Morgunblaðið - 22.11.1991, Page 38

38
MORGUNBLAÐIÐ FÖSTUDAGUR 22. NÓVEMBER 1991
Gróðurhúsaáhrif
og álver á Islandi
Fyrri hluti
eftir Dean Abraham-
son og Valdimar K.
Jónsson
. Staða mála
Athafnir manna losa mengunar-
efni út í gufuhvolfið sem aftur valda
upphitun jarðar, veðurfarsbrejding-
um og eyðingu ósonlagsins. Ýmsir
telja að afleiðingar þessara breyt-
inga hafi ófyrirsjáanleg áhrif í för
með sér.
Montreal-sáttmálinn er alþjóð-
legur sáttmáli um eyðingu óson-
lagsins sem flestar iðnvæddar þjóð-
ir hafa skrifað undir. Þar hafa þær
samþykkt að hætta notkun óso-
neyðandi efna, sem flest eru klórflú-
orkolefnissambönd (KFK), innan
áratugs. ísland er eitt þeirra landa
sem skrifað hafa undir sáttmálann.
Óson-nefnd, undir stjórn iðnaðar-
ráðuneytisins, hefur tekið saman
Tluíancv
Heílsuvörur
nútímafólks
t2l
808ai05B0srf»3^5g=-0ÍBe^Ö|

Árshátíðir
og
mannfagnaðir
HðTiL EÐRC
S. 1^1440
ö|s;c>=o=C^pg;0=0=0=^o)
#
BLRCK&
R
ÖFLUGAR OG
ENDINGARGÓÐAR
HANDRYKSUGUR
BLACK&DECKER
handryksugur.
Fást í öllum helstu raftækja-
verslunum og stórmörkuðum.
5BRSAR
SKEIFAN 8 -SÍMI812660
yfirlit um notkun KFK og annarra
ósoneyðandi efna. Eftir að Alþingi
staðfesti Montreal-sáttmálann árið
1989 var farið fram á það við iðnað-
arráðuneytið, heilbrigðisráðuneytið
og félagsmálaráðuneytið að standa
við skuldbindingar sáttmálans.
Fyrstu aðgerðir voru að banna
notkun ósoneyðandi efna í úðabrús-
um. Þær tóku gildi 1. júní 1990.
Umhverfisráðuneytið er nú að und-
irbúa aðgerðir til að útrýma notkun
KFK-efna, sérstaklega í físk- og
matvælaiðnaði, þar sem þau eru
notuð sem vökvar í kæli- og frysti-
tækjum.
Samskonar ráðstafanir, bæði al-
þjóðlegar og einstakra landa, eru
væntanlegar svo takmarka megi
útstreymi gróðurhúsalofttegunda
sem valda upphitun jarðar. Viðræð-
ur standa yfir um alþjóðlegan sátt-
mála um gróðurhúsalofttegundir,
samhliða öðrum aðgerðum tengdum
ráðstefnu Sameinuðu þjóðanna um
umhverfismál og þróun (United
Nations Conference on Environ-
ment and Development, UNCED)
sem haldin verður í júní 1992 í Rio
deJaneiro.1
ísland, auk annarra EFTA- og
EB-landa, samþykkti í október
1990 fyrstu skref til þess að draga
úr útstreymi gróðurhúsaloftteg-
unda svo hægja megi á.veðurfars-
breytingum á jörðinni. Þau felast í
því að útstreymi koltvíoxíðs árið
2000 verði ekki jneira en það var
árið 1990.2 Formlega á þessi sam-
þykkt aðeins við um koltvíoxíð en
hefur síðan öðlast meira gildi og
tekur fljótlega til allra gróðurhúsa-
lofttegunda.
í kjölfar samþykktar EFTA í
nóvember 1990, um að ná jafnvægi
í útstreymi koltvíoxíðs, setti um-
hverfismálaráðuneytið á laggimar
koltvíoxíðnefnd (CÖ2 nefnd). Hún
safnar nú upplýsingum um út-
streymi á Islandi og gerir tillögur
um aðgerðir til að draga úr því.3
Fyrstu alþjóðlegu aðgerðirnar til
að takmarka veðurfarsbreytingar
af mannavöldum vegna gróður-
húsaáhrifa, hafa fyrst og fremst
beinst að koltvíoxíði sem til verður
við bruna jarðefnaeldsneytis; kola,
olíu og jarðgass. Einnig beinast
aðgerðir að skógareyðingu og þeirri
landnýtingu sem hefur í för með
sér eyðingu gróðurs og kolefnis í
jarðvegi. Þetta er skynsamlegt því
alþjóðlegur hlutur koltvíoxíðs, sem
til verður við bruna jarðefnaelds-
neytis, í auknum gróðurhúsaáhrif-
um er 55%.4 Samdráttur í notkun
jarðefnaeldsneytis mun einnig valda
minnkun í útstreymi metans og
tvíköfnunarefnisoxíða en saman-
lagt er hlutdeild þeirra í upphitun
jarðar 21%.6
Af aðal gróðurhúsalofttegundun-
um eru þá eftir KFK-samböndin
sem eru einnig mikilvægustu óson-
eyðandi efnin. Þeirra hlutdeild í
gróðurhúsaáhrifum er 24%, hlutur
KFK-11 og KFK-12 er 17% og af-
gangurinn 7% er af völdum KFK-
113, HKFK-22, KFK-14, KFK-116
og nokkurra annarra efna. Þessu
til viðbótar eru efni sem komið geta
í stað ósoneyðandi KFK-efna en
geta jafnframt verið sterkar gróð-
urhúsalofttegundir. Þetta hefur í
för með sér að þó staðið sé við
markmið Montreal-sáttmálans um
eyðingu ósonlagsins dregur ekki
endilega úr gróðurhúsaáhrifum af
völdum KFK-efna.
Það er venja að tala um upphitun
jarðar af völdum allra gróðurhúsa-
lofttegunda í jafngildum koltvíox-
íðs, sem reiknað er út með því að
nota viðmiðunarstuðul skilgreindan
sem upphitunarstuðul (Global
Warming Potential, GWP). Eitt kg
af metani veldur t.d. sömu upphitun
jarðar yfir 100 ára tímabil og 21
kg af koltvíoxíði; metan hefur
m.ö.ó. upphitunarstuðulinn
(GWP100) jafnt og 21. Upphitunar-
stuðull er háður því tímabili sem
miðað er við, verður tiltölulega
hærri fyrir styttra tímabil fyrir efni
sem hafa skamman líftíma og
öfugt.
Mikilvægi -áiforæðslunnar
Álbræðsla framleiðir gróður-
húsalofttegundir á þrjá vegu:
• Orka er notuð við framleiðslu
raforku og kolarafskauta, og
önnur stig í framleiðsluferli áls
sem losa út koltvíoxíð (CO2),
kolmónoxíð (CO), metan (CH),
og tvíköfnunarefnisoxíð (N2O)
sem hvert um sig valda upphit-
un jarðar;
• afoxun súráls yfir í ál veldur
útstreymi CO2;
• KFK-14 og KFK-116 sem auka-
afurð við efnahvarf milli krý-
ólíts og súráls í álbræðslu.6,7,8
Rafmagn er stærsti orkugjafinn
til álbræðslu. Meðal álbræðsla notar
um 16.800 kílóvattstundir raf-
magns fyrir hvert tonn af fram-
leiddu áii (KWh/tÁl). Rafmagn,
sem framleitt er með vatnsaflsvirkj-
unum og jarðgufu, veldur litlu út-
streymi gróðurhúsalofttegunda, en
raforka framleidd í kolaraforkuver-
um veldur miklu útstreymi.
Umbreyting súráls yfir í ál gefur
frá sér um 1,58 tonn koltvíoxíðs
fyrir hvert tonn af áli, til viðbótar
því sem til verður við framleiðslu
þess rafmagns sem til framleiðsl-
unnar þarf.
KFK-14 og KFK-116 eru mjög
sterkar gróðurhúsalofttegundir,
með upphitunarstuðulinn 10.900 og
11.500. Álbræðsia framleiðir
(1,35 ± 0,20) kg KFK-14 fyrir
hvert tonn af áli og (0,15 ±0,02)
kg af KFK-116.10 Losun KFK-14
og KFK-116 er því jafngildi út-
streymis á 16,43 tonnum af CO2
fyrir hvert tonn af áli, ef notaður
er upphitunarstuðull fýrir 100 ár.n
Miðað við munnlegar upplýsingar
frá álverinu í Straumsvík mætti
áætla framleiðslu KFK-14 þar um
0,81 kg fyrir hvert tonn af áli.
Þetta hefur hinsvegar ekki verið
mælt beint svo vitað sé frá álverum.
Að öllu samanlögðu þá eru gróð-
urhúsaáhrif frá álbræðslu, sem not-
ar rafmagn úr vatnsorku, jafngildi
útstreymis á 18,0 tonnum af CO2
fyrir hvert framleitt tonn af áli.
Útstreymi
gróðurhúsalofttegunda á
íslandi árið 1990
Útstreymi gróðurhúsaloftteg-
Tafla 1: Útstreymi gróðurhúsaloft-
tegunda á Islandi eftir lofttegund-
um í miljónum tonna koltvíoxíð
ígildi og í prósentum, miðað við
útstreymisstuðul fyrir 100 ár.
Gróðurhúsaloftteg. milljón
tonn %
Koltvíoxlð 2,965 49,2
KFK-efni frá álveri 1,397 23,2
Önnur KFK-efni & halónar 0,893 14,9
Metan 0,445 7,4
Tvíköfnunarefnisoxíð 0,321 5,3
Tafla 2: Útstreymi gróðurhúsaloft-
tegunda frá íslensku athafnalífi, í
þúsundum tonna.
Athafnir Miljón tonn CO2 %
Fiskiskip 0,735 25
Farartæki 0,554 19
Önnurskip 0,456 15
íslenskar flugvélar 0,333 11
Kol og koks 0,249 8
Eldsneyti til iðnaðar 0,182 6
Kolarafskaut 0,150 5
Ýmislegt 0,103 3
Húshitun og sundlaugar 0,060 2
Jarðhitaorka 0,052 2
Sement (CaCO.t) 0,051 2
Innfluttur tijáviður 0,031 1
Rafmagnsfram. m. olíu 0,005 <1
Tilbúinn áburður (CaCO.i) 0,004 <1
Samtals 2,965 100
Dean Abrahamson
„ísland, auk annarra
EFTA- og EB-landa,
samþykkti í október
1990 fyrstu skref til
þess að draga úr út-
streymi gróðurhúsa-
lofttegunda svo hægja
megi á veðurfarsbreyt-
ingum á jörðinni.”
unda á íslandi er að mestu leyti
CO2, KFK frá frystiiðnaði, frauð-
plastframleiðslu og efnalaugum og
KFK sem til verður við álbræðslu,
auk metans og tvíköfnunarefnisox-
íðs,_ sjá töflu 1.
Áttatíu og tvö prósent útstreym-
is CO2 á íslandi er vegna notkunar
olíueldsneytis, þar sem 70% út-
streymisins er vegna eldsneytis not-
að á flutningstæki,12 sjá töflu 2.
Þróun til aldamóta
Samdráttur varð í notkun jarð-
efnaeldsneytis í kjölfar sparnaðar-
átaks eftir olíukreppuna í byrjun
áttunda áratugarins, en notkunin
hefur verið að aukast um 5% á ári
síðan 1983. í flutningsgeiranum
innanlands' hefur aukningin verið
um 6% á ári.13 Ef eldsneytisnotkun-
in myndi aukast um 5% á ári fram
til aldamóta þá myndi CO2 út-
streymi vegna fljótandi eldsneyti-
snotkunar aukast úr því að vera
2,4 milljónir tonna árið 1990 í það
að vera 3,9 milljónir tonna árið
2000 eða aukning um 1,5 milljónir
tonna á ári ef núverandi framvinda
helst óbreytt. Ef dregið yrði svo úr
notkun eldsneytis að aukningin yrði
aðeins um 2% á ári þá myndi koltví-
oxíðútstreymi aukast um 500 þús-
und tonn á ári eftir 10 ár.
Aukning í notkun jarðefnaelds-
neytis myndi einnig auka útstreymi
metans og tvíköfnunarefnisoxíða.
Hversu miklar breytingar verða á
útstreymi metans af öðrum uppruna
er að mestu háð þeim breytingum
sem verða á fjölda húsdýra og
hvernig gengið verður frá sorp-
haugum. Útstreym' tvíköfnunar-
efnisoxíða myndi einnig aukast með
aukinni notkun tilbúins áburðar, til
dæmis ef aukin yrðu verkefni í land-
græðslu og skógrækt. Breytingar í
útstreymi metans og tvíköfnunar-
efnisoxíða myndu þó verða litlar í
samanburði við koltvíoxíð og KFK-
efni.
Hér á landi hafa verið tekin í
notkun skaðlausari KFK-efni í kæl-
um, frystum, plasteinangrun og
annars staðar þar sem þau hafa
almennt verið notuð. Þessar breyt-
ingar hafa, enn sem komið er, ekki
dregið úr gróðurhúsaáhrifum KFK-
efna." Líklegt er þó að minnkunar
verði vart fyrir árið 2000.
Lagt hefur verið til að önnur ál-
bræðsla með framleiðslugetu allt
upp í 210.000 tonn á ári verði
byggð. Þessi bræðsla myndi auka
framleiðslugetuna, sem nú er um
90.000 tonn á ári, í um 300.000
tonn á ári. Slík bræðsla myndi auka
útstreymi koltvíoxíðs um 330 þús-
und tonn á ári.11’ Ef hin hefðbundna
Hall og Héroult-bræðsluaðferð
verður notuð í nýju bræðslunni,
mun útstreymi KFK-14 og KFK-
116 auka til viðbótar gróðurhúsa-
Valdimar K. Jónsson
áhrif sem jafngilda útstreymi 3,45
milljónum tonna af CO2 á ári.16
Neðanmálsgreinar og
tilvitnanir
1. Ráðstefnan í Rio mun ekki hafa vald til að
ákvarða hvaða skilmálar verða í fyrirhuguðum
sáttmála, en hún gefur sitt samþykki fyrir
sáttmálanum svo hægt verði að leggja hann
fyrir til undirskriftar á aðalþingi Sameinuðu
þjóðanna haustið 1992. Sjá: Intemational En-
vironment Reporter (10. apríl 1991).
2. Samþykkt á sameiginlegum fundi umhverfis-
málaráðherra EB og EFTA, Genf, 5. nóvember
1990. Skuldbindingar íslendinga voru síðar
áréttaðar með yfirlýsingum ráðherra landanna
á „2nd. World Climate Conference”, Genf 7.-9.
nóvember 1990, þar sem saman voru komin
lönd EB og EFTA með Nýja Sjálandi, Japan,
Ástralíu og Kanada.
3. Ottósson, Jón Gunnar, Pragi Árnason, Flosi
Hrafn Sigurðsson, Guðjón Jónsson, Jón Ólafs-
son, Ólafur Pétursson, Valdimar K. Jónsson,
Sigurbjörg Sæmundsdóttir og Ágúst S. Sig-
urðsson, Utstreymi koltvíildis og brennisteins-
tvíildis á íslandi árið 1990, Drög að skýrslu
„C02-nefndar”: júní, sept. og okt. 1991.
4. Náttúruleg gróðurhúsaáhrif valda upphitun
jarðar um 33°C. Ef þessara áhrifa nyti ekki
við þá væri hitastig á jörðinni undir frost-
marki. Þegar talað er um gróðurhúsaáhrif í
þessari grein, er átt við þá viðbót við þessi
gróðurhúsaáhrif jarðar, sem til verður vegna
útstreymis gróðurhúsalofttegunda frá athöfn-
um manna.
5. Intergovernmental Panel on Climatic Change
(IPCC), IPCC First Assessment Report, World
Meteorological Organization and United Nati-
ons Environment Programme (August 1990)'.
6. Um 20 til 30 kg af efnum sem innihalda
flúor eru framleidd sem aukaafurð í álbræðslu-
ferli Hall og Héroult. Nær öll álbræðsla er
eftir þessum ferli. Meðal þessara flúorefna eru
efni eins og CF4, kallað KFK-14 og C2F', kall-
að KFK-116. KFK-14 og KFK-116 hafa ekki
þekkt neikvæð áhrif á heilsu manna né heldur
valda þau eyðingu ósonlagsins. En þau eru
sterkar gróðurhúsalofttegundir. Sjá t.d.: Fab-
ian, P., R. Borchers, Kriiger, B.C, & Lal, S.,
Journal of Geophysical Research, 92, 9831-
9835 (1987).
7. Mælingar í umhverfi álbræðslu hafa sýnt
að álbræðsla er nær eina uppspretta KFK-14
og KFK-116 af mannavöldum. Sjá: Penkett,
S.A., Prosser, J.D., Rasmussen, R.A., and
Khalil, M.A.K., „Atmospheric Measurements
of CF4 and other Fluorocarbons Containing the
CF4 Grouping,” Joumal of Geophysical Rese-
arch, 86, 5172-5178 (1981).
8. Nýleg yfirlitsgrein yfir gróðurhúsaáhrif af
völdum KFK-efna er: Hansen, J., Lacis, A &
Prather, M., Joumal of Geophysical Research,
94, 16417-16421 (1989).
9. Fræðilegt lágmark CO2 sem losnar við fram:
leiðslu eins tonns af áli er 1,221 tonn CO2. í
reynd er þetta eitthvað hærra og hefur reynst
um 1,58 tonn CO2 við álverið í Straumsvík á
síðustu árum.
10. Nákvæma samantekt um sambandið milli
álbræðslu og útstreymis KFK-14 og KFK-116
er að finna í: Abrahamson, D., „CFC-14 and
CFC-116 Emission Coefficients for Aluminum
Smelting,” væntanlegt í Nature (October
1991).
11. Utstreymi KFK-14 og KFK-116 myndi
jafngilda mun meira útstreymi CO2 ef tegrað
væri fyrir lengra tímabil en 100 ár við útreikn-
ing upphitunarstuðuls. Þar sem KFK-14 0g
KFK-116 valda í eðli sínu varanlegum veður-
farsbreytingum, - þau hafa líftíma í andrúms-
loftinu sem er meiri en 10.000 ár, mun lengur
en aðrar þekktar gróðurhúsalofttegundir, -
* væri lengri tegrunartími fyrir GWP líklega við-
eigandi.
• 12. Abrahamson, D., Jónsson, V.K. & Sólnes,
J., „Iceland and Climatic Change,” Proceedings
of the First Nordic Inter-Disciplinary Research
Conference on the Greenhouse Effect, Copen-
hagen, í prentun (Sept. 1991).
13. Tölur um notkun jarðefnaeldsneytis innan-
lands eru teknar saman af alþjóðlegum stofn-
unum. Túlka verður þessar tölur með varúð,
sérstaklega þar sem r.iismunandi stofnanir fara
ekki eins með tölur um eldsneyti sem notað
er til millilanda flutninga. Tölur frá Alþjóða
orkumálastofnuninni sýna það eldsneyti sem
keypt er erlendis og notað í alþjóða flutning-
um. Sjá t.d.: Intemational Energy Agency,
Energy Balances of OECD Countries, OECD,
Paris (1991).
14. Nákvæmar tölur um þessar upplýsingar
er að finna í Abrahamson, et al.; op cit.
15. 210.000 tonn áls/ári x 1,58 tonn C02/tonn
áls = 331.800 tonn COj/ári.
16. 210.000 tonn áls/ári x 16,43 tonn C02(jafn-
gildi)/tonn áls = 3.450.300 tonn C02(jafn-
gildi)/ári.
Höfundar eru prófessorar við
Iláskólann íMinnesota ogHáskóla
Islands.