaa entisestään. Jos Rautaruukin teräksen tuotanto kasvaisi, saataisiin myös lisää raaka-ainetta geopolymeerisementin valmistusta varten.

Tuulimyllynjalkojen lisäksi jossakin Rautaruukin lähellä kannattaisi ehkä valmistaa myös suurikokoisia, vaihteettomia eli suoravetoisia tuuligeneraattoreja Kuolan niemimaan, Pohjanlahden ja Norjanmeren tuulipuistoja varten. Suoravetoiset generaattorit ovat usein paras vaihtoehto syrjäisiin paikkoihin ja vaativiin tuuliolosuhteisiin, alueille joilla tuulien nopeudet ovat hyvin suuria ja tuulimyllyjen huolto kallista. Esimerkiksi suomalainen Switch-yhtiö on tuottanut norjalaisen ScanWind-yhtiön tuulimyllyjä varten juuri tällaisia vaihteettomia tuuligeneraattoreita, jotka painavat monta kymmentä tonnia kappale. Tuuligeneraattorit ovat, tietysti, terästä.
Myös tarvittavien HVDC-linjojen rakentaminen edellyttäisi alan tuotannon laajentamista ja uusien tehtaiden perustamista jonnekin.

Tuulimyllyjen jalkojen, tuuligeneraattorien sekä HVDC-linjojen valmistaminen sekä tuulimyllyjen ja sähkölinjojen kunnossapito työllistäisivät pitkän päälle melkoisen joukon ihmisiä.

Ekoklusteri vai ydinjäteklusteri.

Teollisuustuotanto on usein kaikkein kannattavinta ja kilpailukykyisintä silloin, kun muutama osittain erillinen tuotannonala ikään kuin täydentää toisiaan ja muodostaa niin sanotun klusterin. Suomeen on kuulutettu myös suurta ekoklusteria vanhojen vientiyritysten rinnalle.
Sellaista ei vielä ole, oikein kunnolla, päässyt syntymään, mutta Raahen seudulle sellainen saattaisi syntyä, ehkä suuremmalla todennäköisyydellä kuin minnekään muualle Suomeen.
Raahen seutu on niin sanotusti strategisella paikalla erityisesti Kuolan niemimaan tuulipuistohankkeiden ja niihin liittyvien tuulimyllynjalkojen, tuuligeneraattorien ja HVDC-linjojen valmistuksen kannalta. Tällaiset hankkeet vahvistaisivat Rautaruukin asemaa.

Geopolymeerisementin valmistus Suomessa kannattaisi niin ikään keskittää juuri tänne Rautaruukin tuottaman masuunikuonan takia. Pohjois-Suomen metsien voimistunut kasvu tekisi mahdolliseksi Rautaruukin tarvitseman prosessihiilen osittaisen korvaamisen puuhiilellä. Kaikki nämä mahdollisuudet tukisivat toisiaan erilaisia merkittäviä synergiaetuja luovalla tavalla. Mutta niitä on vaikea sovittaa yhteen Pyhäjoelle rakennettavan ydinvoimalan kanssa.

Jos Suomeen päätetään rakentaa vielä yksi suuri ydinvoimala, monille uuden ydinvoimalan osakastahoille syntyy omakohtainen taloudellinen ja/tai poliittinen intressi estää Pohjanlahden tuulipuistohankkeet ja jarruttaa tuulipuistojen rakentamista Kuolaan. Kyse olisi tällöin osin taloudellisista intresseistä ja osittain kasvojen menetyksen pelosta: kannattavien tuulipuistojen perustaminen lähialueillehan osoittaisi sen, että tuulivoimasta puhuneet tahot olivat koko ajan oikeassa ja että ydinvoimaleiri antoi asiasta harhaanjohtavaa tietoa.

Jos Suomi estää sähkön siirron Kuolasta oman alueensa kautta, se voi käytännössä torjua koko Kuolan tuulivoimapotentiaalin hyödyntämisen. Tämä puolestaan vaikuttaisi suuresti muun muassa siihen, millainen osuus Venäjän sähköstä tuotetaan jatkossa ydinvoimalla ja hiilivoimalla, ja millainen osuus tuulivoimalla ja vesivoimalla.

Suomen turvallisuutta ei lisää, jos sen itärajan tuntumaan nousee viisikymmentä uutta ydinvoimalaa. Euroopan unionin osalta seurauksena olisi Pohjanmeren tuulivoiman ja Saharan aurinkosähkön painottuminen energian hankinnassa, Kuolan ja Norjanmeren tuulivoimahankkeiden kustannuksella.

Lisäksi Keski-Euroopan maiden ympäristöliike on suhteessa väkilukuun nähden suurin piirtein kymmenen kertaa vahvempi kuin Suomessa, ja se on aina vastustanut ydinvoimaa, hyvin jyrkästi, yksimielisesti ja selkeästi. Juuri tästä syystä E-on haluaa rakentaa ydinvoimalansa Pohjois-Suomeen eikä omalle maaperälleen Saksaan. Vaikka HVDC-linjoilla on pienet siirtohävikit, niin eivät ne tietenkään ihan ilmaisiakaan ole!

Suomi olisi jo viidennen ydinvoimalansa takia joutunut laajan kansainvälisen boikotin kohteeksi, elleivät al Qaidan New Yorkiin ja Washingtoniin tekemät terrori-iskut ja George W. Bushin Afganistanissa ja Irakissa aloittamat sodat olisi ratkaisevalla hetkellä siirtäneet Euroopan ympäristöliikkeiden huomiota muualle.

Suomen viidenteen ydinvoimalaan suhtauduttiin maailmalla hyvin aggressiivisesti, koska sen pelättiin käynnistävän ydinvoiman uuden tulemisen myös muualla Euroopassa. Yksikään toinen EU-maa ei kuitenkaan ole vielä aloittanut ydinvoiman rakentamista uudelleen, Suomen antamasta esimerkistä huolimatta.

Jos ydinvoimala vielä rakennettaisiin jonnekin Raahen lähelle, mikään ei enää tämän jälkeen pystyisi pesemään Rautaruukin terästä vihreäksi Keski-Euroopan ympäristötietoisten kuluttajien silmissä. Kansainvälisestä kaupasta riippuvaisten paikkakuntien olisi mielestäni järkevää ottaa myös niin sanotusti asiakkaiden toiveet huomioon.

Ja kumpi olisi loppujen lopuksi Raahen seudun asukkaiden kannalta miellyttävämpi vaihtoehto, ”ekoklusteri”, johon voisi kuulua entistä isompi ja vakavaraisempi terästehdas, pieniä puuhiili-, pyrolyysiöljy- ja pellettitehtaita, geopolymeerisementtitehdas sekä tuulimyllynjalkojen, suoravetoisten tuuligeneraattorien ja HVDC-linjojen osien tuotantoa, vai ”ydinjäteklusteri”, johon kuuluisi ydinvoimala sekä joukko voimakkaasti radioaktiivisia nesteitä ja käytettyä ydinpolttoainetta säilyttäviä jäähdytysaltaita ja muun tyyppisiä ydinjätevarastoja?

Luennon I osa on julkaistu 24.2.2009.

Luennon III osa julkaistaan noin viikon kuluttua.