Rahvusvaheline põlevkivisümpoosion (symposion – vanakreeka keeles koosviibimine intellektuaalse vestluse ja veinijoomisega) leidis aset 20-21. septembril Tallinnas Kultuurikatlas. Järgnevatel päevadel külastati veel põlevkivitööstust Ida-Virumaal. Eesti geoloogi toimetusest oli kohapeale saadetud Eesti Loodusmuuseumi geoloog Sander Olo, kes püüab järgnevalt kahel päeval kuuldust ülevaate anda.

Kultuurikatel ja ajalugu

Käesoleval aastal möödus 100 aastat tööstusliku põlevkivi kaevandamise algusest Eestis. Seetõttu ei valitud juubeliaasta tähtsündmuse asukohta kergekäeliselt. Nimelt 1913. aastal tööd alustanud Tallinna Linna Elektri Keskjaam ehitati peale Teist maailmasõda ümber, et energiaallikaks saaks kasutada põlevkivi.

8y8a1554
Kultuurikatlas kulda ja karda ei leidu

Asukoha erilisusele viitasid nii mitmed esinejad kui ka külalised omavahelistes vestlustes. Kõige siiramalt avaldas oma meeldivat üllatust Maailma Energeetikanõukogu esindaja proua Zulandi van der Westhuizen, kes tõi välja, et sarnased üritused toimuvad harjumuspäraselt kullatud Hiltonites.

Teadmistega põlevkivi ajaloost püüdsid teineteist üle trumbata ka kahe suurima Eesti ülikooli rektorid. Kui Jaak Aaviksoo kandis oma kõne ajal ametiketi asemel kaelas kukersiidi tükki, millega osutas tähelepanu, et mitmed TTÜ keemikutest rektorid on just selle uurimisega tegelenud, siis Volli Kalmu sõnul kaitsti esimene Eesti doktorikraad just geoloogias ja põlevkivi teemal.

Põlevkivi hetkeolukord

Põlevat kivi ei ole ainult Eestis, vaid leidub maailmas päris palju. Eesti Energia juht Hando Sutter hindas oma ettekandes ülemaailmseks varuks 6500 miljardit tonni. Kunagi tuleviku tegijaks peetud maavara kasutuselevõttu on viimastel aastatel pärssinud nafta madal hind maailmaturul. Viimase Eestis toimunud põlevkivisümpoosioni ajal oli selle hind lausa 3 korda kõrgem kui täna.

8y8a0628
TÜ rektori Volli Kalmu sõnul jääme veel pikaks ajaks sõltuma fossiilsetest kütustest.

Järjest karmistuvate keskkonnanõuete ja kliimamuutuste valguses ei tohiks põlevkivi veel maha kanda. Näiteks TÜ rektori Volli Kalmu sõnul kasvab praegu maailmas energiatarbimine kiiremini kui taastuvad energiaallikad pakuvad, mis paneb meid veel pikka aega fossiilsetest kütustest sõltuma. Sama tõdes ka Maailma Energeetikanõukogu juht tuues välja, et transpordikütuste nõudluse kasvu veavad tõusvad keskklassid Aasias ja Aafrikas.

Maailma Energeetikanõukogu andmetel moodustab täna maailma kogu energiatarbimisest 33% nafta ehk transpordikütused. Samas kogu maailma transpordist moodustab see 12% ja tööstus ise kogu maailma majandusest juba 5%. Sarnane osakaal on põlevkivi ja selle õlitööstusel täna Eesti majanduses. Madalate maailmaturuhindade mõjude kompenseerimiseks pidi sekkuma Eesti valitsus, et tööstusharu endisel kujul säiliks. Samas on maailmas mitmeid riike, kelle majandusest moodustavad naftatooted märksa suurema tüki. Norras on loodud fond, millega keerulisemaid perioode leevendada. Teised, kes nõnda ettenägelikud pole, on praeguseks sattunud tõsisesse hätta, mida nimetatakse resource curse (ressursi needuseks). Kui sellises keskkonnas suudavad ettevõtted end veel kuidagi ära majandada, siis tihtipeale on kannatajateks just tavainimesed, kes kaotavad restruktureerimiste ja koondamiste tõttu töö või vähendatakse nende palku. Halva majandamise näiteks on praegu Venetsueela ja Venemaa.

„Lisaks tasub olla ettevaatlik uute ja alternatiivsete energiaallikate kasutuselevõtuga,“ tõdes Maailma Energeetikanõukogu esindaja. Esiteks nõuavad paljud sellised tehnoloogiad uute materjalide ja tehnoloogiate kasutuselevõttu, mille tootmine ja hilisem ümbertöötlemine on energia- ja ressursimahukas. Kui seadme kasutusajal jääb tehnoloogiast mulje kui keskkonnasõbralikust, siis vajalike materjalide kaevandamine, töötlemine ja hilisem ümbertöötlemine võivad omada keskkonnale suurt mõju.

Nõnda võime end leida situatsioonist, kus meil on ulatusliku subsideerimise tõttu näiliselt uued ja odavad energiaallikad, mis on tegelikult vanadest märksa kallimad.

Proua Westhuizen lisas veel, et tihtipeale on uute tehnoloogiate väljatöötamine äärmiselt kulukas ning vajab esialgu vanemate tehnoloogiate omahinnaga konkurentsis püsimiseks subsiidiume. See omakorda võib viia olukorrani, kus vanad tehnoloogiad ei suuda enam uutega konkureerida. Nõnda võime end leida situatsioonist, kus meil on ulatusliku subsideerimise tõttu näiliselt uued ja odavad energiaallikad, mis on tegelikult vanadest märksa kallimad.

Tehnoloogia areng

Tänapäeva avatud ja kiirelt arenev maailm soodustab teadmiste ja tehnoloogiate eksporti, millele peaks keskenduma ka Eesti. Seda toonitasid oma avakõnedes nii peaminister Taavi Rõivas kui ka Tartu Ülikooli rektor Volli Kalm. Üheks suurimaks taoliseks edulooks võib lugeda Eesti Energia Jordaania projekti. Tegu on hea näitega, et Eesti põlevkivikompetentsi ja -tehnoloogiaid on võimalik eksportida.

Samal ajal jätkub tehnoloogiate arendamine. Kui Eesti Energia esimese õlitehase Enefit140 efektiivsus on ca 70%, siis teise generatsiooni jaamal Enefit280 juba üle 80%. See tähendab, et jaama sisenevast põlevkivist ja selles peituvast energiast läheb kaotsi kõigest viiendik. Võrdluseks söega töötavas soojuselektrijaamas läheb kaotsi protsentuaalselt kolm korda enam. Lähiaastatel asutakse tõenäoliselt projekteerima kolmanda põlve tehast Enefit280+, kus õlitootmisega kaasnevast põlevkivigaasist planeeritakse tootma asuda tööstuslikku põlevkivibensiini.

Indrek Aarna (Eesti Energia teadus- ja arendustegevuse juht) sõnul ei ole tehnoloogia arendamine olnud kerge. Pealtnäha lihtsa kahega korrutamise asemel on tehase maksimaalse mahu (280 tonni põlevkivi tunnis) saavutamiseks pidanud pead murdma paljud insenerid. Kuna suur osa jaama protsessidest on omavahel väga tihedalt seotud, eriti just tahke soojuskandjaga seotud, siis kogu tehase stabiilsus sõltub juba jaama siseneva põlevkivi ühtlasest kvaliteedist. Väikesed kõikumised protsessiahela esimeses pooles võivad muuta kogu jaama töö ebastabiilseks ja kutsuda esile fluktuatsioone*. Praeguseks on Eesti Energia insenerid uue Enefit280 õlitehase saanud stabiilselt käima ca 220 tonni põlevkivi tunnis (80%) töövõimsusega, tööd jätkuvad selle nimel, et saavutada planeeritud 280 tonni tunnis projektvõimsus.

Tehnoloogiast mujal

Erinevad põlevkiviõli tootmiseks kasutatavad retordid (utmisseaded). Enefit280, ja ATP on horisontaalsed, kuid Paraho II vertikaalne.

Põlevkiviga ei tegeleta ainult Eestis. Austraalias asuti esmakordselt põlevkivi kasutama juba 19. sajandil ehk mõnevõrra varem kui meil, kuid tänapäeval see ressurss neil kasutust ei ole leidnud. Jim Schmidt (ProCom Consultants) tutvustas Põhja-Austraalia suurel alal laiuvaid põlevkivileiukohti ning tulevikuplaane. Piirkond on hõredalt asustatud, kuid samas asub kasvavatele Aasia turgudele suhteliselt lähedal. Planeeritakse rajada ATP (Alberta Taciuk process) tehnoloogial põhinevat õlitööstust, mis suudaks töödelda ca 6000 t põlevkivi ööpäevas (ca 250 t/h – toim.). Aastaseks kaevandusmahuks on kavandatud 10 mln tonni põlevkivi ja õlitoodanguks 3 mln barrelit õli.

Piirkonna põlevkivi sisaldab märkimisväärses koguses (0,2%) vanaadiumit, mida leidub ka Eesti teises põlevkivis graptoliitargilliidis. Õlitootmisel tekkivast põlevkivituhast soovitakse eraldada vanaadium, millest omakorda plaanitakse asuda tootma vanaadium läbivoolu patareisid (Wikipedia). Tegu oleks peamiselt suure-mahulistesse tagavarasüsteemidesse ehk UPS-idesse sobivate patareidega.

Justin Bilyeu (Shale Tech) Ameerika Ühendriikidest sõnul töötavad nemad juba viimased poolteist aastat Paraho II tehnoloogia arendamise kallal. Õli toodetakse peamiselt oma väikesemõõdulises katsejaamas, mille tooraineks olev põlevkivi pärineb peamiselt kodumaalt. Lisaks on katsetatud ka Austraalia, Iisraeli, Mongoolia, Maroko ja Kanada põlevkividega.


Keskkond

Peale maailmamajanduse olukorra mõjutavad õlitootmise tasuvust ja potentsiaali üha karmistuvad keskkonnanõuded. Tõnis Meriste (Eesti Energia keskkonna arendusjuht) sõnul on kliimapoliitka sama muutuv kui kliima ise. Praegune Euroopa Liidu üha karmimate nõuete jõustumise graafik ulatub kuni aastani 2050. Arusaadav, et see kõik on Euroopa kodanike elukeskkonna huvides. Samas keskendutakse liialt emissioonide vähendamisele. Lihtsustatult pannakse korstende otsa üha uusi ja paremaid filtreid, kuid jaama koguefektiivsus ehk energia mis ühest ühikust toorainest kätte saadakse jääb samaks. Regulatsioonid jätavad arvestamata, et põlevkivi erineb traditsioonilisest söest. Põlevkivis on orgaanilist ainet küll vähem, mistõttu tekib rohkem tuhka koos erinevate lisaainetega, kuid energiat seevastu saadakse kordades rohkem kui söest (Enefit280 jaama kasutegur üle 80%).

Uute projektide eeltöö ehk geoloogia, riskid  ja kaevandused

Hardi Aosaar tutvustas põlevkivi uuringuid Jordaanias.

Hoolimata sellest milline on elektrijaama või õlitehase kasutegur on selle tööks vaja toorainet ehk põlevkivi. Elektrijaama või õlitehast on vaja, et vähendada energiasõltuvust imporditavast energiast. Näiteks võib tuua Jordaania, kus tehtud põlevkiviuuringuid tutvustas Eesti Energia uuringugeoloog Hardi Aosaar. Tema sõnul kulus esimesest puurimisest kaevandusloa taotlemiseni kokku umbes 8 aastat. Selle aja jooksul tehti arvukalt erinevaid uurimistöid, nagu geoloogiline kaardistamine, puurimised, hüdrogeoloogilised uuringuid, põlevkivivarude mudeldamine jne. (Hardi Aosaar kirjutab neist pikemalt meie blogi maavarade teemalises plokis – Toim). Lisaks võeti Jordaania põlevkivikihtide kirjeldamisel kasutusele sarnased indeksid nagu Eestis (kihid A kuni E – toim.). Eesti Energia kaevandusprojektide arendusjuht Erkki Kaisla tõi seevastu välja mõned ootamatused, mis neid Jordaania projekti käigus tabasid. Näiteks osutus uskumatul kombel kõrbes asuv põlevkivi märgatavalt niiskemaks kui Eestis. See uus teadmine tingis omakorda vajaduse muuta mõningaid tehnoloogilisi lahendusi nii kaevandamise plaanides kui ka tulevases elektrijaamas.

8y8a3779
Erkki Kaisla sõnul osutus kõrbes asuv põlevkivi ootamatult niiskeks.

Ka Türgi, sarnaselt Jordaaniale, püüab vähendada kallite kütuste importi, suurendades seeläbi energiajulgeolekut ning vähendades riigis tööpuudust. Praegust olukorda ja lähituleviku plaane tutvustas Abdurrahman Murat (Turkish Coal Enterprises), kelle sõnul on Türgis palju põlevkivi, mis enamasti on madala  õlipotentsiaaliga. Praegu teadaolevalt omavad suurimat potentsiaali Hatildagi formatsiooni kivimid Göynüki basseinis, mille paksus ulatub 190 meetrini. Senimaani on analüüside tulemused olnud positiivsed, millest tulenevalt loodetakse juba 2017. aastal läbi viia põlevkivi õlitootmine katseseadmetel.

Uue kaevanduse rajamine on äärmiselt mahukas ettevõtmine ning vajab seetõttu riskianalüüsi. Sergei Sabanovi (SRK Consulting) sõnul tuleb enne põlevkivi kaevanduse rajamist arvestada tehniliste, tootmis-, finants, majanduslike, keskkonna ja sotsiaalsete kriteeriumitega. Kuna tulevikku pole võimalik ennustada, siis määrab riskianalüüsi mudel erinevate kriteeriumite põhjal tõenäolise lõpphinna. Saadava info põhjal on investoritel võimalik langetada viimane otsus, kas kaevandus rajada või mitte. Tavaliselt suudetakse maavaravaru hinnata üpriski täpselt, mistõttu on see mudelis madala riskiväärtusega. Hoopis suuremaks riskiks on toote müügihinnad tulevikus, keskkonnanõuete muutumine jne.

Sarnast lähenemist oli tunda ka Eesti Energia Utah´ projekti tutvustanud Ryan Clerico (Enefit American Oil) ettekandest. Ta selgitas, et kõigepealt on maavara puhul tegu maa sees oleva väärtusliku ainega. Kaevandamisväärse tarbevaru puhul on teada, et selle kaevandamine ja töötlemine on erinevate spetsialistide poolt hinnatud majanduslikult ja tehnoloogiliselt teostatavaks. Enne seda tuleb läbida mitmed etapid, nagu viia läbi geoloogilised uuringud, määrata maavara omadused, leida kaevandamiseks ja töötlemiseks sobivad tehnoloogiad ning taotleda keskkonnaload. Peale iga etapi edukat läbimist muutub varu kaevandamisväärsus tõenäolisemaks ning seeläbi tõuseb projekti koguväärtus. Sarnaselt Euroopale on ka Ameerika Ühendriikides põlevkivi puhul tegu ebakonventsionaalse maavaraga. Seetõttu pole seda üheski levinud varu määramise meetodis klassifitseeritud, mis tekitab küsimusi: kas tegu on õli- või kaevandusprojektiga, kas kogused tuleb määrata tonnides või barrelites jne. See omakorda tingib vajaduse tulevastele investoritele olukorda rohkem selgitada.

8y8a2280Ka Eestis käib uute kaevanduste rajamine. “Eesti Energial on praegu Ida-Virumaal käimas uue maa-aluse kaevanduse planeerimine ja rajamine, mis tõenäoliselt hakkab tööle peale 2020. aastat,” teatas Oleg Nikitin (Eesti Energia). Uus-Kiviõli kaevanduses on plaanis kasutada efektiivsemaid kaevandusmeetodeid, et jätta maa alla vähem põlevkivi. Lisaks tullakse vastu piirkonna kohalikele omavalitsustele ning kaevanduse maapealsed hooned rajatakse sissepääsust natuke eemale juba tegevuse lõpetanud Aidu karjääri territooriumile.


*fluktuatsioon – keskväärtuse ümber kõikumine

Autor: Sander Olo – Eesti Loodusmuuseum

Advertisements