Paikallisen energiatuotannon mahdollisuudet maa- ja metsätaloudelle sekä energiaraaka-aineen tuotannon että tilojen oman energiatuotannon näkökulmasta

Transkriptio

1 Maatalous ja ilmastonmuutos seminaari Paikallisen energiatuotannon mahdollisuudet maa- ja metsätaloudelle sekä energiaraaka-aineen tuotannon että tilojen oman energiatuotannon näkökulmasta Erkki Hiltunen, FT, johtaja, Vaasan Energiainstituutti tutkimusjohtaja, Fysiikka / Energiatekniikka, VY

2 Vaasan Energiainstituutti VEI Vaasan ammattikorkeakoulu Yrkeshögskolan NOVIA Vaasan yliopisto Teknillinen tiedekunta, Levón-insituutti, VaasaEMG Sopimus allekirjoitettu Johtokunta nimetty Verkottumisen ja EU -hankkeiden kautta niin kansallista kuin kansainvälistäkin yhteistyötä.

3 VEI:n arvoperustaa Taloudellinen hyödynnettävyys Osaamisen yhdistäminen Verkottuminen kansallisesti ja kansainvälisesti Innovatiivisuus, liiketoiminta ja spinn off:it Ympäristöystävällisyys

4 Uusiutuva energia - Uudistuva energiahuolto Suomen energiapolitiikka on vuosikymmeniä nojautunut keskitettyyn energiantuotantoon: Vesivoima -yhtiöt, Imatran voima, Neste, Porvoon atomivoimat, kaukolämpö. Hajautettu energiantuotanto Kuka osaa? Kuka saa tuottaa energiaa? Mihin hajautettu energia riittää?

5 Hajautettu energiatuotanto Energialähteet hajautetussa energiantuotannossa Biopolttoaineet (pelto- ja metsäenergia, erilaiset jäte-materiaalit) Biokaasu Lämpöpumput: maalämpö, kalliolämpö, sedimenttilämpö, vesistölämpö, asfalttilämpö, ilmalämpöpumppu Tuuli- ja aurinkoenergia Vesi- ja aaltoenergia Muut uusiutuvat energialähteet

6 Energiaomavaraisuus ja kestävä kehitys Uusiutuvat energian lähteet Määrä, laatu, saatavuus, hinta, hyödynnettävyys Energiaomavaraisuuden alueellinen potentiaali Tekniset ratkaisut ja konseptit Liiketoimintamallit Investointi- ja kannattavuuslaskelmat Aluetalous Tehokas energian käyttö

7 Bioenergian tuotanto hajautetussa tuotannossa voi olla kannattavaa vain, jos kaikki osakannattavuudet pystytään hyödyntämään. Esimerkkikaavio maatausosuuskuntien hajautetusta energian tuotannosta. etanolin ulosmyynti ulosmyynti Huittinen kuluttajille ETANOLITEHDAS etanoli liha puhdistus makkara BIODIESEL LAITOS rehu polttyoöljy ohra lannoite biodiesel esteröinti etanoli rehu (rouhe) puristus glyseroli teurasjäte LIHAN- JALOSTAMO YLIOPISTO tutkimuslaitos öljykasvien laadunvarmistus siemenet ylimääräinen rouhe biodieselin O ulosmyynti S U biokaasun U maatila korret lanta BIOKAASULAITOS ulosmyynti S sikoja K maatila synteettinen U karjaa diesel N maatila biokaasua N sikoja lannoitetta sähkö A T omega 3 MAA- JA METSÄTALOUDEN KOULUTUSYKSIKKÖ rasvat - viljelijöiden koulutus eläimiä - tiedotus

8 Tutkimus I Kansallinen Tutkimus II Etelä-Pohjanmaa Tutkimus IV Suupohja Hajautettu energia

9 RES Potentiaalit Uusiutuvan energian lähteet: Puu: hakkuujätteet Olki Lanta Biojäte Jätevedet: jätevedenpuhdistus Biomassa Ruokohelpi hyväksytyiltä alueilta Teollisuusjäte Eivät laskuissa mukana Tuuli Aurinko Geoterminen energia Ruokatuotanto Puu: massa jne.

10 Energy Demand RES Wood Straw Other Total % Pietarsaari Region Luoto Pietarsaari Kruunupyy Pedersöre Uusikaarlepyy Total Total without Pietarsaari Vaasa Region Tuloksia Tutkimus II Oravainen Vöyri Maksamaa Mustasaari Vaasa Maalahti Korsnäs Total Total without Vaasa Kyrönmaa Region Isokyrö Vähäkyrö Laihia Total Coastal Suupohja Kaskinen Kristiinankaupunki Närpiö Total Total without Kaskinen TOTAL Ostrobothnia TOTAL without Kaskinen Vaasa, and Pietarsaari

11

12 Biokaasun raaka-aineet Yhdyskuntien ja maatalouden orgaanisten jätteiden ja sivutuotevirtojen lisääntyminen pitävät huolen että biokaasureaktoreille riittää polttoainetta. Kasvibiomassat ovat todella hyviä biokaasuntuottajia. Kaasun myöhempää tuotantoa varten kasvibiomassa voidaan varastoida säilörehu-menetelmällä. Soveltuvaa biomassaa ovat esimerkiksi kasvihuonebiomassa, heinäkasvit, levät, rehumaissi, paju, sokerijuurikkaan naatit, etanolituotannon mäski, biodieseltuotannon mäski/rouhe ja glyseroli.

13 Jätteet ja lietteet: biokaasu Suomessa syntyy vuosittain yhdyskuntajätettä noin 3 x 10 9 kg, josta noin 2 x 10 9 kg päätyy kaatopaikalle. Tästä jätteestä noin 40 % on orgaanista jätettä, 40 % paperia ja kartonkia sekä 5 % muovia. Loput on tekstiilejä, metallia ja lasia. Yhdyskuntajätteen poltto pyritään Suomessa keskittämään suuriin laitoksiin (mm Turku). Osana kiinteää polttoainetta jätettä käytetään noin 15 paikkakunnalla. Pakkausmateriaaleista syntyy Suomessa jätettä noin t, mikä vastaa energiana noin 4 PJ. Rakentamisesta arvioidaan syntyvän noin t puuperäistä jätettä, mikä vastaa noin 6 PJ. Kaatopaikoilla syntyvää biokaasua kerätään noin 30 kohteessa yhteensä noin 90 x 10 6 m 3, mikä vastaa noin 2 PJ (2 x J). Reaktoreilla biokaasua tuotetaan orgaanisista jätteistä ja lietteistä. Biokaasun vuosittaiseksi tuotantopotentiaaliksi vuonna 2010 on arvioitu 4,2 PJ.

14

15 Biokaasu tuotetaan biokaasureaktorissa. Reaktorin sydän on mädättämö, jossa orgaaninen aines hajotetaan. Kaasut syntyvät hajoamistuotteina.

16 Orgaaniset materiaalit hajoavat anaerobisessa käsittelyssä biokaasuksi, jossa on 60 % metaania ja 40 % hiilidioksidia. Pieniä määriä syntyy myös rikkivetyä ja typpeä. Yksi kuutiometri metaania vastaa noin yhtä litraa kevyttä polttoöljyä: energiasisältö 36 MJ/m 3 eli 10 kwh/m 3. Toisena lopputuotteena saadaan lannoitus- ja maanparannusaineeksi soveltuvaa lietettä. Osa orgaanisesta typestä on muuttunut ammoniumtypeksi, jota kasvit pystyvät hyödyntämään. Kalium, fosfori, kalsium, magnesium ja mikroravinteet saadaan käyttöön. Liete imeytyy maahan nopeasti ja hajut katoavat pian levityksen jälkeen.

17 Biokaasu soveltuu polttoaineeksi henkilöautoihin

18 Juniin

19 Linja-autoihin ja

20 laivoihin

21 Peltobiomassa Vuonna 2002 viljan viljelyssä oli Suomessa noin ha peltoa. Arviot energiakasvien viljelyyn saatavasta peltoalasta vaihtelevat. Yhtenä arvona voidaan mainita ha. Non-food kasveina pidetään mm ruokohelpiä ja pajua. Perinteinen peltobiomassa Suomessa on olki, jota saadaan noin 1,8 t/ha, mikä vastaa energiana noin 30 GJ/ha ohralla ja kauralla sekä noin 2,3 GJ/ha vehnällä ja rukiilla. Oljen kokonaistuotannoksi Suomessa arvioidaan noin 2,1 x 10 9 kg. Jos tästä 20 % saataisiin energiakäyttöön vastaisi se energiana noin 8 PJ.

22 Ruokohelpi on Suomen luonnossa yleinen leveälehtinen ja pitkäksi kasvava heinäkasvi.

23 Ruokohelpin korjuuta Lähde: Antti Pasila: The dry-line method in bast fibre production Valmistelu käyttöä varten

24 Polttoa varten oljet paalataan suurpaaleihin

25 Ruokohelpin valmistaminen polttoon

26 Energiapaju Energiapaju korjataan varhain keväällä.

27 Biomassa ja biopolttoaine Biomassoiksi kutsutaan eloperäistä alkuperää olevia uusiutuvia kasvi- ja eläinperäisiä massoja. Näihin kuuluvat myös teollisuuden, maa- ja metsätalouden sekä yhdyskuntien orgaanista alkuperää olevat sivutuotteet ja jätteet. Turpeen asema uusiutuvana biomassana on (mm EU:ssa) kyseenalaistettu sen vuotta kestävän uusiutumisajan vuoksi. Maapallolla olevista energialähteistä biomassojen arvioidaan muodostavan neljänneksi suurimman energialähteen hiilen, öljyn ja kaasun jälkeen. Vuosituhannen alussa biomassojen arvioitu energiakäyttö oli noin 1100 Mtoe eli PJ. Tämä vastaa noin 11 % maailman primäärienergian kulutuksesta. Suurinta bioenergian käyttö on kehitysmaissa, joissa se vastaa jopa 30 % energiankulutuksesta. Suomessa vastaava luku on noin 20 %, mikä vastaa noin 80 PJ. Se on teollisuusmaissa korkein osuus, kun keskiarvo on vain noin 3 %. Suomen korkeaa prosenttia selittyy metsäteollisuuden suurella osuudella, noin 80 %. Tässä ovat mukana metsäteollisuuden jalostusprosessien sivutuotteet kuten hake, kuori, puru lastu ja jäteliemet. Biopolttoaineiksi kutsutaan biomassasta tuotettuja polttoaineita.

28 Etanoli Matalan sekoitussuhteen etanolibensiineissä etanolin suhteellinen arvo on parempi kuin korkeissa sekoitussuhteissa. Etanoli ei lisää polttoaineen kulutusta, koska se tehostaa palamista. Korkeammissa sekoitussuhteissa kulutus kasvaa alemman lämpöarvon takia. Tällä hetkellä Suomessa käytettävä etanoli tulee Brasiliasta ja Euroopasta. Etanolia voidaan tuottaa sekä sokeri- että tärkkelyspitoisesta raaka-aineesta. Käymisessä sokeri muuttuu etanoliksi. Käytettäessä selluloosaa valmistuksessa (puu, oljet) tulee selluloosan sokerit aluksi vapauttaa kemiallisesti.

29 Etanolin tuotantokustannukset

30 Turve Suomen pinta-alasta 8,9 x 10 6 ha on suota (liki 1/3 pinta-alasta; kasvillisuuden perusteella määritettynä). Soita joiden pinta-ala on vähintään 20 ha ja turvekerroksen paksuus vähintään 30 cm, on Suomessa noin 5,1 x 10 6 ha. Turvetuotantoon soveltuviksi soiksi arvioidaan noin 1,4 x 10 6 ha. Vuonna 2002 oli turpeen tuotannossa Suomessa noin ha eli alle 1% suoalasta. Jos ajatellaan että turvetta nostettaisiin 60 vuoden ajan ja siihen käytettäisiin 20 % käyttökelpoisista soista, saataisiin energiaa vuosittain noin 200 PJ. Suomessa vuotuinen energiaturpeen tuotanto on noin (20-25)x10 6 m 3, Irlannissa noin 12x10 6 m 3 ja Ruotsissa noin 3,5x10 6 m 3.

31 Polttoaineiden ominaisuuksien vertailua

32 Metsäbiomassa: Metsäteollisuuden puuraaka-aineen käytön jakautuminen vuonna 2002 Runkopuun tilavuus Suomessa on 1937 x 10 6 m 3. (Lähde: Energia suomessa: Tekniikka, talous ja ympäristövaikutukset) Vuotuinen kasvu on noin 80 x 10 6 m 3. Oksat huomioiden vuotuinen kasvu on noin 110 x 10 6 m 3.

33 Metsäteollisuuden sivutuotteet Vuonna 2002 Suomen metsäteollisuus käytti raakapuuta noin 70 x 10 6 m 3, mitä määrästä noin 40 % päätyi energiatuotantoon, 63 PJ. Tästä määrästä noin 41 PJ oli sellun keittoliemeen liuennutta puuainesta. Puun kuorinnassa syntyvän puuraaka-aineen osuus on noin 17 PJ. Tämä hyödynnetään lähinnä sahojen omassa energiantuotannossa ja yhdyskuntien kaukolämpölaitoksissa. Teollisuudelle kelpaamaton puu Latvusmassa, kantoja, hukkarunkopuuta ja pieniläpimittaista kokopuuta on arvioitu olevan noin 15 x 10 6 m 3, mikä vastaa noin 100 PJ. Metsähehtaaria kohden tämä merkitsee männikössä noin 28 m 3 /ha ja kuusikossa noin 55 m 3 /ha ja energiana 200 GJ/ha ja 400 GJ/ha. Energiapuun tuotantopotentiaaliksi nuorista metsistä arvioidaan 5 x 10 6 m 3.

34 Energiapuun tuotantopotentiaali

35 POHJANMAAN ÖLJYKENTÄT

36 BIODIESEL

37 Biodiesel Euroopassa noin 95 % valmistetusta biodieselistä valmistetaan rypsi- tai rapsiöljystä. Muita mahdollisia öljykasveja ovat auringonkukka, soija, palmu (öljypalmu), sinappi, jatroba, pellava tai camelina (kitupellava). öljykasvi satoisuus öljyä 1. puristuksella öljyä 1. puristuksella öljyä 2. puristuksella öljyä kaikkiaan kg/ha % kg kg litraa rypsi, keskim < syysrypsi, maks, < rapsi < öljypellava Helmi % 650 < auringonkukka < sinappi < soija 20 muu

38 Kasviöljyn ja biodieselin valmistus

39 Öljy erotetaan siemenistä puristamalla. Kuvassa ruuvipuristin. Syntyvä rouhe on hyvin valkuaisainepitoista, ja sitä voidaankin käyttää eläinten rehuksi. Rouhe, jossa edelleen voi puristuksesta riippuen olla jopa yli 20 % öljyä. Pastoroitava ennen sekoittamista muihin rehuihin.

40 Öljyn puristus ja suodatus

41 Kasviöljyt ja eläinrasvat ovat triglyseridejä. Esteröinti tarkoittaa tässä tapauksessa bioöljyn käsittelyä alkoholin ja emäksen avulla (vaihtoesteröinti), jolloin syntyy biodieseliä ja glyserolia. Bioöljyn vaihtoesteröinti Glyserolia rypsiöljystä saadaan esteröinnissä noin 20 vol%. Esteröimättömänä öljy on jähmeämpää, sillä on suurempi viskositeetti, se syttyy huonommin ja muodostaa palaessaan muovimaista karstaa. öljy metanoli lipeä syntyy glyserolia rypsiöljy, 1000 litraa n. 200 litraa 3,0 4,0 kg litraa

42 Bioöljyn esteröinnissä käytetty laitteisto SeAMK:n Ilmajoen Maa- ja metsätalouden yksikössä

43 Kasvi-, kala- ja eläinrasvasta valmistettu biodiesel moottorikäytössä KALLE -hanke Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia esteröityjen kala- ja eläinrasvojen sopivuutta dieselmoottorien polttoaineeksi (ajoneuvojen ja työkoneiden moottorit). Huomiota tullaan kiinnittämään biopolttoaineen käyttäytymiseen palotilassa sekä moottoriprosessin mallinnukseen ja hiukkaspäästöihin. Vaasan yliopistossa suoritettaviin fysikaalisiin mittauksiin kuuluvat mm ICP analysaattorilla mitattavat metallipitoisuudet, pommikalorimetrillä suoritettavat energiasisältömittaukset, Rancimat analyysiin perustuvat säilymistultkimuksetiheys-, pintajännitys- ja viskositeettimittaukset, polttoainesuihkun pisarakoon mittaukset ja kylmäkäyttäytymisen mm jähmepisteen tutkiminen (sääkaappi, optinen mittausmenetelmä kehitteillä). Tutkimuksessa tullaan selvittämään käytettyjen polttoaineiden setaaniluvut ja setaani-indeksit.

44 Määritettäviä asioita tiheys viskositeetti pintajännitys ph-määritys energiasisältö samepiste suodatettavuus jähmepiste lämpötila leimahduspiste vesipitoisuus esteripitoisuus rikkipitoisuus tuhkajäännös hiilijäännös kuparikorroosio setaaniluku setaani-indeksi tislausalue kokonaiskontaminaatio hapettumisstabiilisuus happoarvo iodiluku linoleenihappoesteri monityyd. metyyliesterit metanolipitoisuus monoglyseriidipitoisuus diglyseriidipitoisuus triglyseriidipitoisuus glyseroli kaikkiaan vapaa glyseroli ryhmän I metallit Na+K ryhmän II metallit Ca+Mg fosforipitoisuus P aromaattisuus vapaat rasvahapot pisarakoon määritys suodatus pakokaasupäästöt moottorin pitkäaikaiskokeet

45 Novia Engine Laboratory

46 BioPolttoainelaboratorio

47 Rancimat laitteisto: Bioöljyjen ja biodieselin vanhenemiseen sovellettava laitteisto hankintahetkellä ainoa Suomessa

48 Päästöjen hiukkaskokojakautuma Ennen kaikkea pienemmällä pyörimisnopeudella ajettaessa suurempia yli 100 nm hiukkasia syntyi FME:llä huomattavasti vähemmän kuin dieselöljyllä. Kuten kuvasta ilmenee, tulos on erittäin hyvin toistettavissa.

49 Söderfjärdin Meteoria : kaikki tarvittava energia tuotetaan uusiutuvaa energiaa käyttäen

50 AND Biopolttoaineella toimiva dieselmoottori ja generaattori

51 RME fossiilinen diesel RME sisältää happea noin % hiukkaspäästöt ovat pienimpiä hiilidioksidipäästöt ovat pienempiä hiilimonoksidipäästöt ovat pienempiä kylmäkäyttöominaisuudet ovat huonompia pienempi energia-arvo merkitsee tehon laskua polttoaineen kulutus kasvaa

52 Lopullisesti biodieselin käyttökelpoisuus täytyy testata moottorikokein. Biodieselin valmistus on mahdollista myös eläinrasvoista. Jos rasvoja ja öljyjä käsitellään vedyllä, saadaan erilaisia hiilivetyjä sisältävää polttoainetta. Porvooseen valmistumassa oleva laitos tulee tuottamaan tätä NExBTL-dieseliä noin t vuodessa.

53 ut tuuliturbiinit an saaristossa

54 Tuulienergia Vuonna 2004 Suomessa oli kaikkiaan 82 tuuliturbiinia. Niiden yhteinen tuottoteho oli 69 MW. Alueellisesti ne olivat jakautuneet rannikoille: lähelle Oulua, Kemiä ja Ahvenanmaata. Suurimpien tuuliturbiinien teho oli 2 MW ja pienimmät olivat vain muutamia kilowatteja. Huom. syöttötariffia esitetään yli 1 MW tuulivoimaloille.

55 Tuuliturbiinin energianmuuntotehokkuus Ilmavirtauksen kokonaisenergiasta aikayksikköä kohden P eli energian virtausnopeudesta vain osa saadaan muunnetuksi sähköenergiaksi. Teoreettiseksi muuntosuhteeksi on laskettu 59 %. Tämä vastaa tuulen nopeuden laskua 1/3 :an alkuperäisestä nopeudesta. Käytännössä maksimaalisen hyötysuhteen on arvioitu olevan noin 50 %. Uusimpien tuuliturbiinien muuntotehokkuus on jo noin 40 %. Edellä olleen mukaan teho on riippuvainen ilman virtausnopeuden kolmannesta potenssista, joten saatavan sähköenergian määrä riippuu voimakkaasti tuulen nopeudesta. Kun nopeus laskee puoleen, putoaa saatu energiamäärä 1/8 alkuperäisestä.

56 missä P = turbiinin tuottama teho (kw), V = vuoden keskimääräinen tuulen nopeus roottorin ollessa 50 m korkeudella ja D = roottorin halkaisija (m). Vakio 8760 ilmoittaa tuntien määrän vuodessa. Vuotta kohden laskettu energian tuotto tuulivoimalasta saadaan yhtälöstä E = 8760 P (0,087V P/D 2 )

57 Tuulivoimaloita ajatellen minimituulennopeus on noin 3,5 m/s. Nopeuden ollessa m/s tehoa rajoitetaan esimerkiksi lapakulman säädöllä tiettyyn vakiotehoon, kuvassa 600 kw. Jos tuulen nopeus kasvaa yli 25 m/s, voimala pysähtyy automaattisesti.

58 Tuulivoimalat sähköntuotannossa Tuulivoimalat yhdistetään yleensä useamman yksikön tuulipuistoiksi. Suurin on Texasissa, 285 MW ja toinen suuri Tanskassa, 160 MW. Voimalat kytketään sähköverkkoon muuntoaseman kautta. Vuoden 2004 alussa tuulivoimaa oli rakennettu noin MW. Tästä MW on Euroopassa. Suomen suurimmat voimalat ovat 1-3 MW. On arvioitu että Suomen sähkönkulutuksesta noin 10 % voitaisiin tuottaa tuulivoimana.

59 Tuulivoiman kustannuksista Noin 1,5 MW:n suuruusluokkaisten tuulivoimaloiden, joiden roottorin halkaisija noin 80 m, perustamiskustannuksiksi (laitos) on arvioitu noin /kw ja kokonaiskustannuksiksi /1 kw. Vuodessa tuotetuksi energiaksi saadaan 7,0-7,5 m/s tuulella noin 4,7 5,2 GWh/a. Tuulienergialla tuotetun sähkön hinnaksi saadaan noin 3-4 c/kwh.

60 Tuulivoimaan liittyviä haittatekijöitä Riskit lentoliikenteelle; korkeudet m eli samaa korkeusluokkaa kuin korkeimmat tornit. Maisemalliset epäkohdat Tuulivoimaloiden äänihaitat Sähkömagneettiset häiriöt Maankäyttö huomioiden turvallisuustekijät; roottorien liike, putoava jää, tornien kaatuminen, tulipalot,

61

62

63 Auringosta saatava sähköenergia

64 Vesivoima Vesivoima on perimmiltään lähtöisin auringosta. Aurinko höyrystää maan pinnalta ja merien pinnalta vettä, joka nousee ilmaan ja muodostaa pilviä. Kun vesi sataa maanpinnalle korkeammille kohdille sille jää potentiaalienergiaa. Luonnossa potentiaalienergia pyrkii minimiin, minkä johdosta vesi lähtee virtaamaan alaspäin kohti pienempää potentiaalienergiaa. Veden virtauksessa energia on liike-energiana. Samoin kuin edellä tuulienergian tapauksessa, tämä virtaukseen liittyvä liike-energia voidaan turbiineilla muuntaa sähköksi.

65 LÄMMÖNVAIHDIN

66 GEOENERGIA Yhteistyössä Vaasan Asuntomessut 2008

67 Geoenergia 1.Maalämpö (auringon energiaa) 2. Vesistöjen lämpö (auringon energiaa) 3. Geoterminen energia (planeetta Maan energiaa) 4. Sedimenttilämpö (auringon energiaa) (planeetta Maan energiaa) (anaerobisia prosesseja) 5)Asfalttilämpö

68 Maalämpö Maalämpö on pääosin varastoitunutta auringon energiaa. Kirkkaassa auringonpaisteessa energiaa saadaan, tulevaa säteilyä vastaan kohtisuoralle pinnalle, noin 1,0 kw/m 2 teholla. Suomessa keskimääräinen teho on noin 200 W/m 2 (aurinko paistaa vinosti, pilvisyys, jne). Maan pintakerroksiin siirtyy Suomessa lämpöä säteilynä, johtumalla ilmasta sekä sateen mukana kuljetuksena aina marraskuun loppupuolelle saakka. Maaperän jäätyminen ja lumipeite muodostavat eristekerroksen lämmön siirtymiselle kumpaankaan suuntaan. Maaperästä saatavan lämmön määrään vaikuttavat 1) ilmasto, 2) maaperän laatu, 3) pohjaveden korkeus, 4) kosteuden liikkeet maaperässä ja 5) putkiston asennussyvyys. Suomessa putkiston asennussyvyys vaihtelee routarajan mukaan 0,5 m > 1,5 m. Maalajeista savi on edullisin, koska sen ominaislämpö on maalajeista suurin. Lämpöä vapautuu myös veden latenttina lämpönä sen jäätyessä. Lämpöpumpun toimiessa talvella jäätyy karkeasti arvioiden noin 1 m 3 maalajia ja siinä olevaa kosteutta. Putkistoa ympäröivän maan lämpötila laskee vain muutamalla asteella huhtikuuhun tultaessa (maan paljastuessa auringon säteilylle). Lämpöpumppu toimii edelleen. Lämpöpumppu lisää maaperän routaantumista (routasyvyyttä), mutta on todettu, että loppukesästä maaperän lämpötila oleellisesti palaa normaaliin. Kasvivaurioita ei juurikaan ole havaittu, vaikka esimerkiksi talvenarkojen hedelmäpuiden istuttamista putkistojen kohdalle kannattanee välttää.

69 Maalämpö Lämpöpumput voivat hyödyntää auringosta saatavaa pintamaanlämpöä tai syvemmältä maasta saatava geotermistä energiaa. Noin 100 m pitkä lämmön keräysputki (muoviputki) joko haudataan maahan tai upotetaan vesistöön.

70 Kalliolämpö Lämpö saadaan Maan sisäosista. Tarvittavat kaivot voivat olla satoja metrejä syviä.

71 Maalämpöpumppu ja ilmalämpöpumppu Maalämpöpumppu tai kalliolämpöpumppu kerää energiaa huomattavasti syvempää (satoja metrejä m) ja sen lämpö on pääosin peräisin maapallon lämpöenergiasta (sula ydin) ja ydinreaktioista.

72 Poistoilmalämpöpumppu Lämpöpumppu voi olla integroituna olemassa olevaan ilmanvaihtojärjestelmään.

73 Geoenergia -hanke tähtää pysyvän tutkimus ja tuotekehityslaitoksen perustamiseen Vaasan Energiainstituutin yhteyteen KIITOS

74 Energiahuollon alueelliset ratkaisut ja rakennemuutos Visio: energiasektorin dikotomia (2-jako) Suurten asutuskeskusten ja energiaintensiivisen teollisuuden ulkopuoliset ratkaisut Alueellinen energiaomavaraisuus Suunnitteluprosessi, toimijoiden sitouttaminen, tiedotus ja tiedon tason parantaminen, toimenpidesuunnitelma Sosiaaliset ja muut alueelliset vaikutukset

75 Ilmastonmuutos ja energia Jos ihmiset jatkuvasti käyttävät liian paljon fossiilista energiaa, maan pinnan lämpötila tulee jatkuvasti nousemaan. Jo muutaman asteen nousu voi aiheuttaa dramaattisia muutoksia. Ilmastonmuutoksen suuruus riippuu lämpötilan nousun suuruudesta. - Jäätikköjen sulaminen sekä pohjoisella että eteläisellä pallonpuoliskolla - Vedenpinnan nousu valtamerissä: Lousiana, Banglades, - Myrskyjä - Pyörremyrskyt - Kovia vesisateita ja usein väärään aikaan - Kuivia ajanjaksoja - Erosio KIITOS