Füüsik Jaan Kalda: tuumaenergeetika ohud seonduvad pigem inimliku faktoriga

Füüsik Ain Kalda sõnul on praegu aina olulisem energiasalvestus, mis ei jõua oma arenguga piisavalt kiiresti järgi. Foto: TalTech

• Omaette küsimus on, kui kauaks meil neid tuumareaktoreid vaja on?
• Kui me CO₂ samas mahus edasi toodame, siis mingil hetkel läheb kliima täiesti käest ära.
• Päikeseenergia varud on tuuleenergia omadest suuremad, sest vaid väike osa muutub tuuleenergiaks.

Võime võtta rohepööret kui kampaaniat või mõtestada seda kui ühiskonna kestva tuleviku ainsat võimalikku lahendust – nii ehk naa tuleb kliimast tingitud muredega kõigil silmitsi seista. Füüsikud pakuvad omalt poolt abikäe, et lahenduste leidmine ja otsuste langetamine oleks võimalikult teaduspõhine.

Tõsi ta on, et viimastel aastatel on Euroopa Komisjoni seatud kliimaeesmärgid, Fit for 55 ehk rahvakeeli rohepööre jutuks nii poetrepil, ettevõtete tootmisnõupidamistel kui poliitikute kabinettides.

Samamoodi tuleb tunnistada, et nendes juttudes, aga ka avalikes väljaütlemistes ja vastuvõetud otsusteski sisaldub kõva annus õhinapõhisust, samas kui teaduslikult põhjendatud aspektid on jäänud kas sootuks arvestamata või on need vähemalt tagaplaanile tõrjutud. Majanduslikult püüame rohepööret kasvõi läbi nõelasilma pugedes kuidagigi kasulikuks pöörata, aga võib-olla teadlastel on märksa etem variant juba tagataskus. Aga keegi ei taipa küsida.

Füüsikud tulevad appi ootamatutes kohtades

Nii tegeldakse Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) loodusteaduskonnas teoreetiliste uurimuste kõrval palju ka n-ö maalähedaste teemadega, samuti sellega, kuidas nende, algselt sageli fundamentaalteaduslikena mõeldud, nt nanotehnoloogiaid või molekulaarbioloogiat käsitlevate tööde mahlasemad viljad reaalselt ühiskonna teenistusse anda.

TalTechi loodusteaduskonna küberneetika instituudi füüsika osakonna juhataja, professor Jaan Kalda tõdeb, et teadlase pilguga vaadates on nn rohepöördega seoses ühiskonnas tuntavalt rapsimist ja hüplikke hinnanguid.

«Rohepööre on kahtlemata hea ja vajalik, aga sellega seoses on palju vahtu üles kerkinud kindlasti,» ütleb Kalda, «eks protsessid käivad ja lõpuks jõutakse loodetavasti sinna, kuhu vaja on. Näiteks kindel tärmin, et läheme aastaks 2035 üle elektrimootoriga autodele, on väga vajalik. Aga ma pole kindel, et igasse asutusse oleks vaja nüüd lausa mingit rohepöörde asedirektorit – piisaks, kui haldusdirektor endale asjad selgeks teeks.»

Teadlastel näeb Kalda tulevikumajanduse ja ühiskonnakorralduse disainimisel olulist rolli. Veelgi enam – ilma teaduseta vajalikud lahendused meile sülle ei kuku.

Konkreetne näide on hiljutisest ajast, kui kogu maailm maadles koroonaviiruse levikuga.

Aastatel 2020–2021 tegeles Jaan Kalda teadustööga «Viiruse levimiskiiruse Monte-Carlo analüüs sõltuvuses inimeste mobiilsusest ja sotsiaalsest distantseerumisest». Võib olla üllatav, kuid nn mastaabivabad võrgustikud, mille üheks näiteks on sotsiaalsete kontaktide võrgustik, on viimase paarikümne aasta jooksul olnud statistilises füüsikas väga populaarne uurimisteema. Viiruse levikukiiruse kontrollimise jaoks optimaalse kontrollmehhanismi leidmiseks ning planeeritavate meetodite efektiivsuse ja sotsiaalmajandusliku hinna analüüsimiseks saab kasutada statistilise füüsika meetodeid.

«Kõrvale ei tasu heita ka varianti, et kusagilt lõuna poolt, kus päikeseenergiat saab toota aasta ringi, tõmmata meile toekad elektriliinid või vesinikutoru ja sellisel moel katta neid aegu, kui Eestis päike ei paista.»

Nii valmis füüsikute töö tulemusena tööriist, tarkvarakood, mis prognoosib rahvastiku viirusesse nakatumist funktsioonina ajast sõltuvuses algsete viirusekandjate arvust ja paiknemisest Eestis, samuti piirangutest ja inimeste vabatahtliku sotsiaalse distantseerumise määrast.

Sel moel saadud instrument ja selle abil tehtavad prognoosid aitavad valitsusel ja kriisikomisjonil taolistel puhkudel teha teadmistepõhiseid otsuseid.

Koroonapandeemia tabas ühiskonda ootamatult. Üks oluline uus suundumus võib meid raputada sama ootamatult, kui sellel piisava valvsusega silma peal ei hoita ja arengustrateegiaid sellega ei kooskõlastata – see on tehisintellekti võidukäik, mis juba praegu töökohti üle võtab.

«Jälgides päikeseenergeetika arengut, siis üsna varsti annab päikeseenergia nii palju elektrit, et meil polegi muud vaja. Esialgu muidugi aitaks tuumaenergia talvise aja süsinikuneutraalselt üle elada.»

«See probleem – või õnnistus – ei tule meile kümne ega kahekümne aastaga, see ongi juba otsapidi kohal ja läheb iga aastaga tõsisemaks,» usub Kalda, «ja just see on üks teema, millega poliitikud ning teised strateegiate kujundajad peaksid kohe praegu tegelema hakkama.»

Energeetika on rohepöörde võtmeküsimus

Kui rohepöörde juurde naasta, siis usub Jaan Kalda atmosfäärifüüsikute prognoose, mis ütlevad, et kui me süsinikdioksiidi samas mahus edasi toodame, siis mingil hetkel läheb kliima täiesti käest ära.

Kalda hinnangul on rohepöörde läbiviimisel võtmetähtsusega komponent energeetika – kuidas me saame edaspidi süsinikuneutraalselt energiat.

«Päikesepaneelide ja päikeseenergia tootmise tehnoloogia on viimastel aastatel jõudsalt arenenud ja teeb seda üha edasi – paneelid on odavad, võrdlemisi efektiivsed ja toodaksid isegi Eesti tingimustes kevade-suve-sügise ajal piisavalt palju elektrit,» kirjeldab ta. «Ainus asi, mis praegu maha jääb, on energia salvestus. Suvel toodetud energiat me praegu veel talveni hoida ei suuda. Energia salvestamise tehnoloogiate arendamisse juba investeeritaksegi, aga seda tuleks teha oluliselt rohkem, sest praeguse seisuga on just energia salvestamises võti rohepöördeks.»

Jaan Kalda sõnul tuleb mõelda ka sellele, milliseid materjale me tulevikus toodame ja kui palju see keskkonda saastab Foto: TalTech

Päikesepaneelide eelis tuuleenergeetika ees on Kalda sõnul see, et nende tootmiseks kulub vähem materjali, nende hind järjest langeb ja kasutamise käigus nad ei kulu.

Lisaks asjaolu, et päikeseenergia varud on tuuleenergia omadest suuremad – atmosfääritsirkulatsioon on kui suur soojusmasin, milles vaid väike osa päikeseenergiast muundub tuuleks.

Kõrvuti energeetikaga tuleb Jaan Kalda sõnul muidugi mõelda ka sellele, milliseid materjale me tulevikus toodame, kui palju neist üks või teine saastab, milliseid tehnoloogiaid seejuures kasutame jmt.

Aga miks mitte tuumaenergeetika?

Jaan Kalda ütleb, et ühest küljest on tuumaenergeetika tõepoolest roheline – süsinikdioksiidi see ei tooda ning kui kõik on hästi korraldatud, ei reosta see otseselt ka loodust. Ohud seonduvad pigem inimliku faktoriga, mitte tehnoloogiaga.

«Elu on näidanud, et inimesed suudavad käituda märksa pöörasemalt, kui ükski mudel ette näeb ja oskavad midagi ära rikkuda ka siis, kui kõik on iseenesest väga turvaline,» selgitab ta oma mõttekäiku tuumaenergia kohta, «omaette küsimus kerkib, kui kauaks meil neid tuumareaktoreid vaja on. Jälgides päikeseenergeetika arengut, siis üsna varsti annab päikeseenergia nii palju elektrit, et meil polegi muud vaja. Esialgu muidugi aitaks tuumaenergia talvise aja süsinikuneutraalselt üle elada. Aga kui energiasalvestuse tehnoloogiate arendamisse piisavalt investeerida, siis kümmekonna aasta pärast on meil lahendused olemas.»

Vesinikutorud lõuna poolt

On mitmeid lootustandvaid energia salvestamise tehnoloogiaid, üheks neist vesiniku baasil energia salvestamine. Jaan Kalda usub, et kuigi vesiniku säilitamine kätkeb endas praegu veel mitut murekohta, on vesinikutehnoloogiad kindlasti üks potentsiaalne energia salvestamise probleemi lahendus tulevikus.

Kõrvale ei tasu heita ka varianti, et kusagilt lõuna poolt, kus päikeseenergiat saab toota aasta ringi, tõmmata meile toekad elektriliinid või vesinikutoru ja sellisel moel katta neid aegu, kui Eestis päike ei paista.

Maailma uueks loomine vajab samuti ressursse

Jaan Kalda sõnul ei saa tähelepanuta jätta asjaolu, et ühiskond rohepööret justkui tahab, aga keegi oma aia taha tuuleparke või tuumajaama ei taha. Ta möönab, et alatasa pöörlevad tiivikud võivad lähikonnas inimesi häirida küll: «Energia tootmine on küll inimeste huvides, aga seejuures ei tohi inimeste heaolu ära unustada. Ma ei usu, et ühiskondlik huvi kusagile mõne küla n-ö tagaaeda üks tuulepark püsti panna kaalub üles kohalike inimeste heaolu rikkumist. Tuleb leida mõistlikud kompromissid. Kindlasti on meil Eestimaal selliseid kohti, kus need tuulikud elamist suuresti ei sega.»

Kalda on seda meelt, et enne, kui poliitikud hakkavad midagi arvama, saati veel otsuseid langetama, peaksid nad kõigepealt pöörduma teadlaste poole, et küsimusele ka teaduspõhist vaadet saada.

«Kindlasti rohepööre mingeid ressursse kulutab, aga mil määral selle käigus loodust saastatakse, on juba kasutatavate tehnoloogiate küsimus.»

Tuleb siiski silmas pidada, et ka teadlaste hulgas on huvigruppe, keda tasub küll ära kuulata ja ekspertidena kaasata, aga olulisemates küsimustes tuleks kokku kutsuda tasakaalustatud ja sõltumatuid teadlasi hõlmavad kolleegiumid, kes siis oma hinnangud kujundavad ja neid poliitikutele jagavad. Hiljem võiks sellisel moel saadud nõuannetega otsustamisel muidugi ka arvestada.

Lihtne on õhku paisata emotsionaalne väide, nagu oleks näiteks elektrimootorite, magnetite või tuulegeneraatorite – kõigi rohepöördeks vajalike komponentide – tootmine sedavõrd ressursimahukas, et nullib ära loodetava kasu.

«Konkreetseid numbreid mul käepärast pole. Kindlasti rohepööre mingeid ressursse kulutab, aga mil määral selle käigus loodust saastatakse, on juba kasutatavate tehnoloogiate küsimus. Seni, kuni tootmise käigus tekkivate ohtlike jäätmetega käiakse ümber vastutustundlikult, ei kaalu see ressursikasutus üles saadavat kasu süsinikdioksiidi heite piiramisel,» räägib Kalda, «kui me seda heidet ei vähenda, siis tõepoolest varsti uputab meil ka siin oma koduõues. Kui me nüüd n-ö rohepöörde hüvanguks kaevandame natuke rohkem näiteks haruldasi muldmetalle, teeme seda range kontrolli all, toksilisi aineid ei eraldu, heitmetega käime korralikult ümber, siis ei ole see koormus keskkonnale kindlasti võrreldav kasvuhoonegaaside emissiooni koormusega.»