Kaasujen kokonaispäästöt kääntyneet Suomessa laskuun

F-kaasut ovat voimakkaita kasvihuonekaasuja, mutta kylmäalan kasvihuonekaasupäästöt olisivat silti nykyään arviolta noin kolminkertaiset verrattuna siihen, jos otsonikerrosta tuhoavia ODS-aineita ei olisi korvattu F-kaasuilla. Viimeaikaisessa päästöjen kääntymisessä laskuun alkaa näkyä F-kaasujen korvaaminen luonnollisilla ja muilla matalan GWP:n vaihtoehdoilla.

Teksti Nufar Finel, Tommi Forsberg, Annika Johansson ja Tapio Reinikainen, Suomen ympäristökeskus  

Kylmäalan F-kaasupäästöt 1990–2017 (SYKE/Tilastokeskus kasvihuonekaasuinventaario, 2019-lähetys) sekä F-kaasupäästöskenaario 2050 saakka (SYKE).

Kylmäaineiden säätelyllä pyritään vaikuttamaan kolmeen eri ympäristöongelmaan: yläilmakehän otsonikatoon, ilmastonmuutokseen ja käytettyjen aineiden ja niiden hajoamistuotteiden myrkyllisyyteen. Kylmäaineiden säätely on edennyt vaiheittain otsonikerrosta tuhoavien aineiden vähentämisestä kohti alhaisen ilmastonlämmitysvaikutuksen kylmäaineita.

1970-luvulla havaittiin kloori-fluori-hiilivetyjen, eli CFC-yhdisteiden, osallisuus yläilmakehässä sijaitsevan otsonikerroksen otsonikatoon. Otsonikerros on elintärkeä, sillä se suojelee maapalloa haitalliselta UV-säteilyltä. Vuonna 1987 allekirjoitettiin kansainvälinen ympäristösopimus Montrealin pöytäkirja, jonka ansiosta CFC-yhdisteiden sekä muiden otsonikerrosta tuhoavien aineiden kulutusta on onnistuttu rajoittamaan maailmanlaajuisesti yli 99 prosenttia.

Montrealin pöytäkirjan menestys on osoitus kansainvälisten sopimusten merkittävistä vaikutuksista päästöjen vähentämisessä. Kaikki maailman maat ovat sitoutuneet Montrealin pöytäkirjaan, mutta teollisuusmaille ja kehitysmaille on erilaiset aikataulut sopimuksen velvoitteiden toteuttamiseen.

Otsonikerrosta tuhoavia aineita (ODS-aineita) käytettiin kylmäaineiden lisäksi myös muun muassa aerosoleissa, solumuoveissa ja liuottimina. Suomessa kulutus väheni voimakkaasti 1980-luvun lopusta alkaen. CFC-aineita korvattiin ensiksi nk. osittain halogenoiduilla HCFC-aineilla, koska niiden otsonituhopotentiaali oli CFC-aineita pienempi. HCFC-aineiden kulutus kasvoi vielä 1990-luvulla, mutta kääntyi laskuun vuosikymmenen lopulla, kun niitä alettiin korvata HFC-aineilla, jotka eivät ole otsonituholaisia. ODS-aineiden kulutuksen voimakas väheneminen alkoi näkyä kylmäalan otsonikerrosta tuhoavien aineiden päästöjen voimakkaana vähenemisenä 1990-luvun puolivälistä alkaen.

Kylmäaineiden käytön kehitys CFC-yhdisteistä HCFC- ja HFC-yhdisteiden kautta ympäristöystävällisiin vaihtoehtoihin.

Otsonikerroksen suojelu hillinnyt myös ilmastonmuutosta

Suuri osa otsonikerrosta heikentävistä aineista on myös voimakkaasti ilmastoa lämmittäviä kasvihuonekaasuja, eli otsonikerrosta suojelemalla on samalla hillitty ilmastonmuutosta. 1990-luvun alussa kylmäalan ODS-aineiden päästöt vuosittain olivat arviolta vielä noin 2,2 miljoona tonnia CO2-ekvivalenttia. Kumulatiivisesti vältetty päästömäärä vuosina 1993–2017 on noin 40 miljoonaa tonnia CO2-ekvivalenttia. Tähän mennessä nämä päästöt ovat hävinneet käytännössä kokonaan.

ODS-aineita korvaavien F-kaasujen päästöt kääntyivät voimakkaaseen kasvuun samaan aikaan, kun ODS-aineiden rajoitukset alkoivat purra. F-kaasut ovat voimakkaita kasvihuonekaasuja, mutta kylmäalan kasvihuonekaasupäästöt olisivat silti nykyään arviolta noin kolminkertaiset (CO2-ekvivalentteina mitattuna), mikäli ODS-aineita ei olisi korvattu F-kaasuilla. Tällä tavoin vältetty vuotuinen kasvihuonekaasujen päästömäärä vastaa tällä hetkellä esimerkiksi karjatalouden eläinten ruoansulatuksen metaanipäästöjen aiheuttamaa vuotuista kasvihuonevaikutusta.

Kylmäalan ilmastovaikutuksia (yksikkönä milj. tonnia CO2-ekv.). Kylmäalan F-kaasupäästöt (SYKE/Tilastokeskus kasvihuonekaasuinventaario, 2019-lähetys), arvioidut CFC-/HCFC-päästöt (SYKE) sekä arvioidut CFC-/HCFC-päästöt, mikäli niitä ei olisi korvattu F-kaasuilla (SYKE).

Kylmäaineilla iso rooli F-kaasujen päästöissä

Kylmäaineita säännellään kansallisella lainsäädännöllä ja Suomen liityttyä EU:hun EU-lainsäädännöllä. Rajoitukset kohdistuvat kemikaalien tuotantoon, maahantuontiin ja käyttöön, ja päästövähennykset ovat seurausta vähentyneestä käytöstä sekä huolellisesta käsittelystä ja jätehuollosta.

Ensimmäisessä vaiheessa CFC-yhdisteet (esimerkiksi kylmäaine R-12) korvattiin otsonikerrosta vähemmän tuhoavilla HCFC-yhdisteillä (osittain halogenoiduilla hiilivedyillä, esim. kylmäaine R-22). Näistä siirryttiin laajalti HFC-yhdisteisiin (esim. kylmäaine R-134a), jotka ovat fluorattuja kasvihuonekaasuja (F-kaasuja). Ne eivät tuhoa otsonikerrosta, mutta niistä osa on voimakkaita kasvihuonekaasuja.

Vaikeiden neuvottelujen jälkeen lokakuussa 2016 Ruandan Kigalissa Montrealin pöytäkirjan osapuolet pääsivät sopimukseen siitä, että HFC-yhdisteet otetaan pöytäkirjan muutoksella (Kigali Amendment) mukaan maailmanlaajuisten rajoitustoimien piiriin. Nämä uudet rajoitustoimet eivät kuitenkaan lisää entuudestaan Suomea koskevia vaatimuksia, sillä vuoden 2015 alusta Suomessa ja muissa EU:n jäsenmaissa voimaan astunut uusittu F-kaasuasetus kattaa Kigalin pöytäkirjanmuutoksen velvoitteet.

Vuonna 1992 solmittu YK:n ilmastosopimus velvoittaa osapuolimaita seuraamaan ja raportoimaan ihmistoiminnasta syntyviä kasvihuonekaasupäästöjään. Suomi on osapuolena myös helmikuussa 2005 voimaan astuneessa Kioton pöytäkirjassa, joka täydentää ilmastosopimusta. Kioton pöytäkirjassa teollisuusmaat ovat sitoutuneet määrällisiin päästövähennyksiin.

EU:n F-kaasuihin kohdistuva sääntely sai päästöjen voimakkaan kasvun taittumaan 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen lopulla, ja Suomessa päästöt ovat kääntyneet aivan viime vuosina jo hienoiseen laskuun. Kylmäalan päästöjen osuus F-kaasujen kokonaispäästöistä on yli 90 prosenttia. F-kaasujen osuus Suomen kokonaiskasvihuonekaasupäästöistä on nyt reilut 2 prosenttia. Merkittävässä osassa F-kaasupäästöjen kasvun taittumisessa ovat olleet F-kaasuasetuksen vaikutukset kylmäaineiden käsittelyyn ja vähentyneisiin laitteiden kylmäainevuotoihin.

Viimeaikaisessa päästöjen kääntymisessä laskuun alkaa näkyä F-kaasujen korvaaminen luonnollisilla ja muilla matalan GWP:n vaihtoehdoilla eri sovelluksissa. Näiden kylmäaineiden käsittely vaatii uusia taitoja ja tarkkuutta, koska osa niistä on syttyviä, myrkyllisiä tai vaativat korkean paineen. Siksi olisi tärkeää sisällyttää pakollisena kylmäaineiden käsittelijöiden pätevyysvaatimuksiin näiden vaihtoehtoisten aineiden käsittelykoulutus.

Erityisesti hiilidioksidin voimakkaasti yleistynyt käyttö kylmäaineena kaupan alalla sekä uusien henkilö- ja pienten pakettiautojen siirtyminen käyttämään R-1234yf-kylmäainetta näkyvät jo F-kaasupäästöjen vähenemisessä. Voimakkaammin päästöjen väheneminen alkaa näkyä 2020-luvun aikana, mutta nyt voidaan arvioida saavutetun jo noin 0,4 miljoonan CO2-ekvivalenttitonnin päästövähennykset F-kaasujen korvaamisella vaihtoehtoisilla teknologioilla.

Lisätietoja:
Ympäristöhallinnon verkkosivut
Tilastokeskuksen verkkosivut (kasvihuonekaasuinventaario)

 

ODP = Ozone Depleting Potential, otsonikerrosta tuhoava vaikutus
Suhdeluku, joka kuvaa aineen kykyä heikentää otsonikerrosta verrattuna CFC-11:een, jonka ODP = 1

GWP = Global Warming Potential, ilmastoa lämmittävä vaikutus
Suhdeluku, joka kuvaa aineen kykyä lämmittää ilmastoa verrattuna hiilidioksidiin, jonka GWP = 1

Hiilidioksiekvivalenttitonni (CO2-ekv. t)
Kasvihuonekaasun määrä ”hiilidioksidiksi muunnettuna”, eli kasvihuonekaasun massan (t) ja sen GWP:n tulo

Uusi F-kaasuasetus astunut voimaan

Palavat kylmäaineet yleistyvät – miten on turvallisuuden laita?

Uusi F-kaasuasetus: sopimus saavutettu