Bioenergiamuotoja

Biokaasu

Biokaasua voidaan tuottaa nopeasti hajoavista orgaanisista jakeista, kuten lannasta, biojätteistä, viherbiomassoista, elintarvike- ja metsäteollisuuden sivuvirroista sekä yhdyskunnan jätevesilietteistä. Tuotantolaitokset voivat olla suuria keskitettyjä laitoksia tai sitten maatilamittakaavan pieniä laitoksia. Biokaasu voidaan käyttää sähkön ja lämmöntuotantoon sekä puhdistettuna työkoneissa ja ajoneuvoissa. Puhdistamaton biokaasu sisältää keskimäärin 6,5 kwh/m3 ja puhdistettu 10 kwh/m3. Puhdistettu biokaasu on 96-99% metaania, vastaten täysin maakaasua. Biokaasun tuotanto on täysin kasvihuonekaasu neutraali.

 

Bioenergiajalosteet

Bioenergiajalosteet ovat pidemmälle jalostettuja tuotteita joissa on pyritty nostamaan energiasisältöä ja laatua. Jalosteita ovat mm. puupelletit ja briketit, biometaani, puuhiili, biodiesel ja biobensiini sekä pyrolyysiöljy.

Näistä vaihtoehdoista puuhiilen, pelletin ja biometaanin (biokaasun) tuotantoa on mahdollista tehdä pienemmissäkin yksiköissä. Puuhiili tuotetaan retorteissa, jolloin sivutuotteina syntyy puutislettä ja tervaa. Puuhiiltä voidaan myydä grillihiileksi ja lääkehiileksi. Terva soveltuu puunpinnoitteeksi ja makuaineeksi. Tisle taas soveltuu luonnonmukaiseksi hyönteis- ja tuhoeläinkarkotteeksi sekä pinnoitusmateriaaliksi metalli- ja puuteollisuuteen.

Biometaani on uusiutuvista raaka-aineista tuotettua metaania. Biometaani tuotetaan biologisella tai termisellä prosessilla, jonka jälkeen se puhdistetaan ja paineistetaan tai nesteytetään. Tämän jälkeen se voidaan käyttää liikennepolttoaineena.

Puupelletit ja briketit ovat puristeita joiden raaka-aineena käytetään yleensä sahojen sivuvirtoja. Raaka-aineeksi kelpaavat myös metsästä saatavat energiapuujakeet.

Biodiesel, biobensiini ja pyrolyysiöljy tuotetaan termisellä prosessilla joko kaasuttamalla tai pyrolyysin avulla. Tuotantolaitosten  vuosituotantomäärät ovat kymmenistä satoihin tuhansiin tonneihin. Laitoksissa tuotetut jalosteet käyvät samoihin käyttötarkoituksiin kuin öljy.

 

Peltobioenergia

Peltoenergiaa tuotetaan pelloilla kasvatettavista peltobiomassoista, kuten energiakasveista, puuvartisista kasveista ja viljakasveista. Suosituimpia energiakasveja ovat ruokohelpi, hamppu, öljykasvit, energiamaissi ja sokeriruoko. Puuvartisia kasveja, joita kutsutaan myös lyhytkiertoviljely puiksi kuuluvat mm. energiapaju ja eukalyptys. Puuvartiset ja korsiintuneet kasvit soveltuvat parhaiten raaka-aineeksi termiseen energiantuotantoon kuten poltto, kaasutus tai pyrolyysi. Anaerobiseen mädättämisprosessiin soveltuvat parhaiten tuoreet energiakasvit ja kasvien osat.

Peltobiomassojen energiasisältö ja hehtaarisato

Rypsi                   23,9 MJ/kg kuiva-ainetta,

Ruokohelpi           17,5 MJ/kg kuiva-ainetta, saanto 3 000-7 000 kg kuiva-ainetta/ha

Hamppu               17,5 MJ/kg kuiva-ainetta, saanto 6 000-10 000 kg kuiva-ainetta/ha    

Järviruoko             17,5 MJ/kg kuiva-ainetta, 5 000-12 000 kg kuiva-ainetta/ha

Olki                     17,4 MJ/kg kuiva-ainetta

Paju                    18-19 MJ/kg kuiva-ainetta, saanto 10 000 kg kuiva-ainetta/ha

Lähde: Motiva

 

Metsäenergia

Metsäenergialla tarkoitetaan energiakäyttöön suunnattua puupohjaista biomassaa sekä turvetta. Puuperäisistä näitä ovat lähinnä metsänhakkuutähteet sekä harvennuksista saatava pienpuu. Metsänhakkuutähteet ja pieniläpimittainen puu useimmiten haketetaan ja käytetään paikallisissa lämpölaitoksissa. Klapeja ja halkoja taas tuotetaan pieniläpimittaisesta puusta, useimmiten koivusta. Hake ja klapi ovatkin halvimpia lämmityspolttoaineita, minkä vuoksi niiden käyttö on Suomessa suositumpaa kuin esimerkiksi brikettien tai pellettien. Omakotitaloissa yleisin lämmitysmuoto on edelleen ollut klapi ja sähkölämmityksen yhdistelmä.

Metsäenergia voidaan edelleen jalostaa arvokkaammiksi energiatuotteiksi, kuten briketit, pelletit, nestemäiset polttoaineet, hiili, kaasu. Energianhinnan noustessa on kiinnostus erilaisten energiajalosteiden tuotantoon lisääntynyt niin pienten toimijoiden kuin suurten metsäyhtiöidenkin keskuudessa. Metsävarojen käyttöä energiantuotantoon ei enää karsastella siinä määrin mitä kymmen vuotta sitten. Paperi ja sellutuotannon vähennettyä Pohjoismaissa tulevat korvaavat tuotteet olemaan erilaisia biojalosteita huipputeknisistä materiaaleista energiaan. Suomessa metsäenergia ja siitä tehdyt jalosteet tulevatkin olemaan tärkein osa uusiutuvan energiantuotantoa.

Metsäenergiaksi / peltoenergiaksi voidaan luokitella myös puun lyhyt kiertoviljely, johon käytetään pohjoismaissa pajua ja trooppisilla alueilla eukalyptystä. Puuta kasvatetaan vain viisi vuotta, minkä jälkeen se hakataan. Ruotsissa pajua on jonkin aikaa kasvatettu ja käytetty hakkeena lämmitys/voimalaitoskäyttöön. Esteenä pajun kasvatukselle ovat olleet liian korkea tuotantokustannus suhteessa saatuun hintaan. Käyttöönottoa ovat hidastaneet myös pajun ominaisuudet imeä maaperästä mm. raskasmetalleja, rikkiä sekä muita polttoa tai jalostusta haittaavia aineita. Pajua sekä muita pohjoisen periferiaan soveltuvia nopeakasvuisia puulajeja tutkitaan edelleen yhtenä mahdollisuutena lisätä puubiomassan tuotantopotentiaalia.