Lentoliikenteen tulevaisuudessa siintävät biopolttoaineet, sähkölentokoneet ja sähköllä tuotetut polttoaineet.
Kuva: Waltteri Lahti / Yle
Ilmastonmuutoksen hillitseminen

Lentämisen ei tarvitse loppua, jotta sen päästöt saadaan kuriin − nämä 6 ratkaisua vähentäisivät lentopäästöt murto-osaan

Tulevaisuuden lentokoneet saattavat kiitää taivaalla sähkön tai hiilineutraalien polttoaineiden voimalla. Päästöjen vähentäminen voisi onnistua myös ilman mullistavaa uutta teknologiaa, kirjoittaa tietokirjailija Risto Isomäki.

Artikkeli on yli 4 vuotta vanha

Lentoliikenne aiheuttaa reilut kaksi prosenttia kaikesta ihmisen tuottamasta hiilidioksidista.

Se ei vielä kuulosta kovin paljolta, mutta lentämisen todellinen ilmastovaikutus on tätä suurempi.

Lentoliikenne kasvoi ennen koronapandemiaa noin kahdeksan prosentin vuosivauhdilla. Tällä kasvuvauhdilla lentoliikenteen määrä kaksinkertaistuu alle vuosikymmenessä eli paljon nopeammin kuin tekniikan kehitys pienentää päästöjä.

Lentoliikenteellä on ratkaiseva rooli fossiilitaloudessa yleisemminkin.

Osittain juuri lentoliikenteen vuoksi öljystä on kannattavaa valmistaa myös muovia ja vaatteita.

Lentokoneiden polttoaineen tuottaminen tukee epäsuorasti fossiilisen öljyn käyttöä lukemattomiin eri tarkoituksiin. Vain 5–8 prosenttia öljystä jalostetaan lentokoneiden käyttämäksi kerosiiniksi, mutta tämä on öljynjalostuksen tuottavin osa.

Osittain juuri lentoliikenteen vuoksi öljystä on kannattavaa valmistaa myös muovia ja vaatteita.

Myös lentokoneiden taivaalle piirtämillä valkoisilla tiivistymisjuovilla on lämmittävä vaikutus.

Turismi ja talous on riippuvaista lentämisestä

Ilmaston kannalta olisi hyvä, jos vähentäisimme lentämistä.

Kokonaan siitä on vaikea luopua, sillä nykyaikainen maailmantalous on rakennettu lentoliikenteen varaan.

Matkailu, joka perustuu suurelta osin lentoliikenteeseen, tuotti ennen koronapandemiaa noin 10 prosenttia maapallon ja noin 30 prosenttia globaalin etelän, eli matalan- ja keskitulotason maiden, bruttokansantuotteesta. Turismi ylläpiti noin 330 miljoonaa työpaikkaa.

Ihmisiä lentokentän terminaalissa.
Ennen koronapandemiaa Helsinki-Vantaan lentoaseman kautta kulki yli 20 miljoonaa lentomatkustajaa vuodessa. Koronavuonna 2020 määrä romahti viiteen miljoonaan. Kuva: Outi Kuitunen / YLE

Toisin sanoen noin joka kymmenes työpaikka maapallolla ennen koronapandemiaa oli olemassa matkailun ansiosta.

Lentoliikenteellä on valtava arvo myös köyhistä maista kotoisin oleville siirtotyöläisille ja heidän perheilleen. Rahasummat, joita siirtotyöläiset lähettävät koteihinsa, ylittävät kansainvälisen kehitysavun yhteenlasketun arvon vähintään kolmin- ja mahdollisesti jopa kymmenkertaisesti.

Noin joka kymmenes työpaikka maapallolla ennen koronapandemiaa oli olemassa matkailun ansiosta.

Globaali etelä tarvitsee lentoliikennettä myös siksi, että suuri osa sen tuottavimmasta taloudellisesta liiketoiminnasta on lentämisestä riippuvaista. Kehittyvissä maissa valmistettavat arvokkaat elektroniikkatuotteet toimitetaan eteenpäin lentorahdilla.

Elektroniikkateollisuus ei keskittyisi globaaliin etelään, elleivät uudet tuotteet saavuttaisi kuluttajia nopeasti.

Myös arvokkain maataloustuotanto köyhissä maissa perustuu lentokoneilla tapahtuviin kuljetuksiin.

Lentämisen päästöjä voisi vähentää monin tavoin

Lentoliikenteen päästöt matkustajakilometriä kohti ovat pienentyneet tekniikan kehittymisen ansiosta ainakin 70 vuoden ajan. Nykyään lentäminen kuluttaa matkustajaa kohden keskimäärin 3,5 litraa polttoainetta sadalla kilometrillä. Parhaat uudet koneet pääsevät alle kahteen litraan per sata matkustajakilometriä.

Toisin sanoen lentäminen on selvästi ilmastoystävällisempää kuin yksin autolla ajaminen, mutta häviää edelleen bussille ja junalle.

Matkustajakilometriä kohden lentäminen on selvästi ilmastoystävällisempää kuin yksin autolla ajaminen.

Tekniikan kehitys ei kuitenkaan ole riittänyt, sillä lentoliikenteen kasvuvauhti on ollut monta kertaa nopeampaa. Kokonaisuutena lentoliikenteen päästöt siis ovat kasvaneet.

Entä jos lentokoneet eivät kuluttaisi niin paljon polttoainetta? Lentämisen päästöjen vähentämiseen on useita keinoja.

1. Koneet täyteen ja lentojen parempi suunnittelu

Jos hallitukset pakottaisivat lentoyhtiöt täyttämään lentokoneensa paremmin niin, että ne eivät enää lentäisi puolityhjinä, saavutettaisiin merkittäviä säästöjä.

Parempi koordinaatio eri maiden lennonjohtojen välillä voisi säästää polttoaineen kulutusta 5–10 prosenttia vähentämällä turhia kaarroksia ja nousuja.

Bisnesluokkien ja ensimmäisten luokkien kieltäminen tuottaisi selvästi isomman säästön, koska koneisiin mahtuisi enemmän matkustajapaikkoja. Myös vauhdin hidastaminen säästää polttoainetta.

2. Reittien optimointi

Pohjoisten lentoreittien suosiminen on usein edullista: maapallon ympäri on napojen lähellä paljon lyhyempi matka kuin päiväntasaajalla. Niinpä se, että Helsinki-Vantaan lentokentästä kasvatettaisiin isompi liikenteen solmukohta, voisi olla yksi tapa vähentää lentoliikenteen päästöjä. Yhtälö on monimutkainen, mutta Helsingin kautta lentäminen voi useilla reiteillä säästää jopa 30 prosenttia polttoaineesta.

Kuvassa on Helsinki-Vantaan lentoasema toukokuussa 2020.
Helsinki-Vantaan lentoasemaa on sen historian aikana laajennettu useita kertoja, myös viime vuosina. Kuva: Silja Viitala / Yle

3. Tehdään koneista kevyempiä

Pitkän päälle uusien entistä kevyempien materiaalien, kuten hiilikuitujen ja vahvistettujen aerogeelien, käyttö voi pienentää lentokoneiden päästöjä merkittävästi.

Vielä suurempia säästöjä voitaisiin saavuttaa kasvattamalla lentokoneiden siipien pituutta. Ratkaisun toteuttaminen käytännössä on kuitenkin vaikeaa, koska useimmat olemassa olevat lentokentät olisivat liian pieniä paljon nykyistä pitkäsiipisemmille koneille.

Tähän saakka lueteltujen keinojen yhdistäminen mahdollistaisi sen, että lentokoneiden yhtä matkustajakilometriä kohti lasketut päästöt vähenisivät pieneen murto-osaan nykyisestä.

Muutosten aikaansaaminen on tietysti erityisen vaikeaa silloin, kun lentoyhtiöt sinnittelevät konkurssin partaalla koronapandemian takia.

Lentokoneiden fossiilisen käyttövoiman muuttaminen puhtaaksi voisi sen sijaan painaa lentämisen päästöt jopa nollaan.

4. Biopolttoaineet

Yhden vision mukaan tulevaisuuden lentokoneet voisivat kulkea ekologisesti tuotetuilla biopolttoaineilla. Karjalaitumiksi, rehupelloiksi ja erilaisiksi joutomaiksi raivattuja maa-alueita voitaisiin kunnostaa palmuöljyä ja muita biopolttoaineita kasvattaviksi viljelmiksi.

5. Sähköllä toimivat lentokoneet

Yksi mahdollisuus olisi lentoliikenteen sähköistäminen. Meillä on jo pieniä, sähköllä liikkuvia lentokoneita ja monet maat – kuten esimerkiksi Norja – kehittelevät pelkällä sähköllä kulkevia keskisuuria matkustajalentokoneita. Sellaisilla voidaan todennäköisesti pian tehdä jopa 1 000 kilometrin pituisia lentoja.

Havainnekuva 100-paikkaisesta sähkökäyttöisestä matkustajakoneesta.

Norja tavoittelee vuoteen 2040 mennessä, että kaikki sen lyhyen matkan lennot tehdään 100 prosenttisesti sähkölentokoneilla. Havainnekuvassa on Zunum Aeron kehittelemä 100 matkustajapaikan sähkölentokone.

Sähköistymisen isoin haaste on akkuteknologia. Mikään olemassa tai kehitteillä oleva akku ei vielä pysty varastoimaan kilon painoa kohti niin paljon sähköä, että mannertenväliset suihkukoneet voisivat liikkua sellaisten voimalla.

Jopa yli 10 000 kilometrin pituisia lentoja tekevien matkustajakoneiden muuntaminen sähköllä toimiviksi ei ole mahdollista nykyisellä eikä edes näköpiirissä olevalla tekniikalla.

Historiallisen todistusaineiston valossa on kuitenkin vaarallista väittää, että jokin asia tulee aina olemaan mahdotonta.

Lentokoneet tehdään ehkä tulevaisuudessa hiilikuiduilla ja nanohiiliputkilla vahvistetuista, paljon ilmaa kevyemmistä materiaaleista, kuten aerografiitista ja grafeeniaerogeelistä. Tällöin akkujen tehot riittävät paremmin.

Historian valossa on vaarallista väittää, että jokin asia tulee aina olemaan mahdotonta.

Myös akut osataan ehkä jatkossa valmistaa ratkaisevasti nykyistä kevyemmistä materiaaleista. Tällöin akut voivat varastoida painoonsa suhteutettuna huomattavasti nykyistä enemmän sähköä. Siinä tapauksessa mannertenvälisen lentoliikenteen sähköistäminen ei olisi enää ongelma. Ainakin lentoyhtiöt uskovat, että tämä voi olla todellisuutta 20 vuoden päästä.

Näitä uusia teknisiä läpimurtoja odotellessa meillä on myös kiinnostava mahdollisuus: niin sanotut power-to-X-polttoaineet.

6. Aurinkosähköllä tuotettu polttoneste

Sähkövirralla on mahdollista hajottaa vettä vedyksi ja hapeksi. Menetelmää kutsutaan elektrolyysiksi, joka on tuttu jo koulun kemian ja fysiikan tunneilta. Vety on sitten mahdollista panna kovassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa reagoimaan ilmasta kerätyn hiilidioksidin kanssa. Näin voidaan tuottaa metaania tai metanolia ja edelleen monimutkaisempia ja hienompia polttoaineita.

Jos prosessiin käytetty sähkö tuotetaan tuuliturbiineilla, aurinkopaneeleilla tai geotermisissä voimalaitoksissa, syntyvät polttoaineet voivat olla lähes hiilineutraaleja ja toisinaan jopa hiilinegatiivisia.

Näin toimii power-to-x-teknologia
Kuva: Waltteri Lahti / Yle

Tämäntyyppisillä power-to-X eli suomeksi ”sähköllä jotakin” -menetelmillä olisi mahdollista tuottaa myös lentokoneiden, laivojen ja raskaan maantieliikenteen polttoaineet.

Tällaiset synteettiset polttoaineet ovat kuitenkin tällä hetkellä vielä kaksi tai kolme kertaa kalliimpaa kuin fossiilisista polttoaineista valmistettu lentopetroli.

Onko power-to-X-polttoaineista puhuminen siis pelkkää haihattelua? Ei välttämättä. Uusi aurinkosähkön vallankumous voi jonkin ajan kuluttua tehdä myös sähköllä tuotetuista polttoaineista ratkaisevasti nykyistä halvempia.

Tällöin suurin jäljelle jäävä ilmasto-ongelma olisivat lentokoneiden taivaalle piirtämät valkoiset tiivistymisjuovat – ja niitäkään ei yleensä synny, jos koneet lentäisivät vähän nykyistä matalammalla.

Tieto- ja tieteiskirjailija Risto Isomäki on tullut tunnetuksi globalisaatiota ja ympäristökysymyksiä koskevista teoksistaan. Hänen tunnetuin romaaninsa on “Sarasvatin hiekkaa”, joka oli Finlandia-palkintoehdokkaana vuonna 2005. Isomäki sai vuonna 2020 tiedonjulkistamisen elämäntyöpalkinnon pitkäaikaisena maan, meren ja ilmaston tulevaisuuden puolestapuhujana.

Kirjailija Risto Isomäki
Kuva: Johanna Kannasmaa / Yle

Mahtikoneita ja ilmastoihmeitä -sarjassa etsitään ratkaisuja maapallon pelastamiseksi. Katso jakso sähkölentokoneesta: