100 sekundi video: Argilliit – ohtlik kivim või tulevikumaavara? ({{commentsTotal}})

Foto: Ave-Lii Idavain/Tartu ülikool

Argilliit ehk must kilt on omapärane maavara, mis sisaldab sarnaselt teisele põlevkivile, kukersiidile nii orgaanilist ainet kui ka kõrges koguses raskemetalle. Põhja-Eestis leidub argilliiti ligikaudu 60 miljardit tonni ning sellega võiks teha tulusat äri, musta kilda kasutuselevõtu ümber on aga endiselt õhus mitmeid vastamata küsimusi.

TÜ arendusprorektori ja geoloogi Erik Puura sõnul on Eesti üks riikidest, kus must kilt (i.k black shale) ehk argilliit paikneb väga suurtes kogustes maapinna lähedal. Seda võib Põhja-Eesti pankrannikul Sakal ja Valastel igaüks ise vaadelda, sest seal avaneb argiliit suisa maapinnal.

"Argilliidiga kaasnevad meie jaoks nii ohud kui võimalused, viimased siiski ilmselt kaugemas tulevikus."

Eestis leidub kahte põlevkivi – kukersiiti ja argilliiti. Kukersiidist saame juba praegu nii elektri- kui soojusenergiat ja põlevkiviõli. Argilliiti me ei kasuta, kuna selle kütteväärtus ja õlisisaldus on liiga väiksed. See aga ei tähenda, et argilliit vähem uurimist vääriks. Argilliit on omapärane seetõttu, et sisaldab nii orgaanilist ainet kui ka anomaalselt kõrges koguses mitmeid raskemetalle, näiteks vanaadiumi, molübdeeni ja uraani.

Eelmise sajandi keskel tekkis seoses tuumaenergia arenguga nii sõjalisel kui rahumeelsel otstarbel kiire ja suur vajadus uraani järele. Üks esmaseid valikuid langes mustadele kiltadele nii Sillamäel kui näiteks Kesk-Rootsis Ranstadis. Kuna peagi avastati kordades kõrgema sisaldusega uraanimaardlad, loobuti argilliidi kasutamisest.

Eestis paiknev 60 miljardit tonni argilliiti ootavad tsivilisatsiooni arengut tasemeni ja olukorrani, kus nii majanduslikult kui tehnoloogiliselt muutub argilliidi kasutamine tasuvaks.

Erik Puura sõnul on praegu olemas tehnoloogilised lahendused, mis välistavad argilliidi leostumise ja isesüttimisega seonduvad keskkonnaprobleemid.

Argilliidi peidus potentsiaal

Argilliidi põhjalikumad teaduslikud uuringud toimusid Eestis veel 1980ndatel ning vähenevas mahus 1990ndatel aastatel. Tolleaegne aparatuurne baas võimaldas teha vaid kõige lihtsamaid leostuskatseid ning ei võimaldanud tungida argilliidi salapäradeni mikrotasandil. Ühe viimastest eelmise sajandi lõpu uurimistöödest tegi Erik Puura Stockholmi Kuninglikus Tehnoloogiainstituudis. Sellest selgusid argilliidi isesüttimise põhjused ning hüdrogeokeemilised mudelid prognoosimaks argilliidi leostumist Maardu puistangutes. Järgnes poolteist aastakümmet kestnud huvipuudus.

Kuna perspektiivsete maavarade uurimist Eestis pigem tauniti kui soositi, siis oli geoloogide üllatus suur, kui selgus, et ettevõtluse arendamise sihtasutus tellis energiatehnoloogia programmi raames Biota P OÜ-lt uuringu, et selgitada argilliidi baasil biogeense metaangaasi tootmiseks vajalike mikroorganismide kooslusi, gaasi tootmise tingimusi ja võimalikke mahtusid.

Laboratoorsetes tingimustes saadi 25 grammist argilliidist pool liitrit biogeenset gaasi 28-protsendilise metaanisisaldusega. „See tähendab, et argilliiti on võimalik mikroorganismide abiga gaasistada, aga see ei tähenda, et seda oleks võimalik teha looduslikus lasundis,“ selgitab Puura.

Kalkulatsioon, et tonnist kivimist saaks toota kivimis elunevate bakterite elutegevuse kiirendamisel 11 kuupmeetrit metaangaasi, on puhtalt teoreetiline. Argilliidi võib laboris purustada ja viia kokkupuutele erinevate organismide kemikaalidega. Looduslikus lasundis selline võimalus, kus saaks kivimi mikromeetrisuurustesse pooridesse suruda reagente ja mikroobe ja selle tulemusena gaasi kätte saada, puudub. „See lihtsalt ei ole realistlik,“ möönab Puura.

Seega räägime argilliidi võimaliku kasutamise puhul ikkagi töötlemisest tööstuslikes reaktorites, eriti kuna argilliit paikneb maapinnale niivõrd lähedal. Argilliidi kõrge metallide sisaldus seab esiplaanile kindlalt mõtted komplekssest kasutusest, kus saadusteks on nii energia kui metallid. Kuid selle tehnoloogiani jõudmine eeldab tõenäoliselt aastakümneid.

„Fakt aga on see, et mida hiljem uuringutega alustada, seda rohkem mängime maha šansse globaalses konkurentsis,“ nendib Puura. Ja nii uurivad teadlased pigem alusteaduslikke probleeme meie oma teadusraha eest või leiavad tasuva ning rakendusliku töö mujal maailmas – noori Eesti geolooge töötab nii Norras, Austraalias kui Saudi Araabias.

Musta kilda tumedam külg

Meie kartused musta kilda ees on seotud lihtsalt teadmatusega, rumalusega. Kui argilliit saab korraga nii hapnikku kui vett, viib käivituvate reaktsioonide ahel püriidi oksüdeerumiseni, millega kaasneb metallide leostumine ning erandjuhtudel – kui argilliit on paigutatud puistangute nõlvadesse – isesüttimiseni. Nii juhtus näiteks Maardu fosforiidikarjääri puhul, kus argilliit paigutati lihtsalt puistangusse tagasi. Mitmed lahendused argilliidi keskkonnasõbralikuks käitlemiseks on olemas.

Isesüttimist välistavad lahendused leidsid rakendust juba Jõelähtme prügila projekteerimisel Puura nõuannete kohaselt. Jõelähtme prügila rajati fosforiidikaevandusse ning suurima ohuna kardeti, et argilliit võib seal süttida ning selle tulemusena võib prügila põlema minna. Seni pole toimunud ühtegi argilliidi isesüttimisest põhjustatud põlengut.

Samuti on võimalik ohuallikas argilliidist eralduv radoon Põhja-Eesti hoonetes. Seetõttu peab hooneid isoleerima ja tagama ventilatsiooni, et nii vältida radooni sattumist hoonetesse. Ohtusid on vaja teada, tunda ja ära hoida. Ekspertide jaoks aga pole see probleem, sest vastav oskusteave ja modelleerimiseks vajalikud mudelid on olemas.

Kaevandamiseni jõudmine kaugel

Puura sõnul räägitakse palju argilliidi suurest orgaanika ja raskemetallide nagu uraani, molübdeen ja vanaadiumi summaarsetest kogustest argilliidis, sest see peaks olema argument, miks argiliidi vastu võiks tekkida majanduslik huvi. „Tegelikult ei ole tähtis see, mitu tonni metalli sisaldub argilliidis mingis piirkonnas, vaid see, millised on metallide kontsentratsioonid ning kui lihtne on neid tehnoloogiliselt kätte saada,“ nendib ta.

Kõikide argilliidis sisalduvate kasulike komponentide jaoks eraldi on maailmas olemas tasuvamad leiukohad.

Argilliidi kaevandamisega võiks teha algust juhul, kui maailmas lihtsamini kättesaadavamad varud on ammendumas või kui õnnestub välja töötada tehnoloogiline lahendus, mis võimaldab argilliidist erinevad kasulikud komponendid kompleksselt kätte saada, sedastab Puura. Lisaks sellele peavad loomulikult olema keskkonnaprobleemid minimeeritud ja aktsepteeritud.

„Varude ammendumise aeg ei ole praeguseks veel kaugeltki käes. Kompleksse kasutuse kohta julgen öelda, et kõigepealt oleks vaja tänapäevaste meetoditega teha paralleelseid koostise ja selle muutuse tehnoloogilisi uuringuid, et aru saada, missugune meetod oleks võimalik ja missugune mitte,“ räägib Puura argilliidi võimalikest kasutusmõtetest. Pikk ajaline perspektiiv aga ei ole põhjenduseks jätkata käed rüpes istumist.

Toimetaja: Ave-Lii Idavain, Marju Himma



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: