Maakaasu – energiaa kotitalouksiin

MAAKAASU tyydyttää runsaat 20 prosenttia maailman energiantarpeesta. Mistä sitä saadaan? Kuinka puhdasta se on? Minkä verran sitä on jäljellä?

Monet tutkijat uskovat, että maakaasua muodostui kauan sitten planktonin sekä muiden kasvien ja eläinten jäännöksistä. Heidän mukaansa yläpuolelle kerrostuvien sedimenttien synnyttämän paineen ja syvältä maan sisästä nousevan kuumuuden alaisena mikrobit hajottivat tuon eloperäisen aineksen pitkien aikojen kuluessa fossiilisiksi polttoaineiksi – kivihiileksi, maakaasuksi ja maaöljyksi. Aikojen saatossa suuri osa kaasusta kerääntyi kallioperän huokosiin. Näin muodostui paikoin suuria esiintymiä, kaasukenttiä, jotka jäivät eristyksiin läpäisemättömän kalliokerroksen alle. Jotkin kaasukentät ovat niin suuria, että niissä on kaasua biljoonia kuutiometrejä. Miten näitä esiintymiä löydetään?

Maakaasun etsintää

Kaukokartoitussatelliitit, GPS-järjestelmät, seisminen heijastusluotaus ja tietokoneet ovat tuoneet kaasunetsintään tarkkuutta. Heijastusluotaus perustuu siihen, että ääniaallot heijastuvat maankuoren kerroksista, jolloin tutkijat saavat akustisen kuvan siitä, mitä maan sisässä on. Ääniaallot tuottaa ihminen tavallisesti pienillä räjähteillä tai erikoisvalmisteisiin kulkuneuvoihin asennetuilla täryttimillä. Niiden synnyttämät paineaallot etenevät maankuoressa ja heijastuvat takaisin mittauslaitteisiin. Tulosten pohjalta tutkijat luovat kallioperästä kolmiulotteisia tietokonemalleja, jotka puolestaan saattavat antaa viitteitä kaasuesiintymistä.

Merellä ääniaaltoja tuotetaan erikoistykeillä, joilla syvyyteen ammutaan paineilmaa, höyryä tai vettä. Paineaallot tunkeutuvat merenpohjaan ja heijastuvat takaisin hydrofoneihin eli vesimikrofoneihin, jotka riippuvat tutkimusaluksen perässä kelluvasta pitkästä kaapelista. Saapuvien signaalien pohjalta  luodaan taas tietokonemalleja analysointia varten.

Kaasukentän on oltava riittävän suuri, jotta sen hyödyntäminen olisi taloudellisesti kannattavaa. Geologien on siksi selvitettävä esiintymän paine ja koko. Paine voidaan mitata varsin tarkasti, mutta tilavuus on vaikeampi määritettävä. Yksi keino saada se selville on mitata esiintymän paine, vapauttaa sieltä tietty määrä kaasua ja mitata paine sitten uudestaan. Pieni paineen lasku kertoo suuresta esiintymästä, suuri lasku taas pienestä esiintymästä.

Jalostus

Talteenoton jälkeen maakaasu johdetaan putkia pitkin jalostamoihin, missä siitä poistetaan epäpuhtaudet, kuten hiilidioksidi, rikkivety ja rikkidioksidi, samoin kuin vesihöyry, joka voi turmella putkiston. Sitten kaasusta poistetaan hyvin alhaisissa lämpötiloissa typpi, joka ei pala, ja otetaan erilleen arvokkaat helium, butaani, etaani ja propaani. Lopputuote on lähes puhdasta metaania, joka on väritön, hajuton ja erittäin herkästi syttyvä kaasu. Koska se on luonnonaine, maakaasua sanotaan myös luonnonkaasuksi.

Jotta maakaasu olisi turvallinen kotikäytössä, siihen lisätään pieniä määriä pistävänhajuisia rikkipitoisia yhdisteitä, niin että mahdolliset vuodot on helppo havaita ja ne voidaan pysäyttää turvallisesti ennen kuin tapahtuu räjähdys. Maakaasu on siitä huolimatta paljon puhtaampaa kuin kivihiili, öljy ja muut fossiiliset polttoaineet.

Kuljetuksen helpottamiseksi osa maakaasusta jäähdytetään hyvin alhaiseen lämpötilaan ja nesteytetään. Butaani ja propaani päätyvät usein nestekaasuksi, joka on tuttu tuote kaasugrillien käyttäjille. Nestekaasua käytetään paljon myös bussien, traktoreiden, kuorma-autojen ja muiden kulkuneuvojen polttoaineena. Kemianteollisuudessa butaani ja propaani ovat muovien, liuotteiden, synteettisten kuitujen ja muiden orgaanisten tuotteiden raaka-aineita.

Uusiutumaton energialähde

Maakaasu on muiden fossiilisten polttoaineiden tavoin uusiutumaton luonnonvara. Arviolta noin 45 prosenttia kaikista hyödynnettävistä kaasuesiintymistä on vielä löytämättä. Jos luku pitää paikkansa, maakaasuvarat riittävät nykyisellä käyttövauhdilla ehkä noin 60 vuotta. Monissa maissa energiankulutus kasvaa kuitenkin jatkuvasti, joten tämänhetkiset ennusteet saattavat osoittautua virheellisiksi.

Koska jotkin maat teollistuvat lähes kuumeisella vauhdilla, voisi helposti kuvitella, että maapallon luonnonvarat ovat ehtymättömät. Käytettävissä on tietysti myös ydinvoima sekä uusiutuvia energialähteitä, kuten aurinko- ja tuulienergia, mutta saadaanko niillä tyydytettyä alati kasvava energiantarve ja osoittautuvatko ne puhtaiksi ja turvallisiksi? Aika näyttää.

[Kaavio/Kuva s. 14]

(Ks. painettu julkaisu)

Talteenoton jälkeen maakaasu johdetaan jalostamoon, mistä se käsittelyn jälkeen jaetaan kotitalouksiin ja yrityksiin.

[Kaavio]

Kaasukaivo

Jalostamo

Kaasuyhtiö

[Kuva s. 13]

Erikoisvalmisteisten laitteiden avulla tuotetaan ääniaaltoja, jotka heijastuvat maankuoresta takaisin mittauslaitteisiin.

[Kuva s. 13]

Geologit analysoivat ääniaaltomittausten pohjalta luotuja kolmiulotteisia malleja.

[Kuvien lähdemerkinnät s. 13]

Yllä: © Lloyd Sutton/Alamy; alla: © Chris Pearsall/Alamy