Like and follow us on Facebook

5. Kasvihuonekaasut, hiilidioksidipäästöt ja ilmastonmuutos

Suurin tiestön hiilidioksidipäästöistä aiheutuu liikenteestä ja näillä päästöillä on todettu olevan merkittävä vaikutus ilmastonmuutokseen. Euroopan Unioni on säätänyt erityisen jätedirektiivin, jonka tarkoituksena on mm vähentää ei-haitallisten rakennus- ja purkujätteiden määrää 70 %:lla vuoteen 2020 mennessä. Tämä tullaan saavuttamaan kierrättämällä ja uudelleen käyttämällä materiaaleja, jotka nykyään toimitetaan kaatopaikoille tai läjitysalueille. Useimmissa ROADEX-maissa on vastaavanlaiset jätteiden vähentämisen tavoitteet. Skotlannissa esimerkiksi on ilmastonmuutos-suunnitelma, jonka on julkaissut Scottish Government.

5.1. Mitä on ilmastonmuutos?

Ihmiset yleensä sekoittavat puheessaan sään ja ilmaston. ”Ilmasto” ei kuitenkaan ole sama asia kuin ”sää”. Ilmastolla tarkoitetaan tietyn ajan keskimääräistä säätä tietyllä alueella pitkän ajan kuluessa. Ilmasto vaihtelee normaalien vaihteluiden mukaan.


Luonnonkaasuilla on suuri rooli ilmastonmuutoksessa. Luonnonkaasut toimivat ansan tavoin; ne heijastavat osan aurinkoenergiaa takaisin avaruuteen ja pidättävät lämpöä ilmakehässä. Ilmaston lämpenemisen suurimpana tekijänä ovat ne kaasut, jotka tunnetaan paremmin ”kasvihuonekaasuina”. Kasvihuonekaasut (hiilidioksidi, metaani ja typpioksidi) ovat kehittyneet luonnostaan ja toisaalta ihmisen toimien vaikutuksesta. Kasvihuonekaasut ottavat talteen lämpöä ja lämmittävät maapallon pintaa. Nämä kaasut toimivat kuten kasvihuoneen seinät; ne päästävät näkyvän valon sisään ja samalla absorboivat ulosmenevää infrapunasäteilyenergiaa ja pitävät kasvihuoneen lämpimänä. Pieni määrä kasvihuonekaasuja on normaalia. Ilman niitä maapallon keskilämpötila olisi -18°C, kun nykyään maapallon keskilämpötila on +15°C. Ihmisen toimien vuoksi lisääntynyt ilmakehän kasvihuonekaasujen määrä nostaa keskilämpötilaa.

Pakokaasut vaikuttavat ihmisiin. Ongelma on kaksitahoinen: ympäristölle haitallisilla aineilla voi olla pieniä paikallisia vaikutuksia, mutta niillä, jotka leviävät ilmakehään voi olla alueellisia ja maailman laajuisia vaikutuksia.

Liikenne on pääasiallinen hiilidioksidin lähde. Keskimäärin yksi viidesosa ilmakehän hiilidioksidista tulee liikenteestä ja määrä on edelleen kasvussa. Yksi litra bensiiniä tuottaa 2350g ja yksi litra dieseliä 2660g hiilidioksidia. Hiilidioksidi on täydellisen palamisen lopputuote ja määrää ei voida pienentää käyttämällä katalysaattoria. Hiilidioksidin määrää voidaan vähentää ainoastaan polttoaineen kulutusta pienentämällä.


Vinkkejä polttoaineen kulutuksen pienentämiseen:

  • Moottorin lämmitys; vältetään kylmän moottorin käynnistämistä ja lyhyitä ajomatkoja. Jos moottori on lämmin, polttoaineen kulutus on pienempi.
  • Uudet autot; EU:n lainsäädännön mukaan autovalmistajien tulee antaa tietoa polttoaineen kulutuksesta ja CO2 päästöistä.
  • Rengaspaineet; polttoaineen kulutus on suurempaa matalilla rengaspaineilla
  • Ajotyyli; Ajettaessa yli 120km/h polttoaineen kulutus nousee verrattuna siihen, että ajettaisiin 80km/h, jolloin kulutus on 30 % pienempi.

Lähteet:

www.ymparisto.fi

http://ec.europa.eu/clima/sites/campaign/index.htm

5.2. Hiilidioksidi päästöjen vähentäminen

5.2.1 Hyvä suunnittelu

Teiden rakentamisella, kunnossapidolla ja tien käytöllä on omat hiilijalanjälkensä. On tärkeää olla tietoinen jokaisen vaiheen hiilidioksidipäästöistä. Ensimmäinen vaihe on tien suunnittelu. Seuraavia kysymyksiä tulisi miettiä tässä vaiheessa:


Teiden rakentamisella, kunnossapidolla ja tien käytöllä on omat hiilijalanjälkensä. On tärkeää olla tietoinen jokaisen vaiheen hiilidioksidipäästöistä. Ensimmäinen vaihe on tien suunnittelu. Seuraavia kysymyksiä tulisi miettiä tässä vaiheessa:

  • Mikä on tien vaadittu pituus? Uuden tien pituutta voidaan minimoida hyvällä suunnittelulla. Sillan rakentamista pitäisi harkita, mikäli sen avulla tie lyhenisi 1-2km. Tällöin kustannukset olisivat suurin piirtein samat, mutta hiilidioksidipäästöt olisivat pienemmät.
  • Onko mahdollista välttää maaperän häiritsemistä alueilla, joilla syntyy suuria hiilidioksidipäästöjä, kuten esimerkiksi turvealueilla? Jos tie kulkee turvealueen läpi, se voi aiheuttaa maatumista ja edelleen hiilidioksidin vapautumista.
  • Miten hyvin tie ”sopii” ympäristöönsä? Paljonko tarvitaan vanhan materiaalin kaivamista, uusia materiaaleja tierakenteita tai pengertä varten? Jyrkkiä luiskia tulisi välttää, koska niissä on eroosioriski.
  • Mikä on paras poikkileikkausmuoto, jolla vähennetään pintakerrosten kulumista ja urautumista?

5.2.2 Materiaalien ja tekniikan valinta

Tieprojektissa käytettyjen materiaalien määrä vaikuttaa suoraan hiilidioksidipäästöihin (hiilijalanjälki). Tehokkainta on vähentää materiaalien ja rakennustyön määrää. Täysin uuden tien rakentamista tulisi välttää, ellei se ole ehdottoman välttämätöntä. Tiet pitäisi suunnitella ja rakentaa mahdollisimman vähillä materiaaleilla vaadittujen laatuvaatimusten saavuttamiseksi. HUOM! Tien tulee silti olla riittävän vahva sen suunniteltua käyttötarkoitusta varten. Uusi ROADEX-tekniikka on osoittautunut erittäin hyväksi optimoitaessa materiaalien käyttöä.


Vanhoja tiessä olevia materiaaleja tulisi aina käyttää mahdollisuuksien mukaan uudelleen. Jos olemassa olevia materiaaleja ei voida enää käyttää, tulisi kuitenkin tarkistaa, etteivät ne sisällä eloperäistä ainesta tai muita haitallisia aineksia. ”Ei luonnollisia” kierrätettyjä materiaaleja voidaan myös käyttää. Esimerkiksi vaahdotettua lasia voidaan käyttää eristysrakenteissa ja kevytpenkereissä. Mikäli kierrätettyä materiaalia käytetään, tulisi kuljetusmatkoja tarkastella. Pitkät kuljetusmatkat aiheuttavat suuria määriä hiilidioksidipäästöjä. Jos metsäautoteille rakennetaan siltoja, on suositeltavaa rakentaa ne puusta. Puu on ”viemäri” hiilipäästöille. Tämä tarkoittaa, että tässä tarkoituksessa kasvaessaan puu varastoi hiiltä enemmän kuin vapauttaa. Esimerkiksi 1m3 terästä tuottaa 6 nettotonnia hiilidioksidia ja 1m3 betonia noin 0,5 nettotonnia hiilidioksidia. Myös ajoitus on tärkeää rakentamisessa. Rakentaminen kuivaan aikaan on suositeltavaa.

5.2.3 Kunnossapitotoimenpiteet

Tierakenteessa käytetyt laadukkaat materiaalit vähentävät ylläpitokustannuksia ja hiilidioksidipäästöjä. Tien tai tien rakennekerroksen elinikä on poikkeuksetta pidempi, mikäli se rakennetaan hyvistä materiaaleista. Materiaalivalintoja tehtäessä pitäisi tarkastella tasapainoa kiviaineksen laadun, kuljetuspituuksien ja kunnostustoimenpiteiden / sorastuksen välillä. Soratiemateriaalien kuluminen ja -pölyäminen voidaan minimoida käyttämällä kovia materiaaleja, joilla on tarpeeksi imupaineominaisuuksia (tarpeeksi hienoainesta). Rajoittamalla ajoneuvojen nopeutta voidaan vähentää materiaalien kulumisnopeutta. Suolan käyttö tulisi minimoida. Materiaalin häviäminen sorateiden kulutuskerroksesta lisää kunnossapitotarvetta ja materiaalihävikkiä voidaan minimoida käyttämällä hyvälaatuista kiviainesta. Lisäksi hyvä suunnittelu ja kunnossapito auttavat. Erityisesti tien kuivatuksesta tulisi huolehtia. Rummut pitäisi suunnitella, valita, asentaa ja ylläpitää hyvin, jotta vedestä johtuvat vauriot vähenisivät.


5.2.4 Rakenteen parantaminen

Tierakenteen parantamista varten tulisi tien kunto tutkia huolellisesti. Käyttökelpoista tietoa tien kunnosta voidaan saada esimerkiksi maatutka- ja pudotuspainolaitemittauksilla. Tämän tiedon avulla korjaustoimenpiteet voidaan kohdistaa oikeisiin paikkoihin. ”Varmuuden vuoksi” tehtäviä toimenpiteitä tulisi välttää.


5.2.5 Tienkäytön ajoitus

Tienkäytön ajoituksella on vaikutusta hiilidioksidipäästöihin. Esimerkiksi tien intensiivinen käyttö talvella voi Skotlannissa lisätä 20 % ylläpitokustannuksia, mutta vastaavanlainen liikenne Pohjoisissa maissa voi olla taloudellisempaa tieverkon ollessa jäässä. Jäätymis-sulamissyklien aikaiset olosuhteet ovat kuitenkin erilaiset. Kaikissa ROADEX maissa on tärkeää minimoida raskaiden ajoneuvojen tienkäyttö jäätymissulamissyklien aikana. Riski vaurioitumiseen ja edelleen tarve kunnostus- ja ylläpitotoimenpiteisiin kasvaa kevätkelirikon aikana. Kaikkien ajoneuvojen tulisi noudattaa kyseisillä teillä sallittuja akselipainoja ja kokonaispainoja, koska vaurioiden määrä nousee merkittävästi ajoneuvojen ollessa ylikuormitettuja. Hyvä menetelmä vaurioiden vähentämiseksi on rengaspaineiden säätelyjärjestelmän käyttö (järjestelmä tunnetaan myös nimellä CTI). Muut seikat tien käytöstä johtuvien hiilidioksidipäästöjen muodostumiseen ovat kuljettajien käyttäytyminen, nopeus ja miten tietä kuormitetaan. Kaikilla näillä on vaikutusta tien kestävyyteen ja näin ollen ylläpitoon. Myös heikoilla teillä rekkojen kuormituksen jälkeisten palautumisaikojen käyttäminen voi olla varteenotettava vaihtoehto jos tie halutaan pitää hyvässä kunnossa.


Huom: Yllä mainitut toimenpiteet on esitetty siten, että niillä on positiivisia vaikutuksia tien hiilidioksidipäästöihin ja ne tuovat mukanaan myös taloudellisia etuja. Esimerkiksi materiaalien tarpeen vähetessä vastaavasti myös kustannukset vähenevät.

Lähteet (muut kuin ROADEX informaatio), joita on käytetty tässä kappaleessa; Dickerson, Nicoll and Perks: Reducing carbon emissions from forest-based civil engineering

5.3.  Esimerkkikohde: ruotsalainen metsäautotie (Timmerleden)

Vuonna 2011 ROADEX-projektissa selvitettiin metsäautoteiden rakenteen parantamisen kustannuksia sekä ympäristökustannuksia.


Timmerleden” metsäautotie sijaitsee noin 50km lähteen Bodenin kaupungista Pohjois-Ruotsissa.

• Konsultti A, 5113 m3, => 28 480 kg CO2

• Konsultti B, 5088 m3 => 29 360 kg CO2

• Konsultti C, 6750 m3 => 37 600 kg CO2

• ROADEX-menetelmä, 3526 m3 => 19 640 kg CO2

Ruotsin tieviranomaisten mukaan CO2/sub> päästöjen hintana voidaan pitää 1,50SEK/kg (0,15€/kg). Tätä kaavaa käyttäen kunkin suunnitelmavaihtoehdon kustannukset olivat seuraavat:

• Konsultti A, 28 480 kg * 0.15 €/kg = 4 272 €

• Konsultti B, 29 360 kg * 0.15 €/kg = 4 404 €

• Konsultti C, 37 600 kg * 0.15 €/kg = 5 640 €

• ROADEX  menetelmä, 19 640 kg * 0.15 €/kg = 2 946 €

Tehdyt laskelmat osoittavat, että käyttäen nykyaikaisia tutkimusmenetelmiä ja sen pohjalta tehdyllä tien diagnostiikalla voidaan säästää materiaaleja. Sillä on myös positiivinen vaikutus CO2 päästöihin ja kustannuksiin.

SHARE: