Inimkonna areng on aegade algusest olnud sõltuv maapõue ressurssidest. Viimase sajandi ülikiiret arengut vedanud fossiilsed kütused meid tulevikus enam ei aita. Selleks, et üle minna taastuvenergiale, on vaja asendada kogu globaalne energiasüsteem. Selle eesmärgi saavutamiseks on aga vaja rohkem ressursse, kui me tänaste teadmistega suudame maapõuest kätte saada.
Tänapäeva ühiskond on üles ehitatud fossiilsete kütuste tarbimisele, mille võlu seisneb suuresti lihtsas kättesaadavuses – naftat, kivisütt ja maagaasi on palju. Vähemalt sama oluline roll fossiilsete kütuste eduloos on kättesaadava energia hulk. Üks ühik energiat, mis kulub fossiilsete kütuste tootmisele, ehk maapõuest kättesaamisele, toodab kuni 80 ühikut energia „kasumit“. Taastuvenergeetikas on see sama energia tulu ja kulu suhe aga oluliselt väiksem – 18:1 tuulegeneraatorite, ~10:1 päikeseenergia ja 15:1 tuumaenergia puhul [1]. Ehk teisisõnu - peame rohkem vaeva nägema, et toota sama kogus energiat taastuvatest energiaallikatest.
Kergesti kättesaadavate naftavarude lõppemine koos kliimamuutustega markeerivad ühe kuldajastu lõppu. Globaalne majandus liigub CO2 heidete vähendamise suunas. Üsna selge on, et kui soovime ühiskonnana elada samaväärselt hästi fossiilkütuste järgses maailmas, peab hüppeliselt kasvama taastuvenergia osakaal. Mida on aga vähem teadvustatud - selle saavutamiseks peab maavarasid kaevandama rohkem, mitte vähem.
Lihtsustatult võib rääkida kahest grupist elementidest, mida on rohepöördeks vaja. Esimese neist moodustavad energia tootmiseks ja teise energia salvestamiseks vajaminevad elemendid (Joonis 1). Nõudlus nende elementide järgi kasvab lähitulevikus kordades, ületades mitme elemendi puhul kogu praegu teadaolevate varude suurust. Selleks, et asendada kõik maailma sisepõlemismootoritega autod elektriautodega läheb vaja pea pool maailma liitiumi (44%) ja nikli (48%) varudest, ning teadaolevatest koobalti varudest tuleks puudu [1]. Arvestades, et liitiumi taaskasutamise osakaal on pea olematu [2], oleks kogu liitiumi varu kahe generatsiooniga ära kasutatud. Reaalsus muidugi nii must ei ole, sest tulevikus mängib järjest olulisemat rolli taaskasutamine, kuid see ei lahenda rohepöördeks vajamineva ressursi probleemi. Enamus taastuvenergia infrastruktuuri ei ole veel loodud ja vajaminev ressurss ei ole veel materjaliringlusesse jõudnud. Taaskasutada seda, mida veel toodetud pole, on aga võimatu.
Joonis 1. Mittetäielik ülevaade taastuvenergiale üleminekuks vajaminevatest keemilistest elementidest [2].
Olulise vahemärkusena tuleb mainida, et kui räägitakse mõne mineraalse ressursi varude otsa lõppemisest, peetakse silmas kõrge kvaliteediga maaki. Tegelikult on enamus elementide jaotumine maakoores bimodaalne ja ainult väike osa (joonisel 2 parempoolne tipp) on seotud maakmineraalidega, kus huvipakkuv element on mineraalis põhikomponent (Joonis 2). Palju suurem osa elementidest on aga seotud läbi keemiliste asendumiste teiste mineraalide struktuuri (nt uraan asendab kaltsiumit apatiidi struktuuris).
Joonis 2. Metallide jaotumine maakoores, kus parempoolne tipp sümboliseerib mineraale, kus metall on põhikomponent, vasakpoolne kõrgem tipp aga mineraale, kus metall esineb väikestes kogustes [4]
Maavarade kaevandamise tuleviku võib lühidalt kokku võtta kahe pöördvõrdelise protsessiga – rohepöördeks vajalike elementide tootmismahtude pretsedenditu kasv ja keskmise kaevandatava maagi kvaliteedi langus. Protsessid, mille tulemusel tekivad maavarad, on üldiselt geoloogiliselt haruldased, ning selle tõttu on maakmineraale sisaldavad kivimid vähe levinud. Näiteks kogu maailmas kaevandatavast vase maagist umbes 75% tuleb ühte tüüpi kivimist, mis aga tekib ainult haruldaste geoloogiliste protsesside tagajärjel. Maakoor, kaasaarvatud igaühe tagahoov, sisaldab keskmiselt umbes 0.005% vaske, samas vase maak sisaldab ~2%, teatud juhtudel lausa 20% vaske. Kaevandamist alustataks aga kõige rikkamast ja/või kergesti kättesaadavast maagist, ning tulenevalt paremate varude ammendumisest ja kaasnevast toorme hinna kasvust, oleme jõudnud olukorda, kus majanduslikult on mõistlik kaevandada maaki, mille vase sisaldus on ainult 0.1%. [3]. See aga omakorda tähendab, et sama koguse vase tootmiseks on vaja kaevandada 20 korda rohkem maaki. Sarnast maavara kvaliteedi langust võib rohepöörde kontekstis oodata ka teiste maavarade puhul. Nende trendide tulemusel nihkub maavara otsingute fookus kõrgete sisaldustega, aga geoloogiliselt eksootilistelt kivimitelt, madalama kvaliteedi, aga laiemalt levinud kivimite peale. Edasised uuringud peavad rohkem keskenduma raskemini kättesaadavatele või sügavamal paiknevatele maagikehadele. Me oleme viimasel sajandil ära kasutanud parimad energia varud (mida oli palju) koos parimate maavaradega (mida oli vähe). Nüüd, kus energeetika liigub vähem “tulusate” energiaallikate suunas, on meil vaja kasutusele võtta maavarad, mida on energeetiliselt oluliselt kulukam kätte saada.
Eesti maapõuest leiab mitu sellist maavara ilmingut, mida oma kvaliteedi või sügavuse tõttu ei ole varasemalt olnud mõistlik kaevandada, aga tulevikus võivad olla sõna otsest mõttes kulla hinnaga. Tõenäoliselt üks kõige atraktiivsem selline ressurss on seni vähe uuritud Eesti kristalne aluskord, mis on kivimite poolest analoogne Lõuna-Soome või Kagu-Rootsiga, kus kaevandatakse mitmeid rohepöördeks olulisi maavarasid.
Rohepöörde kontekstis oluline maavara on ka fosforiit. Peamine kasulik element, mida fosforiidist on võimalik toota, on fosfor, kuid peale fosfori sisaldab fosforiit võrreldes keskmise settekivimiga ka kuni viis korda rohkem haruldasi muldmetalle. Eriti olulised haruldased muldmetallid on praseodüüm, neodüüm ja düsproosium, mille sulamitest toodetud püsimagnetid on tähtis komponent tuuleturbiinides. Otse fosforiidi kohal paikneb Eesti maapõues graptoliitargilliit ehk must kilt, mis on olnud senimaani pigem ohuallikas, olles suuresti Põhja-Eesti radooni probleemi põhjuseks. Samas sisaldab seesama graptoliitargilliit vanaadiumit, mida on võimalik kasutada taastuvenergeetikas.
On üpris kindel, et rohepöörde eesmärke ei ole võimalik täita ilma mastaapse taaskasutuseta, millega saab osaliselt alustada kohe. Potentsiaalselt võiks Eestis maavarana käsitleda ka Sillamäe jäätmehoidla ja Maardu Keemiakombinaadi settetiikidesse ladestatud materjali. Näiteks viimase puhul võivad haruldaste muldmetallide sisaldused olla kõrgemad kui fosforiidis.
Valdavat enamust taastuvenergiale üleminekuks vajaminevaid ressursse ei toodeta Euroopa Liidus kohapeal, vaid imporditakse ja tihtipeale ühest ainsast riigist. Näiteks 78% ELi liitiumist tuleb Tšiilist ja koguni 98% haruldastest muldmetallidest tarnitakse Hiinast [5]. Praegune energiakriis on heaks näiteks, mida liigne sõltuvus ühest tarnijast võib kaasa tuua. Arvestades, et ka ülejäänud maailm peab liikuma taastuvenergia suunas, võib mitmest rohepöörde jaoks kriitilisest ressursist maailmaturul puudu tulla. Kõige kindlam viis vältida maagaasiga analoogse olukorra tekkimist on suurendada Euroopa Liidu sisest tootmist. Eesti maapõues on peidus mitmeid rohepöördeks vajaminevaid ressursse, mille ekspluateerimine tänase uurituse taseme juures on võimatu. Maavarauuringud on aeganõudvad ning esimestest analüüsidest töötava kaevanduseni läheb üldiselt 10 kuni 20 aastat. Kaevandamine selliselt, et tegevus oleks majanduslikult tulus, häiriks keskkonda minimaalselt ja oleks ka kohalikule kogukonnale vastuvõetav, on keerukas, kuid mitte võimatu. Selleks, et jõuda aastaks 2050 kliimaneutraalse ja keskkonnasõbraliku majanduseni, on vaja kasutusele võtta järjest rohkem erinevaid maavarasid. Et meie maapõues leiduvatest ressurssidest rohepöördeks ja laiemalt Eesti ühiskonna arengule kasu oleks, on vaja juba praegu neid põhjalikumalt uurida. Eestil tasub saada oma maapõue targaks peremeheks, kes teab, mis maavarasid meil leidub ja kuidas neid vajadusel väärindada.
Viited
1. Michaux, S. (2021) - Assessment of the Extra Capacity Required of Alternative Energy Electrical Power Systems to Completely Replace Fossil Fuels, Soome Geoloogiateenistus
2. Gregoir, L. et al., (2022) Metals for Clean Energy:Pathways to solving Europe’s raw materials challenge. KU Leuven.
3. Michaux, S., (2021) The Mining of Minerals and the Limits to Growth, Soome Geoloogiateenistus
4. Skinner, B.J. (1979) A second Iron age ahead? Studies in Environmental Sciences, 3(C), 559-575
5. Euroopa Komisjon (2020) Kriitilise tähtsusega toorainetega seotud vastupanuvõime: teekond suurema julgeoleku ja kestlikkuse poole
