Biotalouteen Cleantech

Metaani polttoaineena

Kesän 2018 jälkeen ei liene kenellekään epäselvää, että ilmasto on lämpenemässä. Saman vuoden heinäkuu oli mittaushistorian lämpimin. Vaikka kyseessä ei todennäköisesti olekaan puhtaasti ihmisen aikaansaannos, antaa se kuitenkin esimerkin siitä, mitä tulevaisuudessa voi olla odotettavissa: ääri-ilmiöitä molempiin suuntiin. Fossiiliset polttoaineet, kuten öljy ja hiili ovat pahimpien saastuttajien joukossa. Niiden päästöt ovat 90 % suuremmat kuin biokaasulla. Biokaasu on lisäksi 100 % uusiutuva luonnonvara ja sen saatavuus lähes rajatonta.

Meillä Suomessa jostain syystä ollaan hyvin hitaasti reagoitu kaasun käyttöön esimerkiksi liikennepolttoaineena. Kaasuasemia on harvassa, mikä rajoittaa kaasuautojen käyttöä. Ruotsissa sen sijaan on jo pitkään kehitetty kaasun käyttöä polttoaineena ja se onkin huomattavasti yleisempää kuin meillä. Biokaasu soveltuu puhdistamisen jälkeen erinomaisesti autojen polttoaineeksi, eikä moottoritekniikka aiheuta ylitsepääsemättömiä ongelmia.

Biokaasua syntyy, kun eloperäinen aines mädäntyy. Biokaasusta noin 60 % on metaania ja reilu 30 % hiilidioksidia. Lisäksi siinä on pieniä määriä vettä, typpeä, happea ja vetyä, rikkivetyä ja ammoniakkia. Sen lämpöarvo on hyvä ja sitä voidaan valmistaa lähes kaikesta biohajoavasta materiaalista, kuten lannasta ja muusta eläin- ja kasvijätteestä.

Raaka-aineen mukaan biokaasu ryhmitellään kolmeen eri ryhmään, eli jätepohjaiseen-, peltopohjaiseen- ja puupohjaiseen biokaasuun. Jätepohjainen, samoin kuin peltopohjainenkin kaasu syntyy hapettomassa tilassa mädäntymisen tuloksena. Tämän prosessin tuloksena syntyy metaania, hiilidioksidia sekä pieniä määriä muita aineita. Näin syntyneen biokaasun lämpöarvo on noin 5 kWh/m3. Puupohjainen biokaasu valmistetaan kaasuttamalla kiinteää biomassaa ja se käsitellään niin, että se vastaa koostumukseltaan maakaasua, jolloin sen metaanipitoisuus on vähintään 95 %. Lämpöarvo on noin 6,4 kWh/m3.

Sumerista Kyläsaareen

Biokaasun käytöllä on pitkä historia. Jo noin 3000 vuotta eaa. muinaisessa Sumerissa on viitteitä biokaasun käytöstä valaistuksessa ja keittiössä. 1930-luvulla Saksassa kehitettiin tekniikkaa biokaasun varastoimiseen 200 barin paineisissa teräspulloissa. Saksalaiset tosin valmistivat synteettistä metaania kivihiilestä. Joka tapauksessa sitä käytettiin liikennepolttoaineena. Ruotsalainen AGA kehitti biokaasun puhdistustekniikkaa, joka otettiin liikenteen käyttöön sekä Boråsissa että Tukholmassa.

Meillä Suomessakin oltiin aikaisin hereillä, sillä Helsingin Rajasaaren ja Kyläsaaren vedenpuhdistamoilla otettiin talteen biokaasua, joka syötettiin kaupunkiverkkoon. Sota-aikaan yleinen polttoainepula johti myös biokaasuasemien aukaisuun autoille sekä Kyläsaaressa että Rajasaaressa. Helsingin kaupungin omistamiin autoihin asennettiin kaasumuunnossarjat, jotka toimitti AGA, eli AB Gasaccumulator oy. Sieltä tuli myös vaadittu tankkaustekniikka. Bensiinin tuonnin vapautuminen johti näiden asemien lakkauttamiseen niiden kannattavuudesta huolimatta. Kuka tietää, mihin tämän toiminnan kehittäminen olisi saattanut johtaa.

Biokaasun etuja

Biokaasun etuihin voi laskea, että se on paikallinen polttoaine. Toisin sanoen sitä ei tarvitse etsiä ja porata Barentsinmereltä kilometrien syvyydestä kalliiden laitteiden avulla. Biokaasua valmistuu vaikkapa navetan takana. Biokaasu on näin ollen kotimaista energiaa ja sen kaupallinen tuotanto voi lisätä työllisyyttä ja energiaomavaraisuutta.

Biokaasun tuotannossa voidaan käyttää energiakasveja, joka voi lisätä maaseudun elinvoimaisuutta. Se on myös uusiutuvaa energiaa, jota voidaan tuottaa vaikkapa omista jätteistämme. Sivutuotteina syntyviä tuotteita voidaan käyttää lannoitteina pelloilla ja näin saavuttaa täydellinen kierto. Biokaasu on myös hyvin ympäristöystävällistä energiaa, koska se tuottaa polttoaineista vähiten lähipäästöjä, eli pienhiukkasia ja metalleja. Jalostetun biokaasun polttamisesta ei synny lainkaan myrkyllisiä pakokaasuja. Näin ollen sitä voidaan pitää myös turvallisena polttoaineena. Kaikki faktat puoltavat biokaasun käytön lisäämistä polttoaineena.

Vesien suojelua

Aivan näin yksinkertaista ja puhdasta ei biokaasun tuotanto kuitenkaan ole. Pyrkimys 100 % kiertoon ei ole toiminut aivan suunnitellulla tavalla. Keski-Euroopassa on havaittu, että suurissa laitoksissa valmistetun biokaasun mädätysjäännökset ja rejektiovedet ovat aiheuttaneet ravinnepäästöjä vesistöihin.

Ongelmana on se, että hapettomassa eli anaerobisessa mädätysprosessissa ravinteet vapautuvat uudelleen ja aiheuttavat suuriakin päästöjä. Esimerkiksi Saksassa pelloille ajetun jäännöksen on huomattu nostavan pohjavesien nitraattipitoisuuksia. Prosessissa vapautuneet typpi ja fosfori jäävät rejektioveteen ja mädätysjätteeseen. Nämä kuormitukset saattavat olla niin suuria, että puhdistamot eivät kykene erottelemaan niitä, vaan ne päätyvät vesistöihin aiheuttaen vakavia rehevöitymisongelmia.

Nämäkin ongelmat pystytään kuitenkin ratkaisemaan sijoittamalla jätteet oikeisiin paikkoihin sen sijaan, että ne kuljetetaan käsittelemättöminä pelloille lannoitteeksi. Suomessa esimerkiksi Gasumin biokaasulaitokselta tulevat typpi ja fosfori viedään UPM:n Rauman tehtaalle biologisen puhdistamon ravinteiksi.

Tulevaisuuden vaihtoehto

Jos biokaasun kehitykseen polttoaineena olisi kiinnitetty yhtä paljon aikaa, rahaa ja muita resursseja kuin on käytetty öljyn talteenottoon, jalostukseen sekä käyttöön polttoaineena, saattaisi tilanne ilmaston lämpenemisessä olla toisenlainen. Ainakin polttoaineista johtuvat päästöt olisivat huomattavasti pienempiä. Kaikille luulisi olevan jo selvää, että ilmaston lämpenemisen hidastamiseksi on tehtävä kaikki mahdollinen. Vaikka biokaasun käytön yleistyminen liikenteen polttoainekäytössä ei yksin tilannetta pelasta, on se kuitenkin yksi askel oikeaan suuntaan. Pienistä puroista suuretkin joet syntyvät.

Vastuullinen tuottaminen ympäristö huomioiden on tärkeää, jotta ei luoda uusia ongelmia vanhojen sijaan. Lyhytnäköisten pikavoittojen tavoittelu ei johda pitkälle. Alan tutkimukseen ja kehitykseen tulisi lisätä resursseja, ja myös valtion tulisi tukea biokaasun käyttöä polttoaineena esimerkiksi antamalla verohelpotuksia biokaasun käyttäjille. Kuten vaikkapa tukemalla kaasuauton hankintaa.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *