Kivihiilitaloudesta, UV 4/2006 Tulosta

Varhaisimmat kivihiiliesiintymät ovat peräisin ajalta 360-290 miljoonaa vuotta sitten.

Maankuoressa syntyneet kivihiilivarat arvioidaan triljoonaksi tonniksi.
Niitä riittää kauemmin kuin öljyä ja kaasua, mutta kivihiilikin voidaan polttaa pois vain kerran.

 Maailman energiankulutus

Maapallolla kulutetaan vuosittain energiaa määrä, joka vastaa International Energy Agencyn (IEA) mukaan noin 11 000 miljoonan öljytonnin (Mtoe) polttamista.

           
Kaikesta (primääri)energiasta tuotetaan IEA:n mukaan öljyllä 34 %, kivihiilellä 25 %, kaasulla 21 %, uusiutuvia aineita ja jätteitä polttamalla 11 %, ydinvoimalla 6 % ja vesivoimalla 2 %. Öljy-yhtiö BP ei listaa uusiutuvien aineiden polttoa, ja sen vastaavat luvut muilta osin ovat 37 %, 28 %, 24 %, 6 % ja 6 %.

           
Huomiota herättää erilainen arvio vesivoimasta. Sillä tuotetaan BP:n arvion mukaan sähköä 669 miljoonan öljytonnin (Mtoe) polttamista vastaava määrä Kiinan, Kanadan, Brasilian, USA:n, Venäjän, Norjan, Intian, Japanin, Venezuelan ja Ruotsin johdolla.

           
Maailman sähköntuotannossa ovat IEA:n mukaan eri tuotantojen osuudet seuraavanlaisia: kivihiili 40 %, kaasu 20 %, ydinvoima 16 %, vesivoima 16 % ja öljy 7 %.

           
Suurin energiasyöppö on USA, jossa on alle 5 % maailman ihmisistä mutta joka kuluttaa lähes neljänneksen primäärienergiasta (ja öljystä). USA:ssa poltettava öljy on pääosin tuontitavaraa. Sen sijaan sen maaperässä ovat maailman suurimmat kivihiiliresurssit.


Kivihiilivarannot


Kivihiiltä on eri kypsyyslajeja. Antrasiitti on kypsintä mustaa kivihiiltä, jota voidaan käyttää terästeollisuudessa koksaukseen (kivihiilestä 12 % käytetään teräksen valmistukseen). Se on kypsynyt maankuoren sisässä kauimmin. Ruskohiili ja ligniitti ovat kypsyneet turpeesta hiileksi lyhyemmän ajan ja on niissä enemmän kosteutta.

           
Maapallon kivihiilivarannot ovat World Coal Instituten (WCI) mukaan 984 miljardia tonnia. BP:n arvio on, että ne vastaavat 909 miljardia ekvivalenttitonnia (Mtoe) öljyä.

           
Suurimmat varannot ovat seuraavissa maissa (miljardia tonnia): USA 247, Venäjä 157, Kiina 114, Intia 92, Australia 78, Etelä-Afrikka 49, Ukraina 34, Kazakstan 31, Puola 14, Brasilia 10, Saksa 7 ja Kolumbia 7. Puolet kivihiilivaroista on oloiltaan vakaiden OECD-maiden maakerrostumissa. Kypsyneimmät ("kovimman" eli bitumipitoisen hiilen) varannot ovat suurimmat Australiassa, Kanadassa ja USA:ssa.


Tuotanto ja kulutus


Kivihiilen suurimpia tuottajia maapallon lähes 6 000 miljoonan tonnin (sekä kovan että ruskohiilen) tuotannosta ovat IEA:n mukaan vuonna 2004 seuraavat maat (miljoonaa tonnia): Kiina 2 226, USA 1 028, Intia 430, Australia 382, Indonesia 318, Etelä-Afrikka 315, Venäjä 222, Puola 160, Kazakstan 79 ja Kolumbia 65.

           
Suurimpia kivihiilen vientimaita ovat Australia, Indonesia, Venäjä, Etelä-Afrikka ja Kiina ja suurimpia tuojia taas ovat Japani, Etelä-Korea, Taiwan Englanti ja Saksa.


Suurimpia kivihiilen kuluttajia olivat BP:n mukaan vuonna 2005 seuraavat maat (luvut ovat eri yksiköissä kuin edellä: miljoonaa öljyekvivalenttitonnia eli Mtoe): Kiina 1 082, USA 575, Intia 213, Japani 121, Etelä-Afrikka 92, Saksa 82, Puola 57, Etelä-Korea 55, Australia 52, Iso-Britannia 39, Taiwan 38, Ukraina 37, Kanada 32, Kazakstan 27, Espanja 21 ja Tshekki 20.

           
WCI arvioi, että nykykulutuksella kivihiiltä riittää 190 vuodeksi.

           
Kulutus kasvaa kuitenkin nopeasti, ja vuoteen 2030 mennessä sen arvioidaan nousevan Aasiassa yli puolella, kun taas Euroopassa se vähenee. Kiinan osuus kasvusta on puolet.

           
Sähköntuotannossaan kivihiiliriippuvaisimpia maita ovat Puola, Etelä-Afrikka, Australia, Chile, Israel, Kazakstan, Intia, Marokko Tshekki, Kreikka, USA ja Saksa.


Vetykäyttö

Fossiilisten polttoaineiden käyttö sähkön ja lämmön tuotantoon sekä liikenteessä tuottaa nykytietämyksen mukaan maapallon lämpenemisongelman: kasvihuoneilmiön.

           
Hiilidioksidipäästöistä (26 600 miljoonaa tonnia) sekä kivihiilen että öljyn osuus on noin 40 % ja maakaasun osuus noin 20 %.

           
Hiilisisällöltään pahin polttoaine on kivihiili. Sen lisääntyvä polttaminen lisää yleistä päästöongelmaa.
 
Tekniikkaa pyritään kehittämään tehokkaampien polttomenetelmien sekä hiilidioksidin savukaasuista erottamisen ja sen varastoimisen suuntaan.

           
Liikenteessä ollaan vähitellen siirtymässä vetytalouteen, jossa vedyn palaminen ei tuota hiilidioksidipäästöjä. Vety pitää kuitenkin valmistaa muista polttoaineista. Yleisesti arvioidaan, että kivihiili on liikenteen vetytalouden perusta.

           
Sitä ennen on kuitenkin ratkaista kivihiilestä vedyn valmistuksessa vapautuvan hiilidioksidin käsittelyn ongelma.