Suomen liikenteen käyttövoimien kasvihuonekaasupäästöt 2014

Teksti: Ari Lampinen, CBG100 Suomi, tammikuu 2015

 

Liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä mitataan, lasketaan ja ilmoitetaan monilla tavoilla. Ja niitä käytetään lainsäädännössä, verotuksessa ja markkinoinnissa monilla tavoilla.

Usein päästöjä tarkastellaan sektoreittain, jolloin liikennesektorille sisältyvät vain ajoneuvon käytönaikaiset päästöt ja tuotannon päästöt sisältyvät maatalous-, sähköntuotanto- ja jätesektoreille. Niin toimien ei pystytä arvioimaan ja vertailemaan käyttövoimien todellista ilmastovaikutusta. Kasvihuonekaasupäästöjen vaikutus on sama riippumatta siitä, missä vaiheessa liikenteen energialähteen elinkaarta ne syntyvät. Mutta käyttövoimat poikkeavat tässä suhteessa paljon toisistaan. Joillakin päästöt syntyvät pääasiassa tuotannossa ja joillakin käytössä. Erityisongelman aiheuttaa uusiutuvan hiilidioksidin laskeminen fossiiliseksi käytön päästöjä ilmoitettaessa. Se on YK-tason määräysten vastaista, mutta valitettavasti erittäin yleistä.

Elinkaaritarkastelulla voidaan arvioida liikenteen energialähteen kokonaispäästöt, mikäli kaikki merkittävät seikat otetaan huomioon koko elinkaaressa tuotannosta käyttöön. Elinkaarianalyysi voidaan tehdä hyvin monella tavalla, josta syystä kansainvälinen standardoimisjärjestö ISO on luonut standardit hyvälaatuiselle analyysille. Alla olevat luvut ovat EU:n tutkimuskeskuksen (JRC) julkaisemia tai heidän laskumenetelmiinsä pohjautuvia. JRC:n elinkaarianalyysi on ISO:n elinkaarianalyysistandardin mukainen, joten se antaa merkityksellistä tietoa. Julkisuudessa esiintyy myös tuloksia elinkaarianalyyseistä, jotka eivät ole ISO:n standardin mukaisia. EU:n uusiutuvan energian direktiiviin sisältyvä metodi on sellainen. UE-direktiivin elinkaarimetodin tarkoituksena on ainoastaan selvittää, onko energialähde kestävyyskriteerien mukainen. Siksi sovelletaan yksinkertaista metodia, jossa jätetään huomiotta monia merkittäviä asioita, kuten metaanipäästöjen välttäminen. Sitä ei ole tarkoitettu käytettäväksi muihin tarkoituksiin, mutta valitettavasti väärinkäyttö on erittäin yleistä.

Alla käsitellään pääasiassa Suomessa vuonna 2014 käytössä olleita käyttövoimia, mutta joitakin huomioita on muistakin.

 

Liikenteen energialähteiden kasvihuonekaasuintensiteetti

Alla olevassa taulukossa on Suomen liikenteen energialähteiden kasvihuonekaasuintensiteetti eli elinkaaren kasvihuonekaasupäästöt tuotannosta polttoon asti perustuen EU:n tutkimuskeskuksen (JRC) laskemiin arvoihin tai heidän laskumenetelmänsä mukaisesti laskettuina energialähteen energiasisältöä kohti. Ajoneuvotekniikan vaikutus ei ole mukana. Muutos tarkoittaa verrattuna bensiiniin (b) tai dieselöljyyn (d).

 

Tyyppi Kuvaus Tuotenimi Valmistaja KHK-intensiteetti [gCO2eq/MJ] Muutos
Bensiini Bensiini Bensiini Neste 93,3  
Diesel Dieselöljy Diesel, kevyt polttoöljy Neste 95,1  
HFO Raskas polttoöljy RPÖ Neste 99,3 + 1 % (d)
Kerosiini Moottorikerosiini, moottoripetroli Kerosiini Neste 96,0 + 1 % (b)
LNG Maakaasu (NG) nesteytettynä LNG Gasum 74,5 -22 % (d)
-20 % (b)
CNG Maakaasu (NG)  paineistettuna CNG Gasum 69,3 -26 % (b)
LPG Nestekaasu Nestekaasu useita 73,6 -21 % (b)
SB20 Synteettinen biodiesel (20 e-%) palmuöljystä ja biojätteistä + dieselöljy Prodiesel Neste 83,1 -13 % (d)
SB100 Synteettinen biodiesel palmuöljystä ja biojätteistä yksityiskäyttö Neste 35,0 -63 % (d)
B100 Biodiesel energiakasveista (rypsi) yksityiskäyttö useita 53,9 -43 % (d)
E85 Etanoli biojätteistä (70 e-%) + bensiini RE85 St1 34,3 -63 % (b)
ED95 Etanoli biojätteistä (90 e-%) + 10 % fossiilista RED95 St1 17,8 -81 % (d)
CBG100 Paineistettu biokaasu biojätteistä CBG100 useita 2,0 -98 % (b)
CBG100 Biokaasu lannasta CBG100 Metener -69,9 -175 % (b)
LBG100 Nesteytetty biokaasu biojätteistä LBG100 Gasum 9,0 -91 % (d) -90 % (b)
WG100 Paineistamaton puukaasu jätepuusta yksityiskäyttö useita 3 -97 % (b)
GH2 Paineistettu vety turvesähköllä yksityiskäyttö Woikoski 475 +410 % (b)
GH2 Paineistettu vety Suomen keskisähköllä yksityiskäyttö Woikoski 142 +52 % (b)
Puu Puu (höyrykoneajoneuvot) yksityiskäyttö useita 1 -99 % (d)
EL Suomen julkisten asemien keskisähkö sekasähkö useita 256 +174 % (b)
EL Suomen keskisähkö sekasähkö useita 92,0 -1 % (b)
RES-EL Aurinkosähkö yksityiskäyttö useita 0 -100 % (b)
 
1. Fossiiliset vertailupolttoaineet

Fossiilisten vertailupolttoaineiden (bensiini, diesel, LNG, CNG ja LPG) arvot ovat EU:n polttoainelaatudirektiivin oletusarvoja EU:n keskimääräiselle polttoaineelle. Bensiini ja diesel voivat sisältää pieniä määriä biopolttoaineita (esim. E5, E10 ja B7). CNG ja LNG tarkoittavat kokonaan maakaasusta valmistettuja polttoaineita (muita fossiilisia metaanilajeja ei ole mukana). LPG on peräisin osittain raakaöljystä ja osittain raakamaakaasusta.

 

2. Synteettinen biodiesel (SB)

Synteettistä biodieseliä ei Suomessa ole myynnissä 100 %:na (SB100), vaan sekoitettuna korkeintaan 20 t-%:n (eli korkeintaan 20 e-%) osuudella fossiiliseen dieselöljyyn (SB20). Sen KHK-intensiteetti lasketaan energiaosuuksilla painotettuna.  Nesteen NExBTL:n KHK-intensiteetti palmuöljypohjaiselle on 48,6 ja biojäteperäiselle 8,1. UPM:n puujäteperäisen (mäntyöljy) synteettisen biodieselin (tuotenimi BioVerno) KHK-intensiteetti on näiden välissä, lähempänä biojäteperäistä. Kaikki Suomessa valmistettu ja käytetty synteettinen biodiesel kuuluu HVO-alalajiin. Aiemmin Suomessa valmistettiin demonstraatiomittakaavassa FT-alalajin synteettistä biodieseliä.

 
3. Biodiesel (B)

100 % biodieseliä (B100) valmistetaan Suomessa vain yksityiskäyttöön. Kaikki on FAME-tyyppistä. Yleisin on rypsiöljypohjainen eli RME. Valtaosa biodieselistä käytetään Suomessa matalina seoksina dieselöljyssä (korkeintaan B7).

 
4. Etanoli (E)

Etanolia ei ole saatavissa Suomessa eikä koko Euroopassa 100 %:na. E85:ssä etanolia on 70-85 t-% eli 60-79 e-%. Loppu on pääasiassa bensiiniä, mutta myös erilaisia lisäaineita. Kesällä etanolipitoisuus on korkein ja talvella alhaisin, koska korkea etanolipitoisuus vaikeuttaa moottorin käynnistymistä kylmällä ilmalla. Dieselmoottorikäyttöön myydään yksityisasemilla ED95:a, jossa etanolia on korkeintaan 95 t-% eli 90 e-%. Loppu on fossiilista. Sekä E85:ssä että ED95:ssä Suomessa käytetty etanoli on biojäteperäistä ja sen KHK-intensiteetti on 9.

Suurin osa etanolista kulutetaan kuitenkin matalaseoksina (E5 ja E10). Tämä etanoli on energiakasviperäistä ja sen KHK-intensiteetti on noin 60, mutta vaihtelee paljon energiakasvin ja tuotannossa käytettävän energian mukaan.

 

5. Biokaasu (CBG ja LBG)

Biokaasu valmistetaan kokonaan biojätteistä ja myydään vain 100 %:na paineistettuna biokaasuna (CBG100). Nesteytyslaitos ja yksityinen tankkauspaikka on olemassa 100 % nesteytetylle biokaasulle (LBG100), mutta sitä ei toistaiseksi kukaan ole Suomessa käyttänyt (ajoneuvoja sen käyttöön kyllä on ja sitä on viety ulkomaille). Biokaasun tuotantoketjuja on useita vaihdellen KHK-intensiteetiltään välillä -69,9 - 40,8. Suomen keskiarvo CBG:lle on 2 ja LBG:lle 9. Alin KHK-intensiteetti on lantaperäisellä biokaasulla ja korkein maissiperäisellä biokaasulla.

 

6. Puukaasu (WG)

Puukaasu on häkäkaasua, joka valmistetaan puukaasuttimissa puusta tai puuhiilestä. Joskus käytetään myös muita kiinteitä biopolttoaineita. Kaasutinta kutsutaan useimmiten häkäpöntöksi silloin, kun se on sijoitettu ajoneuvoon. Jätepuuta käytettäessä paineistamattoman puukaasun KHK-intensiteetti on arviolta 3, mutta tässä on paljon epävarmuutta koskien kaasutuksen yhteydessä syntyviä ja vapautuvia kasvihuonekaasuja. Puuhiiltä käytettäessä KHK-intensiteetti nousee moninkertaiseksi (jopa monikymmenkertaiseksi) johtuen puuhiilen valmistuksessa vapautuvasta metaanista.

 

7. Vety (GH2)

Suomessa on saatavilla vetyä yksityisillä tankkausasemilla paineistettuna (GH2). Nesteytettynä (LH2) vetyä ei Suomessa liikenteessä käytetä, joskin sellaisia ulkomaisia ajoneuvoja on joskus Suomessa vieraillut. Vedyn valmistajia on Suomessa useita, mutta vain yksi liikennekäyttöön: Woikosken Kokkolan vetytehdas, jossa vety valmistetaan elektrolyyttisesti. Elektrolyyttisesti valmistetun vedyn KHK-intensiteetti riippuu erittäin voimakkaasti sähkön tuotantotavasta. Woikoski ei käytä UE-sähköä. Suomen keskisähköllä GH2:n KHK-intensiteetti on 142. Kokkolassa aloitettiin marraskuussa vedyn tuotanto turvesähköllä, jolloin KHK-intensiteetiksi tulee 475.

Vielä 2000-luvun alussa Suomessa oli useita yksityisiä paikalliseen aurinko- ja tuulivetyyn perustuvia tuotanto- ja tankkausasemia, mutta ne on poistettu käytöstä. Tälläisen GH2:n KHK-intensiteetti on 0.

 

8. Puu

Puuta käytetään höyrykoneella varustetuissa museoajoneuvoissa, mutta sitä on mahdollista käyttää myös muun tyyppisissä ajoneuvoissa. Sen KHK-intensiteetti jätepuuta käytettäessä on noin 1.

 

9. Sähkö (EL)

Sähkön KHK-intensiteetti riippuu voimakkaasti tuotantotavasta. Suomen keskimääräisen sähkön CO2-päästöt ovat 62 ja KHK-päästöt 78. KHK-intensiteetti on 92 sisältäen tuotannon lisäksi kuljetuksen ja muunnon matalajännitteiseksi ajoneuvojen latausta varten. Korkeimmillaan KHK-intensiteetti on 325, turvesähkölle. Mutta paikallisesti tuotetulle (siis ei siirtoa eikä jännitteen muunnoksia) aurinkosähkölle se on 0.

Suomen kaikki julkiset latausasemat myyvät sekasähköä, mutta yksityisiltä latausasemilta myös paikallisesti tuotettu aurinkosähkö sekä verkon kautta siirretty tuulisähkö ovat saatavissa. Lähes kaikki Suomen julkiset latausasemat sijaitsevat paikoissa, joissa sähkön tuotanto on lähes kokonaan fossiilista. Uusiutuvien osuus latausasemien sähköstä on alle 10 %. Siitä syystä julkisia latausasemia käyttävien sähköautojen sähkön KHK-intensiteetti on laskennallisesti 256.

 

10. Muut

Taulukossa ei ole mukana pelkästään matalaseoskomponentteina käytettäviä biopolttoaineita, kuten ETBE-eetteri.

Muissa maissa, esimerkiksi Ruotsissa, löytyy paljon enemmän uusiutuvia liikenteen käyttövoimavaihtoehtoja kuin Suomessa nyt on. Epäilemättä niitä tulee myöhemmin myös Suomen markkinoille. Suomessa suunnitellaan otettavaksi käyttöön ei-konventionaalisia fossiilisia metaanilajeja, joita kuljetetaan Suomeen nesteytettynä. Niiden elinkaaripäästöt ovat useimmiten korkeammat kuin maakaasun ja joissakin tapauksissa jopa kertalukuja maakaasua korkeammat.

Suomessa on aiemmin ollut käytössä useita sellaisia uusiutuvia käyttövoimavaihtoehtoja, joita nyt ei ole, mutta ne voivat palata. Kasviöljy (PPO), puujäteperäinen etanoli, biometanoli, tuulivety ja aurinkovety ovat niistä esimerkkejä.

Kävely, pyöräily ja muut tavat liikkua lihasvoimalla aiheuttavat myös päästöjä johtuen ruoan elinkaaresta. Pihvidieetillä KHK-intensiteetti on yli 1000 eli selvästi enemmän kuin millään motorisoidun liikenteen käyttämällä energialähteellä lukuun ottamatta eräitä ei-konventionaalisia fossiilisia metaanilajeja. Kasvidieetillä voidaan parhaimmillaan päästä alle 10:n, mikäli ruoka on tuotettu uusiutuvalla energialla kierrätyslannoitteita käyttäen ja kuljetettu sekä valmistettu uusiutuvalla energialla. Sellainen menettely on kuitenkin erittäin harvinaista. Tyypillisesti kasvisruoan KHK-intensiteetti on luokkaa 100, mutta vaihteluväli on erittäin suuri.

 

Käyttövoimien WTW-kasvihuonekaasupäästöt

WTW-tarkastelussa (well-to-wheel) otetaan huomioon energialähteiden KHK-intensiteetin lisäksi ajoneuvotekniikan vaikutus. Tässä ajoneuvon paino on selvästi merkittävin tekijä; toiseksi tärkein on moottorityyppi. Ajoneuvon energiankulutus [MJ/km] määräytyy pääosin näiden kahden tekijän perusteella. WTW-päästöt saadaan kertomalla energiakulutus KHK-intensiteetillä ja lisäämällä käytönaikaiset KHK-päästöt muiden kuin CO2:n osalta (CO2 sisältyy KHK-intensiteettiin). Mittarina on kasvihuonekaasujen elinkaaripäästöt ajoneuvokilometriä kohti [gCO2eq/km].

Koska oleellista ei ole ajoneuvon, vaan henkilöiden tai tavaroiden liikkuminen, mittareina käytetään myös päästöjä henkilökilometriä [gCO2eq/hkm] ja tonnikilometriä (1 tavaratonnin kuljetus) [gCO2eq/tkm] kohti.

Nämä vaihtelevat voimakkaasti ajoneuvojen välillä. Vertailua helpottaa keskimääräisen ajoneuvon käyttö. Alla olevassa taulukossa on keskikokoisen henkilöauton päästöt eri käyttövoimilla siten, että kuljettajan lisäksi muita matkustajia ei ole (eli arvot ovat samat henkilökilometriä kohti mitattuna). Se on sovellettavissa myös kevyisiin pakettiautoihin. Saatavuus tarkoittaa, onko energialähdettä saatavilla Suomessa julkisilla asemilla vai pelkästään yksityisillä.

Energianlähde Kuvaus Saatavuus Moottori Henkilöauton
tyyppi
WTW [gCO2eq/km]
GH2 Vety Suomen keskisähköllä yksityinen Polttokenno FCEV 160
Bensiini EU:n keskimääräinen julkinen Otto Monofuel 153
EL Suomen julkisten latausasemien keskimääräinen julkinen Sähkö BEV 138
Diesel EU:n keskimääräinen julkinen Diesel Monofuel 133
CNG EU:n keskimaakaasu julkinen Otto Bifuel 118
SB20 Suomen keskimääräinen julkinen Diesel Monofuel 116
B100 Suomen keskimääräinen yksityinen Diesel FFV 76
E85 Suomen keskimääräinen julkinen Otto FFV 56
EL Suomen keskisähkö julkinen Sähkö BEV 50
RES-EL Puusähkö yksityinen Sähkö BEV 6
CBG100 Suomen keskimääräinen julkinen Otto Bifuel 3
RES-EL Aurinkosähkö yksityinen Sähkö BEV 0

 

Alla olevassa taulukossa on WTW-päästöjä keskikokoiselle kaupunkibussille ilman matkustajia. Se on sovellettavissa myös kuorma-autoille.

Energianlähde Kuvaus Moottori Bussin tyyppi WTW
[gCO2eq/km]
Diesel EU:n keskimääräinen Diesel Monofuel 1580
SB20 Suomen keskimääräinen Diesel Monofuel 1370
CNG EU:n keskimääräinen Otto Monofuel 1120
B100 Keskimääräinen RME Diesel FFV 880
CBG100+Diesel 50 e-% molempia Diesel Dualfuel 810
EL Pääkaupunkiseudulla tuotettu sähkö Sähkö BEV 680
SB100 Suomen keskimääräinen Diesel FFV 580
EL Suomen keskisähkö Sähkö BEV 330
ED95 Suomen keskimääräinen Diesel Monofuel 280
CBG100+SB100 80 e-% CBG100 Diesel Dualfuel 140
CBG100 Suomen keskimääräinen Otto Monofuel 32

 

 

Lisätietoja: Julkaisu UE-autojen kasvihuonekaasupäästöistä.