Menu

Biohiilen elinkaari ulottuu metsästä kattilaan

Kuten kaikilla tuotteilla, myös polttoaineilla on elinkaari. Kun halutaan tutkia biohiilen kykyä vähentää päästöjä kivihiileen nähden, täytyy katsoa piippua pidemmälle.

Osana kehitysohjelmaamme kohti hiilineutraalia tulevaisuutta alamme ensi vuonna polttaa puupolttoaineita kivihiilen rinnalla. Alkuvaiheessa seospoltto-osuudet ovat 5–10 prosenttia ja polttoaineena on puupelletti. Tulevaisuudessa lupaava vaihtoehto seospolttoon voisi myös olla puubiomassasta, esimerkiksi metsätähteestä, paahtamalla valmistettu biohiili. Biohiilellä on korkea energiatiheys ja hiilimäisiä ominaisuuksia, jotka tekevät siitä houkuttelevan seospolttoaineen hiililaitoksiin.

Piipunpäästä ei tule koko totuutta

Biohiilen elinkaari ulottuu metsästä kattilaan

Metsätähde on metsäteollisuuden sivutuote, joten sen elinkaari alkaa puun korjuusta.

Polttoaineiden ympäristö- ja ilmastovaikutukset eivät rajoitu niiden käyttöön ja piipusta tuleviin päästöihin. Itse asiassa voimalaitoksen piipusta tulee samaa palamisilmaa, vesihöyryä ja hiilidioksidia, olipa polttoaineena sitten kivihiili tai puu. Ero on siinä, että puun sisältämä hiili olisi vapautunut ilmakehään joka tapauksessa puun lahotessa ja sitoutuu pian uudelleen kasvaviin puihin, kun taas kivihiileen sitoutunut hiilidioksidi olisi ollut pysyvästi poissa ilmakehästä, ellei sitä olisi poltettu.

Vaikka puupolttoaineiden kuten pelletin ja biohiilen polttaminen on laskennallisesti hiilidioksidipäästötöntä, päästöjä ja ympäristövaikutuksia syntyy muun muassa puuraaka-aineen korjuusta sekä raaka-aineen ja valmiin polttoaineen kuljetuksesta. Kun halutaan tutkia biohiilen kykyä vähentää päästöjä kivihiileen nähden, täytyy huomioida molempien polttoaineiden koko elinkaari.

Koko ketju metsästä kattilaan

Puuperäisen biohiilen elinkaari alkaa metsästä ja päättyy palamisessa syntyneiden tuhkien hyötykäyttöön tai loppusijoitukseen. Tällä välillä puu kulkee metsästä haketettavaksi ja edelleen biohiililaitokselle, jossa se paahdetaan ja todennäköisesti myös pelletöidään.

Biohiililaitokselta valmis biohiili jatkaa matkaansa voimalaitokselle, jossa sen poltossa vapautuvalla energialla tuotetaan sähköä ja lämpöä. Suurin osa biohiilestä päätyy taivaalle erilaisina kaasuina ja jäljelle jää vain pieni määrä tuhkaa.

Elinkaaren aikaisiin ilmasto- ja ympäristövaikutuksiin vaikuttavat muun muassa käytettävä raaka-aine ja sen alkuperä, esikäsittelyvaiheessa tarvittavan lisäenergian lähde, kuljetusmatkojen pituudet ja käytettävät kuljetusvälineet. Elinkaari on tapauskohtainen, ja siksi esimerkiksi yleispätevän hiilijalanjäljen laskeminen on vaikeaa. Paljon riippuu myös rajauksesta.

Elinkaaritutkimusta

Helsingin Energia tutkii parhaillaan eri hankkeissa sekä biohiilen että pelletin elinkaarta ja elinkaaren aikaisia päästöjä suhteessa vertailupolttoaine kivihiileen. Biohiilen elinkaaresta on teetetty opinnäytetyö, jossa tarkasteltiin sekä ympäristö- että ilmastovaikutuksia. Työssä tarkasteltiin metsähakkeesta valmistetun biohiilen seospolttoa hiilivoimalaitoksessa.

Opinnäytetyön lopputulemana oli, että korvaamalla kivihiiltä biohiilellä olisi mahdollista vähentää kasvihuonekaasupäästöjä myös silloin kun molempien polttoaineiden elinkaari huomioidaan. Saavutettavan päästövähennyksen suuruuteen vaikutti eniten metsätähteen korjuusta aiheutuva tilapäinen metsämaan hiilivaraston pieneneminen. Elinkaari- ja kestävyysasiat ovat nousseet tärkeään rooliin ja uutta tutkimustietoa tulee jatkuvasti, minkä vuoksi lisätutkimukset ovat paikallaan.

Haluamme olla selvillä uusien polttoaineidemme ilmasto- ja ympäristövaikutuksista jo ennen kuin niiden käyttö varsinaisesti alkaa.

 

 

Kiira Happonen

Kiira Happonen

Kiira Happonen työskentelee tuotannon suunnittelun ja uusiutuvan energian lisäämiseen liittyvien hankkeiden parissa. Erityisesti Kiiraa kiinnostavat biopolttoaineet. Ympäristötaloustieteilijä nauttii oppiessaan jatkuvasti uutta myös tekniikasta.

Vuosiarkisto

Aiheeseen liittyviä artikkeleita

Pelletinpolton lisääminen vähentäisi Salmisaaren voimalaitoksen ympäristövaikutuksia

Miten Salmisaaren voimalaitoksen ympäristö- ja ilmastovaikutukset muuttuvat, jos pelletin määrää seospoltossa lisätään 40 %:iin? Tähän kysymykseen pyrittiin löytämään vastaus tekemässäni tutkimuksessa, jossa ilmeni odotettuja, mutta myös yllättäviä tuloksia.

Riittääkö biomassaa energiantuotantoon?

Helsingin Energia ei ole Suomessa tai maailmalla ainoa toimija, joka on päättänyt lisätä biopolttoaineiden käyttöä energiantuotannossaan. Riittääkö biomassaa tulevaisuudessakin tarpeisiimme?

Biomassan käyttö vähentäisi päästöjä Vuosaaressa

Olemme mukana BEST-tutkimusohjelmassa selvittämässä tulevaisuuden kestäviä bioenergiaratkaisuja. Tutkimusohjelman ensimmäinen kausi on lähentymässä loppuaan ja tutkimustulokset ovat valmistumassa.