Mets, puit ja kliimamuutused
Kioto protokoll, millega ühinedes võtsid riigid, sealhulgas Eesti, endale kohustuse vähendada kasvuhoonegaaside heitmeid, kaotab 2012. aastal kehtivuse. Kioto protokollis on kokku lepitud, et protokolli rakendamine ei too arengumaadele täiendavaid kohustusi, uuelt kokkuleppelt aga oodatakse, et oma panuse süsihappegaasi emissiooni vähendamisse annavad ka nemad. Metsandus ongi seejuures üks keskseid küsimusi. Arenenud riikide seisukoht on tugevasti mõjustatud keskkonnakaitsega tegelevate organisatsioonide survest ja tugineb suuresti inglise majandusteadlase sir Nicholas Sterni uurimusele, mille kohaselt troopiliste metsade pindala vähenemine põhjustab 20% maailma kasvuhoonegaaside emissioonist. Arengumaadel soovitatakse mitte kasutada troopiliste metsade puitu ja maad ning pakutakse selle eest rahalist kompensatsiooni. Kompensatsioonimehhanismi üheks rakendusvariandiks on olemasolevad süsinikubörsid, aga kuna hinnad sellel on üsna kõikuvad ja ilmselt ebapiisavad, siis on Maailmapank, Greenpeace ja WWF loonud uue instrumendi Forest Carbon Partnership Facility. Hetkel on Chicago Süsinikubörsil 1 tonni süsiniku hind vaid 1 USD, tippajal, 2008.a. suvel maksis tonn üle 7 USD (1).
Ehkki süsiniku tonnihind börsil on üsna madal ja leidub küllaga skeptikuid, kes kahtlevad, kas just CO2 emissiooni suurenemine põhjustab kliima soojenemist, on masinavärk selle emissiooni vähendamiseks juba üsna suures mahus käima lükatud ja vaevalt seda enam peatada saab. „CO2 kaubandusest on saamas suur äri, mis pakub hulganisti tegevust ka vahendajatele. … Tööpõld tuleb lai: konsultatsioonifirma New Carbon Finance prognoosib, et tänavu (2009) tehakse CO2 turul kokku 119 miljardi USD eest tehinguid(umbes sama palju kui mullu- majanduskriisi tõttu), kuid 2012.aastal juba 408 miljardi ja 2020. aastal juba 2 116 miljardi eest.” (2)
Tõeliselt suur raha liigub juba praegu mitte metsade säilitamisse, vaid teistesse valdkondadesse, hästi illustreerib seda diagramm 1 (3). Diagrammilt järeldub, et konkurentsitult kõige kallim on CO2 emissiooni vähendada biomassi kasutamisega. Uuringu tekstist selgub, et mõeldud on biomassist soojuse tootmist soojusvõrkude tarvis ja et silmas ei ole peetud puidu- ja raiejäätmeid, vaid energiakultuure nagu õlipalm, raps, mais jmt. Number tundub küll pisut suur, eriti kui võrrelda seda Euroopa Komisjoni poolt eesmärgiks seatud autokütustes biokütuse viieprotsendilise osakaalu saavutamiseks tehtavate kulutustega. Tõenäoliselt on ka 5% saavutamiseks tehtavad tegelikud kulutused suuremad, sest 133 USD/tonn saadakse biodiislile makstava dotatsiooni summa kaudu, lisatud tabelis on vastava kulu maksimumpiiriks 292 USD/tonn. Nende kulutuste tegelik suurus ei olegi raporti (3) koostajate jaoks eriti oluline, sest soovituste hulgas, mida tuleks teha CO2 emissiooni vähendamiseks, on esimesena märgitud vajadus kaotada biokütuste kasutamise numbrilised eesmärgid ja subsiidiumid biokütusele. Majanduslikult kõige otstarbekamaks peetakse Indoneesia turbasoodes kasvava metsa raiest loobumist. Neis metsades arvatakse olevat ladestunud miljoneid tonne süsinikku ruutkilomeetri kohta ja põhiline CO2 emissioon toimub peale metsa raiumist: langile jäänud biomass laguneb ja pinnas degradeerub. Selleks, et raie oleks võimalik, tuleb turbasood enne kuivendada ja hiljem on tuleoht seetõttu väga suur.
Indoneesia kõnealust tüüpi metsade puhul võib nende säilitamise eest maksmine olla isegi õigustatud, aga paljudel juhtudel on tegemist nähtusega, mida valitsusväline organisatsioon World Growth (edaspidi WG) nimetab roheliseks hoolekandeks. Küsimus on selles, et arengumaadelt tahetakse võtta võimalus metsade kasutamise kaudu oma majandust arendada. WG arvates on see nii ebaõiglane kui ka ebaefektiivne. Samuti juhib WG tähelepanu sellele, et eespool mainitud troopiliste metsade pindala vähenemise osakaal kasvuhoonegaaside emissioonis 20% on leitud väga ligikaudselt, sir Stern ise annab võimaliku vea suuruseks +-50%.
Diagramm 1
Metsade maha raiumine oli läänemaailma arengu võti.
Aastatel 1700- 1920 vähenes praeguste arenenud riikide metsade pindala umbes 259 miljoni hektari võrra, see on enam- vähem pool Amasoonase vihmametsade pindalast. Näiteks Saksamaa metsadest jäi järele vaid veerand. Metsade kasutamine ja põllumaaks muutmine tagas toidu kasvavale elanikkonnale ja energia arenevale majandusele. Majanduse arenedes jäi puidust saadavast energiast muidugi väheks ja kasutusele tuli võtta fossiilsed kütused, mis aja jooksul viis CO2 emissiooni tuntavale tõusule. Arengumaadel oma metsade kasutamise takistamine arenenud maade tegevusest põhjustatud süsihappegaasi sisalduse suurenemise tõttu ei arvesta ka seda, et Brasiilias on juba üle 50% metsast kaitse all ja ka Amasoonase vihmametsadest on FAO andmetel ikka veel 80% puutumatu. Indoneesias on kaitse all ca kolmandik metsast ja Hiinas pisut alla poole. Euroopas on kaitse all alla 15% metsast (1).
Nälg või areng?
ÜRO toitlustus- ja põllumajandusorganisatsioon (FAO) teatas, et 2008.a. suurenes nälgivate inimeste arv maailmas 40 miljoni inimese võrra ja kokku on nälgijaid juba ligi miljard (Eesti Päevaleht, 09.12.08.). Selge on see, et kui nälg juba käes, tuleb alustada toidu usaldusväärsest toimetamisest nälgijateni, ent ainuüksi sellega asi piirduda ei tohiks. Kindlasti on vaja toetada ettevõtmisi, mis aitaksid praegustel näljahädalistel tulevikus ise oma toitmisega hakkama saada. Ja üks teid selleks on arengumaade metsanduse toetamine. Nimelt jätkusuutliku metsanduse toetamine, mitte aga metsaraiest loobumise eest maksmine. WG juhib oma raportis (4) tähelepanu sellele, et et Valitsustevahelise Kliimamuutuste Paneeli IPPC andmetel suudaks olemasoleva metsa säilitamisele keskendumine vähendada süsihappegaasi emissioone 3,9 Gt süsiniku võrra aastas. Kui aga tegeleda metsade jätkusuutliku majandamise, metsastamise ja taasmetsastamisega, väheneks süsihappegaasi emissioon 9,9 Gt võrra. Võrdluseks: kogu inimtegevuse tulemiks on 30 Gt aastas. Nii et metsade majandamine nende kasutamise keelamise asemel võiks süsihappegaasi emissioone kärpida 6 Gt võrra enam ehk tervelt viiendiku võrra koguemissioonist, säilitades seejuures arengumaade kasvavale elanikkonnale võimaluse majanduslikuks arenguks.
Seejuures ei võeta arvesse seda süsinikku, mis on talletunud puittoodetes nagu ehituspuit, mööbel, paber jpm. See kogus on samuti väga suur, IPPC andmetel on Euroopas igapäevases kasutuses olevates puittoodetes ladestunud 30% sellest süsinikukogusest, mis on talletunud Euroopa metsades. Euroopa metsade tagavara on 21 miljardit m3, järelikult on puidutoodetes ladestunud ca 6 miljardit tonni CO2 (vt. tabel 1). Igapäevases kasutuses on muidugi väga erineva elueaga tooted, aga ka kasutusest väljumine on teiste materjalidega võrreldes suhteliselt valutu, see toimub kas taaskasutuse või süsinikneutraalse kütusena kasutamise teel.
Puidu formeeruminefotosünteesi käigus
Tabel 1, Massibilanss
SISEND VÄLJUND
CO2 1851 kg Puit 1000 kg
Vesi 1082 kg Vesi 541 kg
Hapnik 1392 kg
Energia bilanss
SISEND VÄLJUND
Päikeseenergia 19,2 GJ Energiasisaldus 19,2 GJ
Allikas: Klaus Richter. LCA- CO2 in relation to wood based products. EPF and FEIC General Assembly 2009. Presentation.
Puidu kasutamine võitluses kliima soojenemise vastu
Diagrammi 1 andmeid võib vaadelda ka puidukasutuse aspektist. Kui soojuselektrijaamades kulub tekkiva CO2 kinni püüdmiseks ja ladustamiseks minimaalselt 39 USD CO2 tonni kohta, siis CO2 sidumiseks puidu formeerumisel fotosünteesi käigus ei kulu midagi. Kuna puidust majad on enamasti pigem odavamad kui betoonist vm materjalidest majad, siis ei tähenda majade ehitamine puidust keskmiselt mitte mingeid lisakulutusi. Selles ilmselt ongi probleem, ärimaailm ei haista teenimisvõimalust, metsaga seotud firmad aga on liialt killustunud, erinevalt terase- või tsemenditööstusest, kus kontsentratsioon on väga kõrge, käibed suured ja lobitöö seetõttu efektiivne. Keskkonnakaitsjad kahjuks näevad metsatööstuses pigem vaenlast kui liitlast, samuti kardavad nad, et juhul, kui luuakse toimiv metsas ja puidutoodetes ladestunud süsiniku arvestamise süsteem, nõrgeneb surve fossiilsete kütuste kasutamise piiramiseks (4).
ÜRO Keskkonnaprogrammi raporti (5) andmetel kulutatakse kogu maailma energiatarbimisest 25- 40% ehitussektoris, Euroopas isegi 40- 45%. Tavaliselt arvatakse, et olulisim osa sellest on seotud ehitiste kasutamise faasiga. Üldiselt see nii ongi, eriti arvestades seda, et enamik energiast kulub juba olemas olevates kõrge energiatarbimise tasemega hoonetes. Siiski tuleb arvestada, et 5% kogu maailma CO2 emissioonist on seotud tsemenditootmisega ja näiteks Inglismaa hindab materjalide tootmiseks (mitte ainult, kuid suures osas ehitusmaterjalid) kuluvat 10% kogu energiatarbimisest (5). Järelikult on puidu laialdasemas kasutamises väga suur reserv CO2 emissiooni ja üldise energiatarbimise vähendamiseks. Väga oluline on seegi, et ehitusaktiivsus on eriti suur just nendes maades, mille metsade kasutust püütakse uue kliimaleppega piirata, näiteks Hiinas on lähiaastatel lisandumas igal aastal 2 miljardit ruutmeetrit uut elamispinda. Hiinas toodetakse seejuures 40% maailma tsemendist ja puidu kasutamise tase ehituses on seal väga madal. Tundub loogiline, et kavandatav metsade mittekasutamise eest makstav raha suunataks hoopis metsade ja puidu kasutamise ergutamiseks. Näiteks Finnforesti 8 000 m2 kasuliku pinnaga uue kontorihoone ehitamiseks kulus 2 400 m3 puitdetaile, s.t., 0,3 m3/m2. Kui Hiina uute elamute ehitamisel kasutataks kasvõi ainult 10% sellest tasemest, tähendaks see 60 miljoni m3 puidu kasutamist ehituses ehk ligi 60 miljoni tonni CO2 ladestamist. Üldiselt kaasneb puidu kasutamisega alternatiivsete ehitusmaterjalide asemel ka nende tootmiseks kuluvate fossiilsete kütuste säästmine, mille arvel lisandub veel 1,1 tonni CO2 emissiooni vähenemist iga kasutatud puidu m3 kohta. Seega on isegi väikeses Hiina ehitustavade muutmises peidus sadu miljoneid tonne CO2 emissiooni vähenemist. Sama kehtib ka teiste riikide kohta, Hollandis on arvutatud, et puidu laialdasema kasutamisega saaks CO2 emissioone vähendada 50% (5).
Finnforesti kontorihoone Tapiolas.
Foto: Finnforest
Puithooneisse võib ladestada suures koguses süsihappegaasi
Üldiselt arvatakse, et puidust majad ei saa olla eriti suured ja puit ei sobi korrusmajade ehitamiseks. Paraku suunab majanduse areng üha enam inimesi linnadesse, kus asustustihedus nõuab korrusmajade kasutamist, sest valglinnastumine oleks keskkonnale samuti väga ohtlik. Maailmas on siiski ehitatud juba päris kõrgeid puitmaju, Londonis näiteks üheksakordne (soklikorrus on küll betoonist) ristkiht liimpuidust maja. Ristkiht liimpuit on mõneti vineeriga sarnane materjal, sest kiudude suunad materjalikihtides on kihiti üksteise suhtes risti ja kihte on paaritu arv, et saada väliskihtides sama kiudude suund. Ainult spooni asemel on kasutuses serviti kokku liimitud saematerjal, sest kümnete millimeetrite paksust spooni ei ole võimalik vähemalt praeguste teadmiste baasil lõigata. Ristkiht liimpuidust paneelide paksus võib olla üsna suur, kuid enamasti ei ole üle 80 mm paksust vaja. Paneelide pikkus on kuni 13 meetrit ja laius kuni 3 meetrit. Mõõdud võimaldavad paneelide kasutamist raudbetoonpaneelidega sarnasel viisil. Ehkki põhimõtteliselt võib ka puitkarkassil konstruktsiooni kasutades korrusmaju ehitada, nii on jõutud isegi seitsmekordsete majadeni, on ristkiht liimpuidul siiski mitmeid eeliseid nagu konstruktsiooni suurem tugevus ja jäikus ning võimalus jätta siseseintel puidu pind nähtavaks. Üha enam räägitakse aga veel ühest massiivsete puitehitiste eelisest, milleks on hoones ladestunud suur CO2 kogus.
Massiivpuidust lasteaed Stavangeris on ehitatud ristkiht liimpuidust.
Foto: Märt Riistop
Lisaks põhikonstruktsiooni materjalile on ehitistes kasutusel veel palju muidki materjale nagu soojustusmaterjalid, pahtlid, värvid, lakid, liimid, plastikud jne. Kõigi nende tootmisega kaasneb üsna suur energiakulu ehk CO2 emissioon. Nendegi mõju võib olla väga suur, Austria arhitekt Hermann Kaufmann tõi ühes oma ettekandes välja, et isegi passiivmajal (majal, mille aastane energiatarve on alla 15 kWh/m2), mille ehitamisel ei ole mõeldud süsiniku jalajäljele (vt. Eesti Mets, detsember 2008), võib süsiniku jalajälg ulatuda 320 kilogrammini maja ruutmeetri kohta. H. Kaufmanni projekteeritud Ludeschi külakeskuse hoones (samuti passiivmaja) on süsiniku jalajälg aga vaid 65 kg/m2 (6). Nii madal süsiniku jalajälg saadi looduslike materjalide kasutamisega, näiteks värvimise või lakkimise asemel õlitamine jne. Massiivpuidust ehitamine on praeguseks üsna levinud, näiteks Stavangeri Euroopa kultuuripealinnaks 2008 saamisel korraldatud puitarhitektuuri projektis „Norra Mets“ ehitatud hoonetest suur osa oli massiivpuidust. Stavangeri lähedale ehitatud Preikestoleni hotellis oli looduslike materjalidega mindud nii kaugele, et isegi liim oli liiast. Ristkiht liimpuidu asemel kasutati seal ristkihtpuitu, kus puidukihis olid omavahel ühendatud pöökpuust tüüblitega (vt. foto). Pöök valiti suhteliselt kõrge tugevuse ja suure niiskuspaisumise tõttu. Neljaprotsendilise niiskusega pöögist tüüblid imasid ümbritsevast kõrgema niiskusega kuusepuidust vett ja tekitasid paisudes väga tugeva liite.
Kahekordsest ristkihtpuidust sein Preikestoleni hotellis.
Foto: Märt Riistop
Preikestoleni hotell ei ole väga suur, kuid massiivpuidu kasutamise tõttu on temas ladestunud sadu tonne süsihappegaasi.
Foto: Märt Riistop
Preikestoleni hotell on hea näide sellest, et lisaks suures mahus CO2 ladestamisele andis projekt ka rahalist võitu, sest betooni transport üles mägedesse oleks läinud väga kalliks.
