KANTOBIOMASSAN LASKENNALLINEN MÄÄRITTÄMINEN METLAN HANKKEEN KOEKENTILLÄ

Transkriptio

1 OPINNÄYTETYÖ Timo Hukkanen 2010 KANTOBIOMASSAN LASKENNALLINEN MÄÄRITTÄMINEN METLAN HANKKEEN KOEKENTILLÄ METSÄTALOUDEN KOULUTUSOHJELMA

2 ROVANIEMEN AMMATTIKORKEAKOULU LUONNONVARA- JA YMPÄRISTÖALA Metsätalouden koulutusohjelma Opinnäytetyö KANTOBIOMASSAN LASKENNALLINEN MÄÄRITTÄ- MINEN METLAN 3475-HANKKEEN KOEKENTILLÄ Timo Hukkanen 2010 Metsäntutkimuslaitos Muhoksen toimintayksikkö Ohjaaja Oiva Hiltunen Hyväksytty 2010

3 Luonnonvara-ala Metsätalouden koulutusohjelma Opinnäytetyön tiivistelmä Tekijä Timo Hukkanen Vuosi 2010 Toimeksiantaja Työn nimi Sivu- ja liitemäärä Metsäntutkimuslaitos Muhos Kantobiomassan laskennallinen määrittäminen Metlan 3475-hankkeen koekentiltä Opinnäytetyö on kytköksissä toimeksiantajansa eli Metsäntutkimuslaitoksen Kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset ja metsänhoidolliset vaikutukset -hankkeeseen (3475), joka kuuluu Bioenergiaa metsistä - tutkimus- ja kehittämisohjelmaan. Lopputyöni käsittelee päätehakkuualoilta energiakäyttöön nostetun kanto- ja juuripuun määrän arviointia korjuutoimenpiteiden jälkeen, ennen käyttöpaikalla tapahtuvia mittaustoimenpiteitä. Opinnäytetyön ensisijaisena tehtävänä oli kartoittaa nykyaikaiset ja aiemmissa tutkimuksissa käytetyt kanto- ja juuripuun tilavuuden, massan ja lämpöarvon määritysmenetelmät. Lisäksi työn tuli laskea arviot hankkeen koekentiltä nostetuille ja aloille jätetyille kantomäärille hyödyntäen aiempien tutkimusten ohjeita. Opinnäytetyön aineistona käytetyt puustotiedot oli mitattu hankkeen koekentiltä ja niitä hyödynnettiin kantomäärien laskennassa suoraan sekä niistä simuloitujen mallien kautta. Hankkeen koekentät sijaitsivat Paltamon Kivesvaarassa, Längelmäellä ja Anjalankoskella. Opinnäytetyön aikaansaamia kertymäarvioita hyödynnetään Metsäntutkimuslaitoksen tulevissa toimissa, joissa määräarvioiden todenmukaisuutta vertaillaan todellisiin, koekenttäkohtaisiin punnitus- ja mittaustuloksiin. Mikäli koekenttäkohtaiset arviot ovat lähellä punnittuja kertymiä, voidaan koekenttiin sisältyvien koejäsenten laskennallisia kantomääriä hyödyntää hankkeen tutkimuksissa. Arvioiden totuudenmukaisuus ei ollut selvitettävissä opinnäytetyön aikana punnitustulosten puuttumisesta johtuen. Tutkimuksista ilmenee, että kantobiomassan laskennallinen määrittäminen perustuu 1970-luvun tutkimuksiin, joita on tarkennettu 2000-luvulla. Kantojen määrä on mahdollista arvioida ainespuukertymästä suhteellisen osuuden perusteella tai kantoläpimitasta määritettyjen yhtälöiden avulla. Kantojen käyttöä energian raaka-aineena tullaan tulevina vuosina lisäämään, joten kivennäis- ja turv la esiintyvien kantojen ominaisuuksia on tutkittava lisää. Avainsanat: kantobiomassa, juurakko, bioenergia, energiapuu

4 School of Forestry Forestry Engineering Programme Abstract of Thesis Author Timo Hukkanen Year 2010 Commissioned by Subject of thesis Number of pages Finnish Forest Research Institute, (Metla) Calculating of stump biomass in Metlas project My thesis is connected to Finnish Forest Research Institutes (Metla) project called Ecological and silvicultural impacts of stump removal and collecting of logging residue which is a part of research programme named Bioenergy from forests. My thesis solves how to estimate the stump accrual after stump harvesting but before factory metering. The mission of my thesis was to make a report how to determine the mass, volume and thermal value of the stump biomass by using the methods of old and new school researches. With the solved methods I had to calculate the approximations of uplifted and left-to-the-ground stump accruals from Metlas three research areas. Calculated stump estimations are based on materials which were measured from research areas. Some of the important information was missing and therefore I had to estimate from measured materials by simulations which were made by SPSS - statistics software. The results of my thesis will be used in Metlas works where the applicant compares estimated calculations to the real measured results. If estimated accruals are enough near from measured accruals, it is also possible to count on estimated calculations of research areas tinier parts which are important for applicant s research program. Estimating methods of areas stump biomass accruals are based to analyses made in the 1970 s which has been sharpened after the turn of the millennium. Stump biomass can be estimated according to accrual of pulpwood or by determined diameter functions of stumpwood. In the future stumpwood will become more important bioenergy resource, so it is important to get new information about stump biomass from mineral and organic soils. Key words: stump biomass, stumpwood, bioenergy, energywood

5 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO OPINNÄYTETYÖN TAUSTA OPINNÄYTETYÖN AIHE JA TAVOITTEET KANTOBIOMASSAN MITTAUS KANTO- JA JUURIPUUN MITTAUKSEN KEHITTYMINEN JUURAKON KUIVA-AINEJAKAUMA JA ERITYISPIIRTEET Kuiva-ainejakauma Kuoren osuus Puuaineen tiheyden vaihtelu Maantieteellisen sijainnin vaikutus juurakon muotoon JUURAKON MASSAN JA TILAVUUDEN MÄÄRITTÄMINEN Kantoläpimitan ja kuivamassan suhteeseen perustuva kertymäarvio Kanto-ainespuusuhteeseen perustuva kertymäarvio luvulla tehdyt havainnot kanto- ja ainespuun määräsuhteissa Kantobiomassan ominaisuuksien määrittäminen Energiapuun mittausoppaan mukaisesti PALAMISOMINAISUUDET Kantomurskeen palamisominaisuuksiin vaikuttavat tekijät Lämpöarvon määrittäminen KANTOBIOMASSAN ALUEITTAISET KOKONAISPOTENTIAALIARVIOT LUVUN KOKONAISPOTENTIAALIARVIOT Kantobiomassan kokonaispotentiaalin arviointi Suomessa Kantobiomassan kokonaispotentiaalin arviointi Ruotsissa KOKONAISPOTENTIAALIARVIO PUUENERGIAN TEKNOLOGIAOHJELMASSA VUODEN 2008 METSÄTILASTOLLISEN VUOSIKIRJAN KOKONAISPOTENTIAALIARVIO LAPIN BIOENERGIARAAKA-AINEEN SAATAVUUDEN SELVITYS LASKENTAOHJELMA KANTOKERTYMÄN ARVIOIMISEEN TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMÄT KANTOKERTYMÄN ARVIOIMINEN KOEKENTTÄKOHTAISESTI Perustiedot Kuusikantojen tilavuusarvio Mäntykantojen tilavuusarvio Lehtipuukantojen tilavuusarvio Arvio maahan jätetyistä kannoista Kantokertymäarvioiden käsittely korjauskertoimella Kantomassan arvioiminen NOSTETTUJEN KANTOJEN MÄÄRÄ RAJA-ARVOJA KÄYTETTÄESSÄ Perustiedot Kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuva kantoenergian määräarvio Kantoenergian määräarvio kantomurskelaskurilla TULOKSET KOEKENTTÄKOHTAISET KANTOKERTYMÄT JA PUULAJISUHTEET Kivesvaara Längelmäki Anjalankoski KANTOMÄÄRÄT RAJA-ARVOJA KÄYTETTÄESSÄ Korjattavien kantojen määrä kantoläpimitan ja kuivapainon perusteella Laskentaohjelmalla saatu kantokertymäarvio KOSTEUDEN VAIKUTUS LÄMPÖARVOON Kuivatuoreiden kantokertymien lämpöarvot Kantokertymän lämpöarvo kosteusprosentin muuttuessa LASKENTAMENETELMIEN KERTYMISSÄ ILMENEVIÄ POIKKEAVUUKSIA... 46

6 6. POHDINTA OPINNÄYTETYÖN LOPPUTULOS LASKENTATULOSTEN LUOTETTAVUUS PROJEKTIN ONNISTUMINEN LÄHTEET LIITTEET... 52

7 1 KUVIOLUETTELO Kuvio 1. Mänty- ja kuusijuurakon kuiva-ainejakauma (Hakkila 1975, 12, 13) Kuvio 2. Havupuujuurakoiden osissa ilmenevät kuoriosuudet (Hakkila 1975, 12,13).7 Kuvio 3. Havupuujuurakoissa ilmenevät tiheyserot (Hakkila 1975, 12, 13) Kuvio 4. Suomen sulfaattisellutehtaiden sijainnit 1970-luvulla (Hakkila 1976, 8,7).. 18 Kuvio 5. Korjuukelpoiset biomassapotentiaalit Suomessa (Hakkila 2004, 37) Kuvio 6. Kannonoston osuus yksityismetsien avohakkuupinta-alasta vuosina (Kuusinen - Ylitalo 2008, 282) Kuvio 7. Arvio lapin energiapuupotentiaaleista, metsähakkeen nykykäytöstä ja käytöstä vuonna 2012 (Repola ym. 2009, 15) Kuvio 8. Kuusten rinnankorkeusläpimitan suhde runkotilavuuteen Kivesvaaran käsittelyaloilla 5 ja Kuvio 9. Havupuiden rinnankorkeusläpimitan ja kantoläpimitan välinen suhde noudattaa yhtälöä y=0,75x (Hakkila 2004, 33, 34) Kuvio 10. Kivesvaaran koekentältä nostettujen kantojen läpimittajakauma huomioitaessa yli 15 cm:n paksuiset kannot Kuvio 11. Rinnankorkeusläpimitan suhde rungon pituuteen Kivesvaaran kannonnostoalan kuusilla Kuvio 12. Kantojen puulajisuhteet Kivesvaaran koejäsenillä Kuvio 13. Kantojen puulajisuhteet Längelmäen koejäsenillä Kuvio 14. Kantojen puulajisuhteet Anjalankosken koejäsenillä TAULUKKOLUETTELO Taulukko 1. Havupuukantojen kuorellinen tilavuus ja kuivapaino Etelä-Suomen kivennäismailla (Hakkila 1976, 6) Taulukko 2. Juurakon suhteellinen kuivapaino ja tilavuus kuorellisen rungon vastaavista mitoista Etelä-Suomen kivennäismailla (Hakkila 1976, 7) Taulukko 3. Eri energiapuutavaralajien kuivatuoretiheysluvut (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10) Taulukko 4. Tutkimuksessa käytetyt muuntokertoimet päätehakkuualojen energiapuukertymän tarkastelussa (Repola ym. 2009, 9) Taulukko 5. Käsittelytavat koejäsenittäin (Pasanen Seppänen Keskitalo 2009, 8) Taulukko 6. Laskelmissa käytetyt lämpöarvot havu- ja lehtipuukannoille (Hakkila 1976, 1-38, Nurmi 2000, 42) Taulukko 7. Kuusen tukkipuuosuustaulukko (Nyyssönen - Ojansuu 1982) Taulukko 8. Kivesvaaran koekentältä laskennallisesti arvioidut kantotilavuudet Taulukko 9. Längelmäen koekentältä laskennallisesti arvioidut kantotilavuudet Taulukko 10. Anjalankosken koekentältä laskennallisesti arvioidut puulajikohtaiset kantotilavuudet Taulukko 11. Kivesvaaran kuusikannoista lasketut kertymät raja-arvoja käytettäessä Taulukko 12. Laskentaohjelman antamat tulokset Kivesvaaran kannoille

8 Taulukko 13. Koekenttäkohtaiset kantokertymät (t) ja lämpöarvot (MWh) kuivatuoreille kannoille Taulukko 14. Kantokertymän koekenttäkohtaiset teholliset lämpöarvot kosteusprosentin muuttuessa Taulukko 15. Kosteusprosentin vaikutus lämpöarvon muutoksiin

9 3 1 JOHDANTO 1.1 Opinnäytetyön tausta Euroopan Unionin energia- ja metsäpoliittisten ohjelmien kautta Suomi on sitoutunut lisäämään biomassaan perustuvien polttoaineiden tuotantoa ja käyttöä sekä vähentämään hiilidioksidipäästöjä vähintään 20 % vuoteen 2020 mennessä. Suomessa hiilidioksidineutraalin puubiomassan osuus energian raaka-ainelähteenä on merkittävä ja sen käyttöosuuden lisääminen on vaivattomin tapa vastata ilmastollisiin haasteisiin. Hiilidioksidineutraalina polttoaineena puu sitoo kasvaessaan saman määrän hiilidioksidia ilmasta kuin sitä poltettaessa vapautuu. (Pasanen Seppänen Keskitalo 2009, 5.) Yksi lämpövoimaloiden käyttämistä puuenergian raaka-aineista on järeiden päätehakkuualojen kuusikoista nostettu kanto- ja juuripuu, josta valmistettu kantomurske on todettu 2000-luvun tutkimuksissa toimivaksi polttoratkaisuksi. Kantomurskeen etuina verrattuna puun ylimmistä osista valmistettuun latvusmassahakkeeseen ovat puuaineksen tasalaatuisuus, matalampi kosteuspitoisuus ja korkeampi lämpöarvo. Kuitupuuominaisuuksiensa puolesta juurakon puuaines olisi erinomaista raaka-ainetta myös puumassateollisuudelle mutta epäpuhtauksista johtuen se luetaan metsähakkeen raaka-ainepotentiaaliin. Epäpuhtauksista johtuen kantomurskeen käyttö on mahdollista ainoastaan suurissa, leijukerrospolttoa soveltavissa voimalaitoksissa, joissa käytetään kiviä ja hiekkaa sietäviä murskaimia. Kannonnostolla on todettu olevan myös metsähygieenistä hyötyä, koska se pienentää tukkimiehentäin ja kuusen maannousemasienen, eli juurikäävän leviämisriskiä tulevaan puusukupolveen. Lisäksi kantojen noston yhteydessä suoritettava maanpinnan käsittely alentaa uudistamiskustannuksia, koska erillistä maanmuokkausta ei tällöin tarvita. (Hakkila 2004, 32 35, 72.) Kanto- ja juuripuu on todettu haasteelliseksi mittauskohteeksi johtuen sen epämääräisestä muodosta, mukana kulkeutuvasta maa-aineksesta ja tuotantoprosessin aikana tapahtuvasta kuivumisesta. Kyseisten tekijöiden vuoksi kantopuuaumojen ja kuormien energiatiheys on varsin alhainen ja vaihteleva. Varastoinnin aikana kosteuden laskiessa ja juurakoiden puhdistuessa tava-

10 4 ran laatu paranee niin hyväksi, että kuljetuksen yhteydessä kuorma on mahdollista määrittää painomittauksella. Juurakoiden massan, puuaineen kuivatuoretiheyden ja kosteusprosentin perusteella on määriteltävissä myös puuaineen kiintotilavuus. Energiapuun mittauksesta säädettiin yleinen sopimus vuonna (Hakkila 2006, 16, 17, Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10.) Kantomurskeen tuotantoprosessin jokaisessa toimintavaiheessa tarvitaan tietoa kantobiomassan määristä. Luovutusmittausten lisäksi työn suunnittelun, varastokirjanpidon, kustannusseurannan ja prosessinohjauksen kannalta on välttämätöntä tuntea tavaraerän määrä ja siinä tapahtuvat muutokset. Kyseisten määrien arvioimiseen on kehitetty laskentamalleja, joiden avulla kantokertymät voidaan selvittää (Hakkila 1976, 6, Laitila 2007). (Hakkila 2006, 13, 14.) 1.2 Opinnäytetyön aihe ja tavoitteet Arviointimenetelmien tarkkuudesta ja todenmukaisuudesta ei ole esitetty paljoakaan tutkimustietoa kirjallisuudessa, koska kantojen hyödyntäminen energiantuotannossa on vasta kehittymässä omaan laajuuteensa. Tästä syystä päätin opinnäytetyöni kautta selvittää, kuinka tarkasti kantomäärät on mahdollista selvittää tämänhetkisen tiedon perusteella ja mihin määräarviot perustuvat. Opinnäytetyöni on yhteydessä toimeksiantajana toimivan Metsäntutkimuslaitoksen (Metla) Kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset ja metsänhoidolliset vaikutukset -hankkeeseen (3475), joka kuuluu Bioenergiaa metsistä -tutkimus- ja kehittämisohjelmaan. Hanke toteutetaan intensiivitutkimuksena kolmella maantieteellisellä alueella: Etelä-, Keski- ja Pohjois- Suomessa sijaitsevilla koekentillä, joissa kerätään tietoa kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun vaikutuksista ravinnekiertoon, sukkessioon ja taimettumiseen. Opinnäytetyön ensisijaisena tehtävänä on kartoittaa nykyaikaiset ja aiemmissa tutkimuksissa käytetyt kanto- ja juuripuun tilavuuden, massan ja lämpöarvon määritysmenetelmät. Käytössä olevien laskentamenetelmien avulla mää-

11 5 ritetään isäntähankkeen koekenttien sisältämiltä koejäseniltä nostetun ja maahan jätetyn kantobiomassan ominaisuudet. Toisistaan poikkeavilla menetelmillä saatuja tuloksia vertaillaan keskenään ja niitä tullaan hyödyntämään Metlan myöhemmissä toimissa, joissa laskentatulosten todenmukaisuutta arvioidaan koekenttäkohtaisesti punnittujen kantomäärien suhteen. Laskenta- ja punnitustulosten perusteella toimeksiantaja saa mahdollisesti selville kannonnostokoejäseniltä korjattujen ja niille jätettyjen kantojen todelliset määrät, joiden vaikutuksia on mahdollista vertailla koejäsenkohtaisiin ravinnekierron ja veden pinnan korkeuden vaihteluihin. Opinnäytetyössä käytettävät puustotiedot ovat peräisin kannonnoston vaikutuksia käsittelevän isäntähankkeen koekentiltä ja niitä hyödynnetään suoraan sekä aineiston pohjalta luotujen mallien kautta kantomäärien laskennassa. Hankkeen koekentät sijaitsevat Paltamon Kivesvaarassa, Längelmäellä ja Anjalankoskella. Tavoitteenani on luoda johdonmukainen opinnäytetyötutkimus, jonka lopputuloksena työn toimeksiantaja saa laadukasta ja käytäntöön hyödynnettävää tutkimustietoa. Tavoitteenani on kehittää energiapuualan tietouttani sekä tilastotieteen sovellusten, etenkin Spss- ja Excel-ohjelmasovellusten käyttöä. Opinnäytetyöprosessin kautta pyrin kehittämään laajojen kokonaisuuksien hallinta- ja jäsentelykykyjäni, joita tulen tarvitsemaan tulevissa työelämän haasteissa.

12 6 2 KANTOBIOMASSAN MITTAUS 2.1 Kanto- ja juuripuun mittauksen kehittyminen Rungon kaatoleikkauksen alapuolelle jäävän kannon, sen maanalaisen jatkeen sekä sivujuurten yhteisenä nimityksenä käytetään juurakkoa. Juurakoiden käyttöä tutkittiin aktiivisesti ja 1980-luvuilla, mutta niiden käyttö osoittautui kannattamattomaksi, eikä niiden hyödyntämistä nähty realistisena mahdollisuutena sen ajan teollisuudessa. Vaikka juurakoiden laajamittainen hyödyntäminen ei saavuttanutkaan menestystä, saatiin 1970-luvun tutkimuksissa selvitettyä perustiedot kantojen ominaisuuksista ja korjuutekniikasta luvun alussa UPM Metsän käynnistäessä kanto- ja juuripuun korjuutekniikan kehittämisen energiantuotannon nimissä, olivat näkymät muuttuneet positiivisemmiksi teknologian kehittymisen ansiosta. (Hakkila 2004, 33.) Nykykäytännön mukaisesti kanto- ja juuripuu korjataan järeiden kuusikoiden päätehakkuuleimikoista latvusmassan talteenoton jälkeen. Korjuuteknisistä syistä kuitupuurunkojen ja sekapuuna kasvaneiden mänty- ja koivutukkipuiden juurakot jätetään yleensä nostamatta. Nosto- ja paloitteluvaiheessa juurakoihin jää runsaasti mittausta haittaavaa maa-ainesta mutta puuaines kuitenkin puhdistuu ja kuivuu varastoinnin aikana. Varastokuivat kannot murskataan murskaimella polttoprosessia varten. (Hakkila 2006, 7.) Tulevaisuudessa kannonnostoa pyritään sovittamaan myös mäntyjen kannoille, jolloin toiminnan volyymi tulee lisääntymään entisestään. Hakkuukonemittausta tullaan hyödyntämään myös kantobiomassan mittauksessa, niin kuin sitä tällä hetkellä hyödynnetään ainespuulle. (Metsäntutkimuslaitos 2009, Hakkila 2006, 21.) 2.2 Juurakon kuiva-ainejakauma ja erityispiirteet Kuiva-ainejakauma Etelä-Suomen kangasmailla esiintyvien mäntyjen kanto- ja juuripuun kuivaainepitoisuudesta % sisältyy varsinaiseen kantoon tai sen paalujuureen (Hakkila 1976, 12, Kärkkäinen 2003). Sivujuurten osuus männyllä li-

13 7 sääntyy Pohjois-Suomeen päin mentäessä. Kuusella sivujuurten osuus on suurempi verrattuna männyn juurakkoon. Kangasmaiden kuusissa kantoon sisältyy 2/3 ja suomailla 3/4 juurakon kuiva-aineesta. (Hakkila 1976, 12.) Kuvio 1. Mänty- ja kuusijuurakon kuiva-ainejakauma (Hakkila 1975, 12, 13) Kuoren osuus Etenkin kuusella kuoriosuus on suurimmillaan ohuissa juurenosissa, joissa kuoriprosentti kasvaa juuren kärjen kaventuessa. Kuoren paksuus vaihtelee eniten rungon tyvellä. Tuoreen kantopuun kuoriprosentiksi on mitattu männylle 10,4 % ja kuuselle 11,5 %. Paloittelussa, varastoinnissa ja kuljetuksessa irtoaa kuitenkin puunkuorta, joten tehtaalle saapuvaa kuoriainesta on vähemmän. Kuoriprosentin vähenemiseen vaikuttaa eniten varastointiajan pituus. (Hakkila 1975, 8.) Kuvio 2. Havupuujuurakoiden osissa ilmenevät kuoriosuudet (Hakkila 1975, 12,13).

14 Puuaineen tiheyden vaihtelu Tiheydellä tarkoitetaan aineen massaa tilavuusyksikköä kohti (kg/m³). Kuivatuoretiheys on puuaineen kuivamassan sekä tuoreena mitatun tilavuuden suhde ja tuoretiheys vastaavasti puuaineen tuoremassan sekä tuoreena mitatun tilavuuden suhde. Puuaineen kuivatuoretiheys määritetään upottamalla tuore puukappale vesiastiaan, jolloin kappaleen syrjäyttämän vesimassan määrä osoittaa sen tilavuuden. Tämän jälkeen puuaine kuivataan uunissa ja punnitaan. Jakamalla kuivatun puukappaleen massa sen tuoretilavuudella, saadaan selville puumassan tuoretiheys. (Päivinen 2000, 14, 33.) Mäntykannon puuaineen kuivatuoretiheys on suurimmillaan puun tyvellä, josta se pienenee juuriston kärjen lähestyessä. Kuusikannon tiheyden vaihtelut poikkeavat männystä, sillä puuaineen tiheys on alhaisimmillaan puun tyvessä ja suurimmillaan juuriston kärjessä luvulla kuivatuoreiden juurakoiden keskitiheydeksi mitattiin männylle 473 kg/m³ ja kuuselle 432 kg/m³, joita kuitenkin uusimmissa julkaisuissa on muutettu 475 kg/m³:iin ja 435 kg/m³:iin (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10). Turvemaalla kuusen tiheydeksi on mitattu keskimäärin 410 kg/m³ ja vähäisten tutkimusten perusteella turvemaan juurakoiden puuainetiheydet ovat kivennäismaan juurakoita alhaisempia. (Hakkila 1975, 9.) Kuvio 3. Havupuujuurakoissa ilmenevät tiheyserot (Hakkila 1975, 12, 13) Maantieteellisen sijainnin vaikutus juurakon muotoon Etelä-Suomesta nostettujen mäntyjen kannoilla esiintyy lähes poikkeuksetta alaspäin suuntautuva paalujuuri, joka ei kuitenkaan ulotu yhtä syvälle kuin maantieteellisesti Suomea eteläisemmissä maissa. Pohjois-Suomen kylmäs-

15 9 sä maaperässä männyn paalujuuri kehittyy heikommin tai puuttuu kokonaan. Veden vaivaamilla turv la paalujuurta ei esiinny edes Etelä-Suomessa. Kuusen juuristo on männyn juuristoa selvästi pinnallisempi, joka on huomioitava eri puulajien kannonnostotekniikassa. (Hakkila 1976, 11.) 2.3 Juurakon massan ja tilavuuden määrittäminen Kantoläpimitan ja kuivamassan suhteeseen perustuva kertymäarvio 1970-luvulla Metlan suorittamissa kantojen mittaus- ja punnitustutkimuksissa määritettiin riippuvuussuhdeyhtälöt juurakon kuivamassan ja kantoläpimitan välille. Yhtälöillä voitiin selvittää kantoläpimittaa vastaavan kannon kuivamassa, jossa oli huomioitu ainoastaan läpimitaltaan yli 5 cm paksummat juurenosat. Hienojuuret jätettiin huomioimatta, koska teollisuus ei kyennyt käyttämään niitä selluloosan valmistuksessa. Havupuujuurakoiden kuivamassan määrittäminen oli mahdollista seuraavien yhtälöiden avulla: Männyllä: Kuusella: Kuivamassa ilmoitetaan yhtälöissä kilogrammoina (kg) ja ta ) senttimetreinä (cm). Kuivamassa muuntui kuorelliseksi kiintotilavuudeksi (m³), kun se kerrottiin kuivatuoretiheysluvuilla, jotka olivat männyllä 473 kg /m³ ja kuusella 432 kg/m³. (Hakkila 1976, 6.) Kyseinen menetelmä mahdollisti kantopuun määrän laskemisen tunnettaessa puuston läpimittajakauma. Sovellutusalue kattoi kuitenkin ainoastaan kantoläpimitaltaan cm:n kannot. Välitöntä tarvetta ei nähty alle 15 cm läpimittaisten juurakoiden mittaamiselle, mutta sen sijaan yli 45 cm läpimittaisten, järeiden kantojen puuttuminen rajoitti sen käyttökelpoisuutta.

16 10 Taulukko 1. Havupuukantojen kuorellinen tilavuus ja kuivapaino Etelä-Suomen kivennäismailla (Hakkila 1976, 6) Kanto-ainespuusuhteeseen perustuva kertymäarvio Kantoläpimitaltaan yli 45 cm paksujen juurakoiden tilavuuden ja kuivapainon määrittämisessä voitiin hyödyntää suhdelukuja, jotka osoittavat kuorellisen kantopuun kuivamassan ja tilavuuden prosentteina kantoleikkauksen yläpuolelle jäävän rungon vastaavista määristä. Taulukon 2 prosenttiosuudet mahdollistivat kantomäärien selvittämisen myös kantoläpimitaltaan cm paksuille kannoille, ei ainoastaan järeille kannoille. (Hakkila 1976, 7.) Taulukko 2. Juurakon suhteellinen kuivapaino ja tilavuus kuorellisen rungon vastaavista mitoista Etelä-Suomen kivennäismailla (Hakkila 1976, 7). Taulukko 2:n prosenttiosuuksia hyödynnettäessä on huomioitava, että männyllä kantopuun suhteellinen osuus on riippumaton puun koosta, joten tulokset ovat järeillä kannoilla kuusten lukuja luotettavampia. Kuusella kantopuun

17 11 suhteellinen osuus kasvaa puun kasvaessa, joten prosenttiosuudet ovat mahdollisesti liian alhaisia järeillä kannoilla. Kuusella kantopuuosuuden voidaan olettaa olevan Pohjoisessa Etelä-Suomea suurempi, joten tuloksissa voi ilmetä poikkeamia. Männyn luvut sen sijaan soveltuvat sellaisenaan myös Pohjois-Suomeen. (Hakkila 1976, 7.) luvulla tehdyt havainnot kanto- ja ainespuun määräsuhteissa UPM-Kymmenen tekemät tutkimukset 2000-luvun alkupuolella osoittivat tukkipuujuurakon korjuukelpoiseksi kuivamassaksi kuusen päätehakkuualoilla jopa % rungon kuivamassasta. Kyseisen poikkeaman selitykseksi on epäilty koneellisen korjuun kaatoleikkauksen asettumista juurenniskaa ylemmäksi. Toinen epäilty syy on siinä, että nykyaikaisessa kantojen nostossa mukaan tulee myös alle viiden senttimetrin paksuisia juurenosia, jotka Metsäntutkimuslaitos sahasi tutkimuksissaan pois (Hakkila 1975, 6). On myös mahdollista että aiemmat tutkimukset kohdistuivat ainoastaan puisevimpiin kantoihin, joten UPM:n kertymiin ei päästy. (Hakkila 2004, 33.) Metlan tekemässä Kantojen noston ja metsäkuljetuksen tuottavuutta käsitelleessä tutkimuksessa havaittu ero on korjattu saadut massat ja tilavuudet kertoimella 1,17. Näin kertymät on saatu vastaamaan käytännön toiminnassa havaittuja saantoja. (Laitila - Ala-Fossi Vartiamäki Ranta Asikainen 2007, 13.) Kantobiomassan ominaisuuksien määrittäminen Energiapuun mittausoppaan mukaisesti Vuonna 2008 valmistuneessa Energiapuun mittausoppaassa on määritelty yhteisesti sovitut kanto- ja juuripuun mittauskäytännöt, joiden noudattamisesta alan toimijat ja edunvalvojat ovat allekirjoittaneet sopimuksen. Oppaassa on selostettu kantomassan punnituskäytännöt ja muunto-ohjeet kiintokuutiometreiksi. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 1.) Tuoremassan mittaus

18 12 Punnitus voidaan suorittaa metsätraktoriin, kuljetusajoneuvon kuormaimeen tai muihin rakenteisiin asennetulla vaa alla tai erillisellä vaakalaitteella. Mittauserän punnitseminen tapahtuu joko mittaamalla punnittavan erän massa tai vaihtoehtoisesti koko ajoneuvo ensin kuorman kanssa ja sitten tyhjänä. Jälkimmäisessä menetelmässä kuorman massa saadaan brutto- ja taaramassan (tyhjämassa) erotuksena. Ajoneuvon tyhjämassaa punnittaessa on otettava huomioon ajoneuvon varusteiden muutokset sekä vierasaineiden ja lumen tarttuminen rakenteisiin. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 6, 7.) Mittauserän punnitustulos ilmoitetaan kymmenen kilogramman tai kyseisen vaakalaitteen ilmoittamalla tarkkuudella. Vierasaineiden osuutta ei arvion perusteella saa vähentää punnitustuloksesta. Vaakalaitteiden punnitustarkkuuksia seurataan vertailemalla punnitustuloksia tarkistettujen laitteiden tuloksiin ja punnitsemalla vaa alla massaltaan tunnettuja taakkoja. Vaakoja on kalibroitava käyttöviikoittain tai punnitusolosuhteiden muuttuessa. Vaakalaitteiden toimivuutta on kalibroinnin lisäksi seurattava jatkuvasti. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 7.) Massasta kiintotilavuudeksi Muunnettaessa energiapuun massaa kiintotilavuudeksi, on muuntolukuina käytettävä kuivatuore- ja -tuoretiheyksiä. Oppaassa on esitetty tuoretiheystaulukot ainoastaan harvennusenergiapuulle ja latvusmassalle, koska olemassa oleva tutkimustieto ei mahdollista kantopuun tuoretiheyslukujen esittämistä. Mikäli mittauserän kosteus tunnetaan, voidaan kuivatuoretiheyttä käyttää tuoretiheyden laskemisessa seuraavasti: = tuoretiheys (kg/m³) = kuivatuoretiheys (kg/m³) = kosteus (%) Kuivatuoretiheytenä käytetään joko oppaan kuivatuoretiheyksiä kuvaavan taulukko 3:n antamia arvoja tai toimijan omin otantamittauksin määrittelemiä lukuja. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10.)

19 13 Taulukko 3. Eri energiapuutavaralajien kuivatuoretiheysluvut (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10). Mittauserän kuorellinen tilavuus saadaan jakamalla tuoremassa (tässä tapauksessa energiapuun massa punnitushetkellä) tuoretiheydellä Kg/m³. Saatu lopputulos tulee ilmoittaa kuutiometrin kymmenesosan tarkkuudella (0,1m³). (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10.) Vaihtoehtoinen menetelmä kuorellisen tilavuuden määrittämiselle on selvittää mittauseräkohtainen kosteus (%) otantamittauksilla, jonka jälkeen kosteusprosentin ja kuivatuoretiheyden (kg/m³) perusteella selvitetään mittauserän tuoretiheys. Tämän jälkeen kuorellinen tiheys on selvitettävissä edellisessä kappaleessa esitetyin menetelmin. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 10.) Kantomurskeen kehys- ja kiintotilavuuden laskenta Kantomurskeen työ- ja luovutusmittauksessa on mahdollista käyttää kehysja kiintotilavuuden määrittämiseen kehitettyä menetelmää. Mittauserän kehystilavuuden mittauksen jälkeen se muunnetaan murskeen muuntokertoimella kiintotilavuudeksi. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 12.) Kehystilavuus määritellään kuorman tilavuuden perusteella, jolloin säiliön sisämitat määritetään yhden senttimetrin tarkkuudella. Mittauserän korkeus mitataan tasoitetuksi katsotun yläreunan korkeudelta viiden senttimetrin tarkkuudella. Kehystilavuus määräytyy säiliön pituuden, leveyden ja mittauserän korkeuden tulona ja se on ilmoitettava 0,1 m³ tarkkuudella. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 12.)

20 14 Muunnettaessa kehystilavuutta kiintotilavuudeksi käytetään kaikilla murske ja hakelajeilla samaa muuntolukua, 0,40. Tehtäessä muunnosta kiintotilavuudesta kehystilavuudeksi, käytetään muuntolukua 2,50. Mittauserän kehystilavuuden ja kiintotilavuuskertoimen tulo antaa mitatun erän kiintotilavuuden, joka tulee esittää 0,1 m³ tarkkuudella. (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 12.) 2.4 Palamisominaisuudet Kantomurskeen palamisominaisuuksiin vaikuttavat tekijät Kantomurskeen palamisominaisuuksiin vaikuttaa eniten kosteus, eli polttoaineen kokonaismassaan sitoutunut vesi. Juurakoiden kosteuteen pyritään vaikuttamaan varastoinnilla, jolla kantobiomassan kosteusprosenttia voidaan pienentää. Kosteuden tuoma massa tuo kustannuksia polttoaineen kuljetuskustannuksiin, jolloin matkan lisääntyessä myös kustannukset kasvavat. (Hakkila 2004, 68.) Veden haihtumisen mitattiin vievän poltossa lämpöenergiaa 0,7kWh/kg. Käytäntöön suhteutettuna pudotettaessa kosteudeltaan 55 % havupuuaineksen kosteus 40 %, häviäisi alkuperäisestä vesimäärästä puolet, jolloin tehollinen lämpöarvo nousisi 8 %. Palaminenkin on epätäydellistä polttoaineen kosteuden ollessa korkea, jolloin lämpöarvoa ei pystytä hyödyntämään kokonaan. Kun palaminen on epätäydellistä, myös hiilimonoksidi-, hiilivety- ja hiukkaspäästöt lisääntyvät. (Hakkila 2004, 68.) Kanto- ja juuripuuta raaka-aineena käytettäessä maa-aineksen joutumista polttoaineeseen ei voida välttää. Tästä johtuen kantomurskeen käyttö on mahdollista ainoastaan suurimmissa voimalaitoksissa, joissa käytetään kiviä ja hiekkaa sietävää murskainta ja sovelletaan leijukerrospolttoa. UPM- Kymmenen tekemissä tutkimuksissa juurakoiden maa-ainesta on pyritty poistamaan noston yhteydessä suoritettavalla ravistelulla ja varastoinnilla, jolloin luonto sateineen hoitaa puhdistuksen. (Hakkila 2004, 73.)

21 Lämpöarvon määrittäminen Energiasisältö Kantomurskeen energiasisältö määritetään käyttöpaikalla eli voimalaitoksella. Voimalaitoksilla energiasisällön määrityksessä noudatetaan toimialalla vakiintuneita laatuohjeita, standardeja ja näihin perustuvia mittausohjeita. Laatuohjeita ja standardeja ovat: Puupolttoaineiden laatuohje: FINBIO:n julkaisu nro 5/1998 Kosteusmäärityksissä käytetään CEN:in teknisiä spesifikaatioita: CEN/TS (kokonaiskosteus) CEN/TS (analyysikosteus) Lisäksi voidaan käyttää kokonaiskosteuden referenssimenetelmää CEN/TS Lämpöarvon määritys CEN/TS Polttoaineen laatuvaatimukset ja -luokat CEN/TS (Lindblad - Äijälä - Koistinen 2008, 18.) Kantobiomassan tehollinen lämpöarvo toimituskosteudessa Lämpöarvo, (Q, MJ/kg) tarkoittaa täydellisessä palamisessa kehittyvän lämmön määrää, joka polttoaineen massaan sisältyy. Kantomurskeen tehollinen lämpöarvo voidaan ilmoittaa saapumistilassa eli toimituskosteudessa. Kyseisen lämpöarvon tehoa laskettaessa vähennetään energiamäärä, joka joudutaan käyttämään polttoaineen luontaisesti sisältämän ja palamisessa syntyvän veden haihduttamiseen. Tuloksena saatu lämpöarvo ilmoitetaan yleensä megajouleina polttoainekiloa kohden (MJ/kg). 1 MJ vastaa 0,2778 kwh:a. Tehollinen lämpöarvo saapumistilassa lasketaan seuraavan yhtälön mukaisesti:

22 16 = saapumistilaisen polttoaineen tehollinen lämpöarvo (MJ/kg) = kuiva-aineen tehollinen eli alempi lämpöarvo (MJ/kg) = vastaavan polttoaine-erän kokonaiskosteus saapumistilassa (%) painotettuna kostean polttoaineen massalla 0,02441(MJ/kg) on veden höyrystymiseen kuluva lämpömäärä (+25 ) (Alakangas 2000,12, 29). Kantojen lämpöarvot ovat puulajikohtaisia ja niissä ilmenee eroja. Ligniini- ja uuteainepitoisuudestaan johtuen havupuukantojen lämpöarvot ovat lehtipuukantoja suurempia (Hakkila, 2004, 68, 70.) Eri puulajien kuivatuoreille kannoille on mitattu seuraavanlaisia lämpöarvoja: mänty: 19,5 MJ/kg kuusi: 19,1 MJ/kg hieskoivu: 18,61 MJ/kg rauduskoivu: 18,5 MJ/kg harmaaleppä: 19,27 MJ/kg tervaleppä: 18,81 MJ/kg haapa: 18,32 MJ/kg (Alakangas 2000, 44).

23 17 3 KANTOBIOMASSAN ALUEITTAISET KOKONAISPOTENTIAALIARVIOT Kantobiomassan teoreettista enimmäispotentiaalia ei ole mahdollista saada käytön piiriin. Rajoittavina tekijöinä ovat teknis-taloudelliset, ekologiset, metsän monikäytölliset ja omistajakohtaiset ongelmat, joiden yhteisvaikutuksia on vaikea tarkkaan arvioida. Päätehakkuuleimikolta tapahtuvan kannonnoston yhteydessä on kiinnitettävä huomiota leimikon vähimmäiskokoon, maan kivisyyteen ja korjuuteknisiin kriteereihin, jotka vähentävät kertymää. Lisäksi osa metsänomistajista epäilee kantojen noston vähentävän maaperän puuntuotoskykyä. Osa taas listaa virkistys- ja monikäytölliset arvot puuntuotannon edelle. (Hakkila 2004, 35, 37.) Valtakunnallisia ja alueittaisia kantopuuarvioita on tehty useiden organisaatioiden toimesta ja 2000-luvulla. Kantopuuarviot perustuvat useimmiten ainespuukertymästä arvioituun suhteelliseen osuuteen, jossa on huomioitu havupuiden, usein pelkästään järeiden kuusten juurakot. Eräissä tutkimuksissa on kerätty alueittaisia tietoja viimeaikaisista kantojen nostokoealoista, joista on koottu seurannan perusteella määräarvioita. (Lauhanen - Laurila 2006,14 24.) luvun kokonaispotentiaaliarviot Kantobiomassan kokonaispotentiaalin arviointi Suomessa Suomen maaperällä esiintyvän kantobiomassan määrä avohakkuualoilla selvitettiin 1970-luvulla Metsäteollisuuden keskusjärjestön pyynnöstä. Teoreettisissa laskelmissa kuusikannon kuorellisena tilavuusprosenttina käytettiin 24 % ja mäntykannoilla 21 % rungon ainespuuhun suhteutettuna. Kyseisessä tutkimuksessa haluttiin selvittää myös lehtipuukantojen määrä, joten niille käytettiin männyn tilavuusprosenttia. Tutkimuksen tuloksena saatu kantopuun määrä oli ainoastaan leimikkoteknisiin ominaisuuksiin perustuva, varovainen ja teoreettinen arvio. (Hakkila 1976, 8.) Tutkimuksen laskelmalliset kannonnostotyömaat rajattiin pelkästään avohakkuualoille, joissa runkopuukertymä oli vähintään 300 m³, jolloin se tuotti 60-

24 18 75m³ kantopuuta. Kyseisen ehdon täytti 75 % hakkuualoista. Hakkuualoilta poistettaisiin ainoastaan tukkipuukokoiset rungot, joita arveltiin olevan 75 % puustosta. Kriteerit täyttävistä leimikoista hylättiin vielä osa kivisyyden, korjuuta vaikeuttavien maastotekijöiden tai biologisten näkökohtien aiheuttamien rajoitusten vuoksi, jolloin korjuukelpoisiksi luokiteltiin enää 75 % leimikoista. Korjuulaskelmissa huomioitiin kaikki järeysvaatimukset täyttävä kantopuu, josta 10 % laskettiin jäävän tähteeksi. (Hakkila 1976, 6.) Vuosittaisissa hakkuissa avohakkuille nähtiin jäävän lähes 6 miljoonaa m³ kantopuuta 1970-luvun lopussa. Laskelmissa käytettyjen kriteerien puitteissa Suomen potentiaaliset ja teknisesti mahdolliset kantopuukertymät olisivat olleet 1980-luvun taitteessa 2,42 miljoonaa m³, jonka nähtiin kehittyvän tulevien vuosikymmenten aikana. Kuvion 5 ylemmässä taulukossa on ennustettu vuosittaisissa hakkuissa metsään jäävän kantopuun määrä ja alemmassa taulukossa teknisesti korjuukelpoisen kuorellisen kantopuun määrä hankintaalueittain. (Hakkila 1976, 7.) Kuvio 4. Suomen sulfaattisellutehtaiden sijainnit 1970-luvulla (Hakkila 1976, 8,7).

25 Kantobiomassan kokonaispotentiaalin arviointi Ruotsissa Ruotsalaisten 1970-luvulla tekemien laskelmien lähtökohtana olivat 75 miljoonan m³ vuosittaiset hakkuumäärät, joista 45 miljoonaa m³ (60 %) kertyi avohakkuualoilta. Kantopuun osuudeksi määriteltiin 22,2 % runkopuun tilavuudesta kun alle viiden senttimetrin juuret jätettiin huomioimatta. Vähimmäispinta-alaksi kannonkorjuuleimikolle asetettiin yksi hehtaari, jolloin 90 % kohteista oli kelvollisia. (Hakkila 1976, 7.) Talteen otettavat kannot olivat läpimitaltaan vähintään 20 cm havupuun juurakoita, joita oli 85,9 % avohakkuualojen puustosta. Leimikon tuli olla 150 km:n säteellä käyttöpaikalta, joka täyttyi 97 % tapauksista. Vaikean maaston ja muiden rajoitusten takia 15 % avohakkuualoista oli kannonkorjuiden ulkopuolella. (Hakkila 1976, 7.) Ruotsalaisten laskelmien perusteella avohakkuualoille olisi jäänyt 10 miljoonaa m³ kantopuuta vuosittain, joista teollisuuden saatavissa olisi 6,5 miljoonaa m³. Kyseisestä määrästä vähennetyn kuoren ja muun jalostuksen hukkapuun (20 %) jälkeen massateollisuuden käyttöön olisi jäänyt 5,2 miljoonaa m³ kantopuuta. Vertailtaessa ruotsalaisten arvioimaa lopputulosta suomalaisiin laskelmiin, olisi se ollut 2,7-kertainen. Laskelmallinen hakkuumäärä oli alun perin 1,3-kertainen Suomen määriin verrattuna. (Hakkila 1976, 7.) 3.2 Kokonaispotentiaaliarvio Puuenergian teknologiaohjelmassa Puuenergian teknologiaohjelman loppuraportissa vuonna 2004 esitetyn arvion mukaan Suomen kantobiomassan teoreettinen korjuupotentiaali olisi 15 miljoonaa m³ vuodessa, mikäli kaikki juurakot huomioitaisiin. Jos kertymässä huomioidaan ainoastaan päätehakkuilta kerättävät tukkipuujuurakot käytössä olevien kriteerien mukaisesti, saataisiin kertymäksi noin 2 miljoonaa m³ vuodessa. Päätehakkuualoilta nostettavien kantojen lämpöarvo olisi noin 4 TWh. (Hakkila 2004, 36.)

26 20 Kuvio 5. Korjuukelpoiset biomassapotentiaalit Suomessa (Hakkila 2004, 37). 3.3 Vuoden 2008 Metsätilastollisen vuosikirjan kokonaispotentiaaliarvio Metsäkeskukset selvittivät talousmetsien luonnonhoidon seurannassaan vuosina satunnaisotannalla hakkuutähteiden ja kantojen nostoa yksityismailla. Tarkastettuja alueita oli 1,5 % yksityismetsien avohakkuiden kokonaispinta-aloista, joka vastaa 3668 ha pinta-alaa. (Kuusinen - Ylitalo 2008, 282.) Seurannan mukaan kantojen nostotoimenpiteitä energiakäyttöön tehtiin 5 % tarkastetuista aloista, joten määrä oli lisääntynyt 50 % edellisvuoteen verrattuna. Korjuuintensiteetti vaihteli valtakunnan eri osissa ja kantojen noston oli selvästi laajamittaisinta Keski-Suomen ja Pohjanmaan Metsäkeskusten alueella. Energiapuun kuljetusta havaittiin tapahtuvan huomattavasti myös Metsäkeskusrajojen yli. Metsäkeskusten seurantatutkimuksista saatuja tuloksia voidaan pitää suuntaa antavina ja lievinä aliarvioina. Suurella todennäköisyydellä aineistoon sisältyi koealoja, joilla energiapuunkorjuu tapahtui vasta maastotarkastusten jälkeen. (Kuusinen - Ylitalo 2008, 282.) Metsäntutkimuslaitoksen tilastojen mukaan vuonna 2007 Keski-Suomen metsäkeskuksen alueella metsähaketta käytettiin eniten. Etenkin kantojen käyttö oli runsainta kattaen 20 % voimalaitosten kokonaiskäytöstä. Myös

27 21 Kainuussa ja Lounais-Suomessa kantojen käyttö oli runsasta. (Kuusinen - Ylitalo 2008, 282, 294.) Kuvio 6. Kannonoston osuus yksityismetsien avohakkuupinta-alasta vuosina (Kuusinen - Ylitalo 2008, 282). 3.4 Lapin bioenergiaraaka-aineen saatavuuden selvitys 2009 Metsäntutkimuslaitoksen toteuttamassa selvityksessä arvioitiin Lapin metsähakevarat ja saatavuus maakunnan alueelta, kunnittain ja mahdollisen biodieseljalostamon hankinta-alueelta. Laskelmiin ei huomioitu Ylä-Lappia, johtuen saatavilla olevan aineiston puutteellisuudesta. Metsähakevarat esitettiin teknisenä ja toteutuneiden hakkuiden mukaisina potentiaaleina. Tekninen potentiaali kuvaa korjuukelpoisten leimikoiden energiapuukertymää kaikkien ehdotettujen työmaiden toteutuessa seuraavalla 5-vuotiskaudella. Toteutuneiden hakkuiden mukainen potentiaali kuvaa korjuukelpoisten leimikoiden energiapuumäärää työmaiden pysyessä edellisen 5-vuotiskauden tasolla. Toteutuneet sekä ehdotetut hakkuupinta-alat perustuivat VMI10:n aineistoon, joka on kerätty vuosina (Repola ym. 2009, 3, 7.) Päätehakkuualojen energiapuukertymän laskenta perustui ruuduille laskettuihin uudistushakkuupinta-aloihin ja ruudun sisältämään pikselitason biomassatietoon. Energiapuukertymässä pikselitason tietoa summattiin ruuduittain, josta lopulta saatiin kuntakohtainen kertymä. Kantopuukertymän laskel-

28 22 missa keskityttiin päätehakkuualojen kuusten juurakoihin mutta myös aloilla esiintyneiden mäntyjen kantopuukertymä selvitettiin. Päätehakkuualojen valintakriteerit olivat seuraavanlaiset: Kuusivaltaiset metsiköt (kuusen osuus > 70 %) Leimikon rajalta etäisyys tiehen < 500 m Energiapuun kertymä > 100 m3/leimikko Leimikon minimikoko 2 ha Kasvupaikka kuivahko kangas tai sitä rehevämmät kasvupaikat sekä vastaavat suotyypit. (Repola ym. 2009, 10, 11.) Vaikka pikseleiden juuribiomassaan sisältyi kaikki yli senttimetrin paksuiset juurenosat, oletettiin laskelmissa talteen saatavaksi ainoastaan 3-5 cm ja sitä paksummat juurenosat. Biomassa-aineistoihin perustuvat talteensaantokertoimet kantoa kohden olivat männylle 74 % ja kuuselle 79 %. Biomassojen muuntamisessa kilogrammoista kiintokuutiometreiksi käytettiin taulukon 4 mukaisia Hakkilan (Hakkila 1976) muuntokertoimia. (Repola ym. 2009, 9-11.) Taulukko 4. Tutkimuksessa käytetyt muuntokertoimet päätehakkuualojen energiapuukertymän tarkastelussa (Repola ym. 2009, 9). Lapin tekninen energiapuupotentiaali oli tehdyn selvityksen mukaan 1,68 miljoonaa m³/a, josta suurin osa (65 %) koostuu nuorten metsien pienpuusta ja 33 % päätehakkuualojen hakkuutähteistä. Päätehakkuualoilta kerättävien kuusten juurakoiden osuus kertymästä oli ainoastaan 2 % (0,03 miljoonaa m³). Kyseisten kantojen nostoon soveltuvat leimikot sijaitsivat Keminmaan, Tornion ja Tervolan kunnissa. (Repola ym. 2009, 14, 15.)

29 23 Toteutuneiden hakkuiden mukaisen energiapuupotentiaalin tarkastelussa kantojen osuus on ainoastaan yhden prosentin luokkaa. Kyseiseen määrään on luettu ainoastaan kuusen kannot mutta männyn juurakoiden nostomenetelmien kehittyessä kannon noston uskotaan yleistyvän myös männyn ja havusekametsien (mänty ja kuusi) päätehakkuualueille. Kyseisiltä alueilta kerättävien kantojen määrän arvioitiin lisäävän teknistä potentiaalia 0,29 miljoonaa m³/a ja toteutuneiden hakkuiden mukaista potentiaalia 0,07 miljoonaa m³/a. (Repola ym. 2009, 14.) Kuvio 7. Arvio lapin energiapuupotentiaaleista, metsähakkeen nykykäytöstä ja käytöstä vuonna 2012 (Repola ym. 2009, 15).

30 Laskentaohjelma kantokertymän arvioimiseen Metsäntutkimuslaitoksen ja Lappeenrannan yliopiston yhteistyötutkimuksessa selvitettiin yhdistetyn kannonnoston ja maanmuokkauksen ajanmenekkiä ja tuottavuutta. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin kantojen metsäkuljetuksen tuottavuutta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus oli osa Etelä-Savon Energia Oy:n Terminaalitoimintoihin perustuvan metsäpolttoaineiden hankintalogistiikkajärjestelmän kehittäminen -hanketta, jota johti Lappeenrannan yliopiston bioenergiateknologian työryhmä. Tutkimus oli osa Tekesin Climbus -teknologiaohjelmaa, joka tutkii ilmastonmuutosta. Kyseinen tutkimus valmistui vuonna (Laitila 2007, 3.) Tutkimustulosten pohjalta kehitettiin Excel-pohjainen laskentaohjelma, jonka avulla voidaan selvittää kantopuukertymä työmaakohtaisesti energiasisältöineen ja tuotantokustannuksineen eri tuotantomenetelmillä. Laskentaohjelma mahdollistaa herkkyysanalyysien teon muun muassa seuraavien muuttujien suhteen: materiaalin kosteus kantopuun kertymä ( /MWh tai /m³) kuormakoko maanmuokkauskorvaus metsä- ja kaukokuljetusmatka (Laitila 2007, 3.) Edellisten toimintojen lisäksi ohjelma mahdollistaa hehtaarikohtaisen ajanmenekin arvioimisen metsäkuljetuksessa sekä yhdistetyssä kantojennosto- ja maanmuokkaustyössä leimikkotietojen perusteella. Laskentamallin perimmäisenä tarkoituksena oli muuntaa tutkimuksista saadut tulokset helpompaan muotoon, jotta ne palvelisivat käytäntöä paremmin. (Laitila 2007, 3.)

31 25 4 TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMÄT 4.1 Kantokertymän arvioiminen koekenttäkohtaisesti Perustiedot Opinnäytetyöprosessin aikana koekenttäkohtaiset kantokertymät puuttuivat toimeksiantajalta tilavuuden, massan tai energiasisällön suhteen. Tästä johtuen erääksi opinnäytetyön tehtäväksi asetettiin kantobiomassan kokonaismäärän, nostettujen ja nostamatta jätettyjen kantojen arvioiminen koekenttäkohtaisesti. Nykykäytännön mukaan energiapuuksi ei korjata kaikkia kantoja, vaan toimenpiteet rajataan ainoastaan kuusten riittävän järeisiin kantoihin. Normaalitilanteesta poiketen Metla tarvitsi tietoa kaikista koealoilta nostetuista kannoista hankkeessa, joka tutki kantojen noston ekologisia ja metsänhoidollisia vaikutuksia. Kantobiomassan määrät tuli selvittää koekenttien jokaiselta koejäseneltä, jolta kantoja oli nostettu. Yksittäinen koekenttä muodostui Kivesvaarassa ja Längelmäellä kolmesta ja Anjalankoskella neljästä lohkosta, joista jokaisella oli kuusi koejäsentä eli toisistaan poikkeavaa käsittelytapaa. Taulukon 5 mukaisesti kantojen nosto kohdistui koejäsenille viisi ja kuusi. Viidensille koejäsenille jätettiin hehtaaria kohden 25 tuoretta kantoa, jotka on määritelty UPM:n suositusten ja koealojen runkolukujakauman perusteella. (Pasanen Seppänen Keskitalo 2009, 8.) Taulukko 5. Käsittelytavat koejäsenittäin (Pasanen Seppänen Keskitalo 2009, 8). Jokaisen koejäsenen osalta oli tiedossa numeroitujen ja kartoitettujen tuoreiden kantojen poikkileikkausläpimitat puulajeittain sekä ennen hakkuita selvi-

32 26 tetyt puulajikohtaiset mittaustiedot. Hakkuita edeltäneet puustotiedot sisälsivät seuraavat ominaisuustiedot yksittäisille, numeroiduille rungoille: puun pituus, h, m rinnankorkeusläpimitta, d13, cm puulaji koelohko koejäsen Kantoläpimitta- ja puutietoaineistot eivät kuitenkaan olleet suoraan vertailukelpoisia keskenään, koska puut ja kannot oli numeroitu maastossa eri järjestykseen. Lisäksi puutietoaineisto sisälsi useampia puita kuin kantokartoitus, johtuen hakkuualan ja kannonnostoalan pinta-alaeroista. Aineistojen vertailussa puulajeja oli käsiteltävä omina kokonaisuuksinaan koejäsenittäin, jotta aineistojen käsittelyn johdonmukaisuus säilyi. Kaikki laskelmat suoritettiin Spss-tilastosovellusta käyttäen Kuusikantojen tilavuusarvio Kuusten kantotilavuus on aiempien tutkimusten perusteella laskettavissa 24 %:n osuutena rungon tilavuudesta (Hakkila, 2004, 27). Tästä johtuen ensimmäisenä oli laskettava ennen hakkuita mitatuille kuusille runkotilavuudet rinnankorkeusläpimitan ja pituuden perusteella Laasasenahon kahden muuttujan regressiomallia käyttäen: = tilavuus (dm³) = rinnankorkeusläpimitta (cm) = puun pituus (m) (Kangas - Päivinen - Holopainen - Maltamo, 2004, 46.) Yksittäisistä runkotilavuuksista muodostettiin pisteparvikuvaaja (Scatter/dot) rinnankorkeusläpimitan suhteen. Kuvaajan pisteparven perusteella rungoille määritettiin Cubic-mallia noudattava keskiarvofunktio, joka kuvasi runkotila-

33 27 vuuden keskimääräistä muutosta rinnankorkeuden suhteen. Tilavuuden keskiarvofunktion muoto oli kuvan 9 mukaisesti ylöspäin aukeava paraabeli, jossa pisteiden hajonta lisääntyy läpimitan kasvaessa. Runkotilavuuskuvaajan käyrää vastaavat yhtälöt määritettiin koekentän jokaiselle kuuselle. Kuvio 8. Kuusten rinnankorkeusläpimitan suhde runkotilavuuteen Kivesvaaran käsittelyaloilla 5 ja 6. Jotta tilavuuden ja rinnankorkeusläpimitan välistä funktiota oli mahdollista hyödyntää kantoaineiston hakkuita edeltäneen puustotiedon määrittämisessä, oli selvitettävä rinnankorkeusläpimitan ja kantoläpimitan välinen suhde. Aiempien tutkimusten mukaan kotimaisilla havupuilla rinnankorkeusläpimitan ollessa 30 cm, kantoläpimitta kannonniskan korkeudella olisi 40 cm. Varsinkin siinä tapauksessa, jos kantoläpimitat ovat 16 ja 44 cm välillä, voidaan sääntöä pitää luotettavana. Järeille kuusten kannoille ohje antaa mahdollisesti liian alhaisia tilavuuksia, johtuen kanto- ja juuripuun suhteellisen osuuden lisääntymisestä puun kasvaessa. Kyseisten oletusten perusteella suhde voidaan olettaa kuvan 10 kaltaiseksi. (Hakkila 1976, 6, 2004, 33, 34.)

34 28 Kuvio 9. Havupuiden rinnankorkeusläpimitan ja kantoläpimitan välinen suhde noudattaa yhtälöä y=0,75x (Hakkila 2004, 33, 34). Kantoaineistoista selvinneet kuusten kantoläpimitat muunnettiin kertoimen 0,75 avulla rinnankorkeusläpimitoiksi. Selvitetyt rinnankorkeusläpimitat sijoitettiin koekenttäkohtaisesti kuusten runkotilavuuden ja rinnankorkeusläpimitan yhtälöön, jonka avulla saatiin selville kannon päältä kaadetun rungon tilavuus. Selvitetyistä runkotilavuuksista oli arvioitavissa kuusikantojen suhteellinen osuus kertomalla runkotilavuudet 0,24:llä. Näin selvitettiin kuusten kantotilavuudet litroina (dm³) jokaiselle koejäsenelle, jolta kantoja oli nostettu. Tilavuudet oli muunnettavissa kiintokuutiometreiksi (m³) jakamalla luvut tuhannella Mäntykantojen tilavuusarvio Männyillä puustotietoaineiston runkotilavuuksien mallintaminen rinnankorkeusläpimitan suhteen oli tarpeetonta Kivesvaaran tai Längelmäen kantoaineistoissa, koska mitattuja kantoja esiintyi koekentillä vain muutamia (yhteensä 10). Vähäisestä runkoluvusta johtuen puustotiedoista voitiin määrittää rinnankorkeusläpimittoja vastaavat kantoläpimitat kantoaineiston vastaavilta koejäseniltä. Ne männyt jotka eivät rinnankorkeusläpimitan tai sijaintinsa takia sopineet kantoaineiston kantoläpimittoihin, jätettiin huomioimatta. Näin kanto- ja puustotietoihin jäi yhtä monta koepuuta, joille laskettiin runkotilavuudet käyttäen Laasasenahon kahden muuttujan regressiomallia:

35 29 = tilavuus (dm³) = rinnankorkeusläpimitta (cm) = puun pituus (m) Laskelmien avulla saaduista runkotilavuuksista määritettiin suhteellisen osuuden perusteella kantojen tilavuudet käsittelyaloittain. Runkojen tilavuudet kerrottiin 0,22:lla kantotilavuuden selvittämiseksi. (Hakkila 2004, 27.) Anjalankosken kantoaineistossa männyn kantoja esiintyi yli sata ja puustotiedossa esiintyviä mäntyjä oli huomattavasti enemmän. Kantoja vastaavien runkotilavuuksien selvittäminen ei ollut mahdollista muiden koekenttien tapaisesti, joten meneteltiin samalla tavalla kuin kuusten kanssa. Muodostettiin keskimääräistä runkotilavuutta kuvaava käyrä pisteparvikuvaajalle Cubicmallin mukaan, johon puustotietoaineiston mäntyjen runkotilavuudet oli sijoitettu rinnankorkeusläpimitan suhteen. Menetelmällä selvitetyn keskiarvokäyrän yhtälöön sijoitettiin kantoaineistosta kertoimella 0,75 käsitellyt kantoläpimitat, jolloin saatiin selville Kantojen edesmennyt runkotilavuus. Runkotilavuus kerrottiin 0,22, jolloin kantotilavuus saatiin laskettua kannoille Lehtipuukantojen tilavuusarvio Mittausaineisto sisälsi havupuukantojen lisäksi myös lehtipuukantoja, joiden mittauksesta on vähemmän tutkimustietoa, johtuen käytön vähäisyydestä. Lehtipuukantojen määrä oli niin vähäinen, että niiden vaikutus kokonaistilavuuteen on marginaalinen. Muut lehtipuulajit käsiteltiin omana kokonaisuutenaan paitsi koivut, jotka laskettiin omana kokonaisuutenaan ja myöhemmin lisättiin lehtipuuarvioon. Eräässä 1970-luvulla tehdyssä tutkimuksessa pyrittiin arvioimaan myös lehtipuukantojen määrää valtakunnallisella tasolla. Tutkimuksissa lehtipuujuurakon tilavuuden oletettiin saavuttavan 21 % osuuden runkotilavuudesta. Tutkimuksen tavoitteena oli saada suuntaa antava arvio lehtipuukantojen määrästä valtakunnallisesti ja sitä pidettiin jo alun perinkin vain varovaisena arviona. Kyseistä 21 % osuutta tullaan käyttämään myös tämän opinnäytetyön

36 30 laskelmissa, koska tarkempaa lukua ei nähtävästi ole saatavilla. Lehtipuukantojen kertymät eivät kerro todellisia koejäsenkohtaisia kantomääriä vaan ne ovat ainoastaan suuntaa antavia arvioita. (Hakkila 1976, 7, 8.) Koivujen kantobiomassan tilavuusarvio Koivujen tilavuus selvitettiin muista lehtipuista erillään, koska koivujen runkotilavuus oli laskettavissa Laasasenahon regressiomallilla. Koivut sisältävät hies- ja rauduskoivuja, koska kanto- ja puustotiedoissa esiintyi ristiriitaisuuksia puulajimäärityksissä. Kannoista on ilmeisesti ollut hankala päätellä, kumpi koivulaji on ollut kyseessä. Koivukantojen tilavuudet selvitettiin Kivesvaaran ja Längelmäen mäntyjen tapaan vertailemalla kanto- ja puustoaineistoja, jonka lopputuloksena saatiin selville toisiaan vastaavat puustotiedot. Kantotilavuuksia vastaavilla puustotiedoilla laskettiin pituuden ja rinnankorkeuden suhteen runkotilavuus, käyttäen Laasasenahon regressiomallia koivulle: = tilavuus (dm³) = rinnankorkeusläpimitta (cm) = puun pituus (m) (Kangas ym. 2004, 46) Laskelmien avulla saaduista runkotilavuuksista määritettiin prosenttiosuuden perusteella kantojen tilavuudet käsittelyaloittain. Runkojen tilavuudet kerrottiin 0,21:lla kantotilavuuden selvittämiseksi. (Hakkila 2004, 27.) Muiden lehtipuiden kantobiomassan tilavuusarvio Jäljelle jääneiden lehtipuiden kantoja vastaavien runkojen pituus ja rinnankorkeusläpimitta saatiin aiemmissakin tapauksissa käytetyn vertailumenetelmän avulla, jossa puulajeja tarkasteltiin koejäsenittäin eri koekentillä. Menetelmällä selvitetyn rinnankorkeusläpimitan ja pituuden perusteella selvitettiin kannoilta hakatun rungon tilavuus käyttäen seuraavaa tilavuusmallia:

37 31 = rungon tilavuus (dm³) = rinnankorkeusmuotoluku = ympyräksi oletettu poikkileikkauspinta-ala rinnankorkeudelta (cm) = puun pituus (m) Lehtipuustolle lasketuista runkotilavuuksista arvioitiin kantojen tilavuudet kertomalla runkotilavuudet luvulla 0,21. Kyseisistä laskelmista saatu kantotilavuuden tarkkuus ei yllä Laasasenahon mallien tasolle. (Kangas ym. 2004, 44.) Arvio maahan jätetyistä kannoista Viidensiltä koejäseniltä tuoreita kantoja jätettiin nostamatta 25 kpl/ha ja näiden kantojen tilavuudet oli selvitettävä ennen puulajikohtaisten nostomäärien yhteenlaskua. Kantoaineistosta ei ilmennyt jätettyjen kantojen sijaintitietoja, joten niiden määrät oli arvioitava. Tiedossa oli, että kaikki lehtipuukannot oli nostettu, joten jätetyt kannot olivat kuusia ja mäntyjä. Ensisijaisesti kannot olivat mäntyjä, mikäli niitä koejäsenillä esiintyi. Kun mäntyjä ei ollut riittävästi, jätettiin lisäksi kuusikantoja. Nostamatta jätetyt kannot olivat kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksuja (Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio 2006, 29). (Pasanen Seppänen Keskitalo 2009, 8.) Jätettyjen kantojen keskitilavuus määritettiin niin, että kaikista kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksujen juurakoiden tilavuuksista laskettiin keskiarvo, joka kerrottiin jätettyjen kantojen määrällä. Näin saatiin selville viidensille koejäsenille jätettyjen kantojen tilavuudet, jotka vähennettiin nostettujen kantojen puulajikohtaisista määristä Kantokertymäarvioiden käsittely korjauskertoimella Jätettyjen kantojen huomioimisen jälkeen saatiin määräarvio, joka eri puulajien kantoja koekenttäkohtaisesti koejäsenittäin oli nostettu. Saatu kantotilavuus oli hankittu 1970-luvun tutkimuksissa selvitettyjä kannon ja rungon puu-

38 32 lajikohtaisia tilavuussuhteita hyödyntäen luvulla tehtyjen tutkimusten mukaan aiemmat tutkimukset antoivat todellista alhaisemman kantotilavuusarvion luvun tutkimuksissa läpimitaltaan alle 5 cm paksut juuren osat oli jätetty huomioimatta, koska ne katsottiin hyödyttömiksi sen aikaisten tarpeiden näkökulmasta. (Laitila 2007, 13.) Nykyaikaisessa kaivurilla tehtävässä kantojen nostossa kyseisen kokoisia juuria kuitenkin tulee mukaan, joten kantotilavuus on näin ollen aiemmin laskettua kertymää suurempi. Lisäksi hakkuukoneen kaatosahaus asettuu koneellisessa korjuussa kannonniskaa ylemmäksi, joten kantojen osuus on todennäköisesti prosenttiarviota suurempi. Kantokertymä on saatu vastaamaan todellista kantotilavuutta kun määrä on käsitelty kertoimella 1,17. Kerroin ei välttämättä anna todellista arvoa juuri näillä koekentillä, mutta todennäköisesti tulos on aiempaa arviota lähempänä todellisuutta. (Laitila 2007, 13.) Kantomassan arvioiminen Selvitetyt tilavuudet muutettiin massoiksi kertomalla ne kuivatuoretiheysluvuilla. Kuivatuoretiheydet ovat puulajikohtaisia ja niistä selviää yhden kiintokuutiometrin kuivamassa kilogrammoina (kg/m³). Koekentillä havaitut kannot on jaettu puulajeittain kolmeen ryhmään: mäntyihin, kuusiin ja lehtipuihin. Kuivatuoretiheyslukuna männyllä on käytetty 475 kg/m³, kuusella ja lehtipuilla 435 kg/m³. (Lindblad ym, 2008, 10.)

39 Lämpöarvon määrittäminen Kuivatuoreen puuaineen lämpöarvo Kantojen lämpöarvot ovat puulajikohtaisia ja niissä ilmenee eroja. Ligniini- ja uuteainepitoisuudestaan johtuen havupuukantojen lämpöarvot ovat lehtipuukantoja suurempia (Hakkila, 2004, 68, 70). Koekentillä esiintyneet lehtipuut edustavat kuitenkin näissä laskelmissa yhtä ryhmää, joten ryhmän arvona on käytetty koivujen, haavan ja harmaalepän keskiarvoja. Jokaiselle ryhmälle on käytetty kuivatuoretiheistä kannoista valmiiksi määritettyä energiasisältöä (MJ/kg), joka on muunnettu lämpöarvoksi kertoimella 3,6. Lämpöarvo kuvaa kannosta sitä tehoa, jonka kilogramman painoinen kannonosa palaessaan luovuttaa kilowattitunteina (kwh/kg). Laskutoimituksissa käytettiin taulukon 6 lämpöarvoja eri puulajiryhmille. (Hakkila 1976, 1-38, Nurmi 2000, 42.) Taulukko 6. Laskelmissa käytetyt lämpöarvot havu- ja lehtipuukannoille (Hakkila 1976, 1-38, Nurmi 2000, 42). Kannon puulaji Lämpöarvo, kwh/kg (kwh=3,6*mj) Energiasisältö, MJ/kg Kuusi 5,3 19,1 Mänty 5,4 19,5 Lehtipuiden keskiarvo, (hies- ja rauduskoivu, haapa ja harmaaleppä) 5,2 18,7 Lämpöarvon määrittäminen eri kosteusprosenteilla Kertymien lämpöarvot määriteltiin kosteusprosenteilla 35, 30, 25, 20 ja 0 %, jolloin saatiin selville kosteusprosentin vaikutus puuaineksen palamisominaisuuksiin. Kantobiomassan tehollisen lämpöarvon määrittäminen niin sanotussa käyttöpaikalle saapumistilassa oli mahdollista standardin mukaisen lämpöarvon määritysmenetelmän mukaisesti. Määritysmenetelmän yhtälö noudattaa seuraavaa kaavaa (vrt. s. 16):

40 34 Kuiva-aineen tehollisena lämpöarvona käytettiin taulukon 6 esittämiä kilogrammakohtaisia energiasisältölukuja. Tehollisen lämpöarvon yhtälöllä oli selvitettävissä se lämpöarvo, joka poltosta saadaan kosteuden höyrystymisen jälkeen. Yhtälön avulla selvitettiin puulajikohtaiset lämpöarvot kosteusprosenttien muuttuessa. Puulajikohtaisista arvoista koostettiin yhteenlaskumenetelmällä myös koekenttäkohtaiset kokonaislämpöarvot (MWh). 4.2 Nostettujen kantojen määrä raja-arvoja käytettäessä Perustiedot Edellisessä osiossa selvitettiin kaikilta koekentiltä nostettujen tuoreiden kantojen määrä, koska Metlan tutkimus tarvitsi tiedon tutkimusalueelta nostettujen kantojen kokonaismääristä koejäsenittäin. Tässä osiossa huomioidaan ainoastaan kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksujen kuusten kannot, jotka nykyaikaisessa metsätaloudessa korjattaisiin energiakäyttöön. Aluksi kantomäärät selvitetään kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuvalla yhtälöllä, josta selvitettyjä kantomääriä verrataan vuonna 2007 julkaistun kantomurskelaskurin antamiin tuloksiin. Tämän osion laskelmia ei suoritettu jokaiselle koekentälle, vaan pelkästään Kivesvaaran koekentälle. (Laitila 2007, 3, Hakkila 1976, 6.) Kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuva kantoenergian määräarvio Laskelmissa oli rajattava aineistosta alle 15 cm kantoläpimittaa pienemmät kannot pois. Jotta tuloksesta olisi saatu mahdollisimman tarkka, myös kantoläpimitaltaan 44 cm suuremmat kannot olisi pitänyt rajata pois laskelmista. Järeiden kantojen suuresta energiasisällöstä johtuen rajausta ei suoritettu. Mikäli järeät kannot olisi rajattu aineistosta, ei lopputulos olisi ollut vertailukelpoinen seuraavassa osiossa tarkasteltavan laskuriohjelman antamien tulosten kanssa. Laskuriohjelma on nimittäin luotu käytännön metsätalouden tarpeita vastaavaksi, joten siinä myös järeät juurakot on hyödynnetty. (Laitila 2007, 3, Hakkila 1976, 6.)

41 35 Kuvio 10. Kivesvaaran koekentältä nostettujen kantojen läpimittajakauma huomioitaessa yli 15 cm:n paksuiset kannot. Kun nostettavat kuusten kannot läpimittoineen oli tiedossa, ratkaistiin kantojen kuivamassat seuraavalla yhtälöllä: = kuivamassa (kg) = kantoläpimitta (cm) Kannoille lasketut kuivamassat muunnettiin kuivatuoretiheydellä 435 kg/m³ tilavuuksiksi. Lisäksi kuivamassat ja tilavuudet korjattiin vastaamaan nykyhetkeä kertoimella 1,17 (kts ). (Hakkila 1976, 6.) Kantoenergian määräarvio kantomurskelaskurilla Kannonnoston ja metsäkuljetuksen tuottavuus -projektissa kehitetyn laskentaohjelman avulla oli selvitettävissä leimikkotietoihin perustuva määräarvio kantopuukertymästä, energiasisällöstä ja tuotantokustannuksista. Koska tarkat koekenttäkohtaiset puustotiedot maasta mitatuille kuusikannoille puuttui, oli ne määriteltävä ennen laskurin käyttöä. Puuston kertymä määriteltiin luvussa selostetun menetelmän avulla. (Laitila 2007.) Laskentaohjelmaan oli mahdollista syöttää myös tukkipuuosuus runkojen kokonaistilavuudesta, jota varten oli selvitettävä kuusirunkojen keskipituus ja keskiläpimitta 1,3 m korkeudelta. Rinnankorkeusläpimitat oli selvitettävissä

42 36 kantoläpimitoista kertoimella 0,75, joista laskettiin keskiarvo. Keskipituus selvitettiin kannonnostokoejäsenten puustotietojen perusteella tehdyn estimaatin perusteella. Mallin yhtälön perusteella simuloitiin keskipituus kantojen paikalla aiemmin esiintyneelle puustolle, josta laskettiin runkojen keskipituus. Kuvio 11. Rinnankorkeusläpimitan suhde rungon pituuteen Kivesvaaran kannonnostoalan kuusilla. Selvitettyjen keskiarvomuuttujien perusteella oli selvitettävissä puuston arvioitu tukkipuuosuus taulukon 7 avulla. Muita laskentaohjelmaan sijoitettavia ja kantomäärään vaikuttavia muuttujia olivat: pinta-ala, ha runkoluku, kpl kantojen ja ainespuun määräsuhde, % kantojen kosteus varastokuivana, % varastointihävikki, % varastointiaika välivarastolla, kk (Laitila 2007)

43 Taulukko 7. Kuusen tukkipuuosuustaulukko (Nyyssönen - Ojansuu 1982). 37

44 38 5 TULOKSET 5.1 Koekenttäkohtaiset kantokertymät ja puulajisuhteet Kivesvaara Kivesvaaran koekentältä nostetun kanto- ja juuripuun kertymäksi arvioitiin 88 m³ ja koekentän viidensille koejäsenille jätettiin mänty- ja kuusikantoja noin 2 m³. Koejäsenistä kaikki muut olivat pinta-alaltaan 0,2 ha, paitsi 3. lohkon kuudes jäsen, jonka pinta-ala oli 0,23 ha. Kivesvaaran kantoaineisto sisälsi 860 kantoa, joista pääosa oli kuusikantoja, mutta myös satunnaisia lehtipuiden ja mäntyjen kantoja esiintyi koejäsenillä. Lehtipuukannot olivat puulajiltaan hies- ja rauduskoivua, haapaa, pihlajaa, raitaa ja harmaaleppää. Kuusikantoja koekentällä esiintyi 96 %, lehtipuita 3 % ja mäntyjä 1 %. Kuvio 12. Kantojen puulajisuhteet Kivesvaaran koejäsenillä.

45 39 Taulukko 8. Kivesvaaran koekentältä laskennallisesti arvioidut kantotilavuudet Lohko 1 Lohko 2 Lohko 3 Muuttuja, yksikkö Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Pinta-ala, ha 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,23 Nostetut kannot, m³/ala 9,1 11,6 16,6 16, ,3 Nostetut kannot m³/ha 45, ,6 Mäntykannot, m³ 0,3 0,3 Kuusikannot, m³ 8,7 11,3 16, ,7 18,3 Lehtipuukannot, m³ 0,4 0,6 0,4 0,1 0,04 Maahan jätetyt kannot, m³/ala 0,5 0,5 1,2 Maahan jätetyt kannot, m³/ha 2,5 2,5 6 Mäntykannot, m³ 0,3 1,2 Kuusikannot, m³ 0,2 0,5 Kantoja yhteensä, m³/ala 9,6 11,6 17,1 16,4 17,2 18,3 Kantoja yhteensä, m³/ha , , Längelmäki Längelmäen koekentän laskennalliseksi kanto- ja juuripuukertymäksi arvioitiin noin 54 m³. Viidensille koejäsenille jätettiin mänty- ja kuusikantoja 1 m³, josta noin 90 % oli kuusia. Koejäsenten kantokertymät olivat Kivesvaaran kertymiä pienempiä, johtuen pinta-alojen pienuudesta. Hehtaarille muunnetuista koejäsenkohtaisista kertymistä havaitaan Längelmäen pienimmän kantokertymän jäävän 6,5 m³ ja suurimman 5,3 m³ Kivesvaaran vastaavista kertymistä (taulukko 9). Längelmäen kantoaineisto sisälsi 473 kantoa, joista valtaosa oli kuusia. Lehtipuukantoja esiintyi selvästi männyn kantoja enemmän ja niihin sisältyi raidan, rauduskoivun ja harmaalepän kantoja. Kuusikantoja koekentällä esiintyi 91 %, lehtipuita 8 % ja mäntyjä 1 %.

46 40 Kuvio 13. Kantojen puulajisuhteet Längelmäen koejäsenillä. Taulukko 9. Längelmäen koekentältä laskennallisesti arvioidut kantotilavuudet. Lohko 1 Lohko 2 Lohko 3 Muuttuja, yksikkö Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Pinta-ala, ha 0,15 0,15 0,2 0,2 0,15 0,15 Nostetut kannot, m³/ala 8,8 12,1 8,2 9,3 6,8 8,7 Nostetut kannot m³/ha 58,7 80, ,5 45,3 58 Mäntykannot, m³ 0,8 Kuusikannot, m³ 8, ,9 6,2 7,7 Lehtipuukannot, m³ 0,2 0,2 0,2 1,4 0,6 0,3 Maahan jätetyt kannot, m³/ala 0,5 0,1 0,3 Maahan jätetyt kannot, m³/ha 3,3 0,5 2 Mäntykannot, m³ 0,1 Kuusikannot, m³ 0,5 0,3 Kantoja yhteensä, m³/ala 9,3 12,1 8,3 9,3 7,1 8,7 Kantoja yhteensä, m³/ha 62 80,7 41,5 46,5 47,3 58

47 Anjalankoski Anjalankosken koekentän laskennalliseksi kanto- ja juuripuukertymäksi arvioitiin noin 130 m³. Viidensiltä koejäseniltä kantoja jätettiin nostamatta arviolta noin 3,5 m³ mäntykantoja. Anjalankosken koekentän muita suurempi kantokertymä selittyy sillä, että koelohkoja oli neljä, muiden koekenttien kolmen sijasta. Suurempaan kertymään vaikuttavia tekijöitä olivat myös koejäsenten koko, puuston järeys ja muihin koekenttiin verrattuna eteläisempi sijainti. Koejäsenten hehtaarikohtaisia kertymiä vertailtaessa keskenään, voidaan Anjalankosken pienimmän kertymän todeta olevan 19 m³ Kivesvaaran pienintä kertymää suurempi. Anjalankosken suurimman kantokertymän voidaan todeta olevan 13,8 m³ suurempi, kuin Kivesvaaran suurimman kertymän saavalla koejäsenellä. (Taulukko 9, 10.) Anjalankosken kantoaineisto sisälsi 758 kantoa, joista valtaosa oli kuusten kantoja. Lehtipuukannot olivat puulajiltaan rauduskoivuja ja niitä oli huomattavasti mäntyjen kantoja vähemmän. Kuusikantoja koekentällä esiintyi 85 %, mäntyjä 14 % ja lehtipuita 11 %. Kuvio 14. Kantojen puulajisuhteet Anjalankosken koejäsenillä

48 42 Taulukko 10. Anjalankosken koekentältä laskennallisesti arvioidut puulajikohtaiset kantotilavuudet. Lohko 1 Lohko 2 Lohko 3 Lohko 4 Muuttuja, yksikkö Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Jäsen 5 Jäsen 6 Pinta-ala, ha 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 Nostetut m³/ala kannot, 11,3 14,3 18,1 17,5 16,8 17,6 15,6 17 Nostetut kannot, m³/ha 56,5 71,5 90,5 87, Mäntykannot, m³ 3,9 1, ,5 4,9 0,2 2 Kuusikannot, m³ 7,1 13,1 17,1 16,2 14,3 12,7 15,3 15,3 Lehtipuukannot, m³ 0,3 0,2 0,3 0,1 0,1 Maahan jätetyt kannot, m³/ala 0,8 0,8 0,8 1 Maahan jätetyt kannot, m³/ha Mäntykannot, m³ 0,8 0,8 0,8 1 Kantoja m³/ala Kantoja m³/ha yhteensä, yhteensä, 12,1 14,3 18,9 17,5 17,6 17,7 16, ,5 71,5 94,5 87, ,5 82, Kantomäärät raja-arvoja käytettäessä Korjattavien kantojen määrä kantoläpimitan ja kuivapainon perusteella Laskelmissa, joissa selvitettiin ainoastaan kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksujen kuusikantojen ominaisuuksia, tuli suorittaa ensiksi rajaus, josta selvisi kohteena olevien kantojen läpimittajakauma. Kun kuusten kantoaineistosta poistettiin alamittaiset kannot, jäi lohkoille enää 705 kuusen kantoa aiemman 829:n sijaan. Jäljelle jääneille kannoille saatiin taulukon 11 arvot suoritettujen laskelmien perusteella.

49 43 Taulukko 11. Kivesvaaran kuusikannoista lasketut kertymät raja-arvoja käytettäessä. Tilavuus, m³ Kuivamassa, t Lämpöarvo, Mwh, Kantoläpimitta, cm kantojen arvot ilman korjausta kantojen arvot korjattu vastaamaan nykyhetkeä (1,17) 88 38,5 204, Laskentaohjelmalla saatu kantokertymäarvio Selvitettäessä Kivesvaaran kantokertymiä kantomurskelaskurilla laskettiin kuusikantojen määrä 1,23 ha alalle, jossa kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksuja kantoja oli 705 kpl. Kantojen keskiläpimitta oli 31 cm. Kuitupuun kiintotilavuutena laskelmissa käytettiin 139 m³ ja tukkipuutilavuutena 170 m³. Kantojen ja ainespuun määräsuhteena käytettiin edellisten laskelmien tapaan 24 %, koska kyseinen prosentti oli korjattavissa vastaamaan kannonkorjuun nykytilaa kertoimella 1,17 (Laitila 2007,13). Kantojen todellista kosteutta varastokuivana ei ollut käytettävissä, joten kosteusprosenttina käytettiin ensin nollaa ja toiseksi 30 prosenttia. Varastointihävikkinä käytettiin oletusarvoja 2 % ja varastointiaikana välivarastolla 20 kk. Kantojen tilavuusarvioksi saatiin 67 m³, joka vastaa kuivatuoreessa puuaineessa lämpöarvoa 154 MWh ja 30 % kosteudella 146 MWh. Kun tulokset kerrottiin 1,17:lla, nousi kuivatuoreen puuaineen lämpöarvo lähelle 180 MWh:a ja 30 % kosteudella yli 170 MWh:n lukemiin. Kantojen tilavuusarvioksi saatiin noin 80 m³. Lähes samansuuruiset lukemat saavutetaan laskurilla, kun kannon suhteellinen osuus ainespuusta muutetaan 24 prosentista 28 prosenttiin.

50 44 Taulukko 12. Laskentaohjelman antamat tulokset Kivesvaaran kannoille. kosteus- % Kantoja, m³ Lämpöarvo, MWh laskuriohjelman arvot Kanto-ainespuusuhteen ollessa 24 %. Tulokset on käsitelty kertoimella 1, , , ,4 171 Laskuriohjelman arvot kanto-ainespuusuhteen ollessa 28 %. Tuloksia ei käsitelty kertoimella Kosteuden vaikutus lämpöarvoon Kuivatuoreiden kantokertymien lämpöarvot Nostettujen kantojen koekenttäkohtaiset kuivamassat selvitettiin puulajien kuivatuoretiheyslukujen perusteella. Selvitetyt kuivamassat kerrottiin puulajikohtaisilla lämpöarvokertoimilla (kwh/kg), jonka jälkeen puulajikohtaisista tuloksista oli laskettavissa koekenttäkohtaisten kantokertymien lämpöarvot. Taulukko 13. Koekenttäkohtaiset kantokertymät (t) ja lämpöarvot (MWh) kuivatuoreille kannoille. Koekenttä Kuivamassa, t Lämpöarvo, MWh Mänty Kuusi Lehtipuu Yhteensä Mänty Kuusi Lehtipuu Yhteensä Kivesvaara 0,27 37,36 0,69 38,32 1,44 197,88 3, Längelmäki 0, ,39 23,75 1,94 116,60 7, Anjalankoski 7,68 48,31 0,43 56,43 41,49 256,07 2,23 300

51 Kantokertymän lämpöarvo kosteusprosentin muuttuessa Koealakohtaisen kantokertymän lämpöarvo kosteusprosentin muuttuessa selvitettiin menetelmällä, jossa huomioitiin kosteuden höyrystymiseen kuluva energia polttoprosessin aikana. Näin saatiin selville taulukon 14 lukemat. Taulukko 14. Kantokertymän koekenttäkohtaiset teholliset lämpöarvot kosteusprosentin muuttuessa. Koekenttä Kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo, MWh, kosteuden ollessa 0 % 20 % 25 % 30 % 35 % Kivesvaara Längelmäki Anjalankoski Kosteusprosenttien vertailussa tarkasteltiin tehollisen lämpöarvon muutosta puuaineen kosteuden ollessa nollan ja 35 prosentin välillä. Kosteuden noustessa 25 prosentista 30 prosenttiin, laskee lämpöarvo noin 8 %. Kosteuden noustessa 30 prosentista 35 prosenttiin, laskee lämpöarvo 8,5 %. Laskutoimitusten tulokset tukevat kantojen varastoinnin tärkeyttä, jonka on todettu parantavan kantomurskeen laatua. Taulukko 15. Kosteusprosentin vaikutus lämpöarvon muutoksiin. Kosteuden lisääntyessä, % Lämpöarvon muutos, % -22,4-7,3-7,9-8,5

52 Laskentamenetelmien kertymissä ilmeneviä poikkeavuuksia Kivesvaaran koekentältä nostettujen kuusikantojen kuivatuoreita määräarvioita vertailtiin keskenään. Yhtenä vertailun menetelmänä tarkasteltiin puustotietojen suhteen määritettyä kantokertymää, jossa huomioitiin ainoastaan kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksut juurakot. Toisena vertailussa oli kantoläpimitan ja kuivamassan perusteella laskettu kantokertymä (vrt. taulukko 11) ja kolmantena kantomurskelaskurin antama kertymä (vrt. taulukko 12). Kaikki tulokset on korjattu nykyhetkeen kertoimella 1,17 (Laitila 2007,13). Kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuvien laskelmien havaittiin saavan kaikista suurimman arvon yltäessään 205 MWh:n lämpöarvoon. Lämpöarvo oli 12 MWh korkeampi kuin puustotietojen suhteen määritetty kertymä ja 25 MWh korkeampi kuin kantomurskelaskurin antama tulos. Massan suhteen hajontaa esiintyi viisi tonnia. Taulukko 16. Laskennalliset kantokertymät Kivesvaarasta nostetuille kuivatuoreille kuusikannoille kolmella eri laskentamenetelmällä. Kantokertymien ominaisuuksia Tilavuus, m³ Massa, t Lämpöarvo, MWh Puustotietojen suhteen määritetty kantokertymä, kun huomioidaan ainoastaan kantoläpimitaltaan yli 15 cm paksut kannot 84 36,5 193 Kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuva kertymäarvio 88 38,5 205 Kantomurskelaskurin antama kertymäarvio 78 33,5 180

53 47 6. POHDINTA 6.1 Opinnäytetyön lopputulos Kivennäismaiden päätehakkuukuusikoilta nostettavien kantojen määräarviot on selvitettävissä 1970-luvun tutkimustulosten perusteella, joita 2000-luvun tutkimuksissa on tarkennettu. Ainespuun hakkuukertymästä arvioidut kantokertymät ilmoittavat suuntaa-antavan tiedon kerättävän kanto- ja juuripuun määrästä, mutta tarkkaa tietoa korjuuketjun alkuvaiheessa ei ole saatavilla. Nykyaikainen kantotutkimus keskittyy pääosin korjuun ympäristövaikutuksiin, ajanmenekkiin ja kustannustehokkuuteen. Tällä hetkellä käytettävät arviointimenetelmät mahdollistavat kivennäismailta korjattavien havupuukantojen arvioimisen suhteellisen tarkasti verrattuna lehtipuukantojen ja turv la esiintyvien juurakoiden ominaisuuksiin, joiden tutkimus ei vielä ole kovin pitkällä. Tämän hetkisen tietämyksen mukaan turv la tapahtuvan kannonkorjuun epäillään kuitenkin köyhdyttävän maaperän kalium ja booripitoisuutta niin merkittävästi, että se tuskin soveltuu kestävään metsätalouteen (Metlan tiedote A). Lehtipuukantojen hyödyntämistä ei ole nähty tarpeelliseksi, joten niiden mittausmenetelmiä ei ole tutkittu tai kehitetty juuri ollenkaan. Vaikka lehtipuukantoja ei nähdäkään hyödyllisinä bioenergian tuotannossa, olisi jo pelkästään luonnon- ja metsätieteiden nimissä tärkeää kehittää ainakin suuntaaantava lehtipuukantojen tilavuuksien mittausmenetelmä. Opinnäytetyössäni arvioituja lehtipuukertymiä voidaan pitää ainoastaan varovaisina arvioina, koska kirjallisuus ei tarjoa menetelmälle tutkittua ratkaisutapaa. Lehtipuiden juuret ovat ulottuvia ja tärkeitä maa-aineksen sidonnassa, joten aihealueen tutkiminen saattaisi palvella esimerkiksi metsäekologian tutkimusta kantotutkimuksen lisäksi. 7.2 Laskentatulosten luotettavuus Opinnäytetyön laskelmissa saadut tulokset ovat suuntaa-antavia arvioita, johtuen useista oletuksista, joita laskelmissa on käytetty. Tästä huolimatta

54 48 tuloksia on syytä vertailla tulevaisuudessa valmistuviin koekenttäkohtaisiin punnitus- ja mittaustuloksiin, jotta niiden välillä esiintyvän virheen suuruus saadaan selville. Tulosten tarkasteluvaiheessa vertailu on suoritettava niin, että arvioissa huomioidaan todellinen kosteuspitoisuus. Mikäli tulokset ovat toimeksiantajalle riittävän tarkkoja, voidaan myös koejäsenkohtaisia arvoja pitää luotettavina. Estimoitujen puustotietojen perusteella selvitetyt kantokertymät antoivat yllättävän paljon alhaisemmat tulokset kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuvan laskentamenetelmän arvioon verrattuna. Tämän voisi olettaa johtuvan puuston tilavuuden määrityksessä tapahtuneista aliarvioista. On tietysti mahdollista, että kertoimella 1,17 käsiteltynä kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuva laskentamenetelmä antaa liian suuren kertymän. Myös kantomurskelaskurin antama tulos vaikutti varsin alhaiselta kantoläpimittaan ja kuivamassaan perustuvaan menetelmään verrattuna, joten menetelmän voidaan epäillä tuottavan yliarvioita. 7.3 Projektin onnistuminen Opinnäytetyö poikkeaa alkuperäisestä suunnitelmastaan siinä, että tarkoituksena oli vertailla todellisia punnitustuloksia arviointimenetelmien antamiin tuloksiin. Punnitusten viivästymisestä johtuen suunnitelmaan oli tehtävä muutoksia, koska työn valmistuminen olisi viivästynyt punnitustuloksia odotellessa. Punnitusten mahdollinen viivästyminen oli kirjattu opinnäytetyön riskeihin, joten se oli vaarana jo suunnitteluvaiheessa. Tästä huolimatta opinnäytetyö selvitti Metsäntutkimuslaitokselle kantojen koejäsenkohtaiset kertymäarviot suunnitelman mukaisesti. Opinnäytetyön aiheeseen liittyvän kirjallisuuden ja verkossa julkaistujen teosten ansiosta kartutin huomattavasti tietoutta ja osaamista bioenergian eri osa-alueilla. Vaikka aihealue rajautui pelkästään kanto- ja juuripuuhun, opin ymmärtämään myös muiden metsähakkeiden toimintaketjut.

55 49 Spss-tilastointiohjelma auttoi huomattavasti opinnäytetyön laskentaosiossa, vaikka se vaatikin aluksi huomattavaa opiskelua ja harjoittelua. Ohjelman avulla oli mahdollista käsitellä suurta aineistoa nopeasti ja vaivattomasti. Opinnäytetyöni aikana opin hakemaan tietoa erilaisista tietolähteistä ja työskentelemään itsenäisesti laajan aineiston parissa. Työssä oli perehdyttävä juurakoiden tutkimustietoon, joka oli julkaistu 1960-luvun lopusta nykypäivään, joten teosten hankkiminen tuotti välillä hieman hankaluuksia. Suoriuduin työstäni kuitenkin hyvin ja sain selville tärkeinä pitämäni asiat, joita pystyin hyödyntämään opinnäytetyöprosessissa. Jos minun täytyisi tehdä opinnäytetyöprojekti uudestaan alusta alkaen, tekisin sen luultavasti aiheesta, jossa itse keräisin aineiston maastosta. Näin ollen työssä olisi mahdollisuus mitata kaikki tarpeelliset tiedot, jolloin lopputulosten tarkkuus lisääntyisi eikä mittausaineiston saatavuus olisi epävarmaa tai riippuvaista muista tahoista. Opinnäytetyöprojektin aikana kuitenkin opin erään asian, joka on syytä huomioida jokaisessa työprojektissa läpi elämän: muutoksiin on aina varauduttava.

56 50 LÄHTEET Alakangas, Eija Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Hakkila, Pentti Kantopuu metsäteollisuuden raaka-aineena. Folia Forestalia 292. Hakkila, Pentti Puuenergian teknologiaohjelman loppuraportti Tekes. Hakkila, Pentti Selvitys energiapuun mittauksen järjestämisestä ja kehittämisestä. Työryhmämuistio. MMM. Kangas, Annika Päivinen, Risto Holopainen, Markus Maltamo, Matti Metsän mittaus ja kartoitus. Silva Carelica 40. Joensuun yliopisto. Kärkkäinen, Matti Puutieteen perusteet. Metsälehti Kustannus Oy. Hämeenlinna. Laitila, Juha - Alaforssi, Antti - Vartiamäki, Tomi - Ranta, Tapio - Asikainen, Antti Kantojen noston ja metsäkuljetuksen tuottavuus. Metsäntutkimuslaitos, Lappeenrannan yliopisto ja Climbus-Teknologiaohjelma. Lauhanen, Risto - Laurila, Jussi Bioenergian hankintalogistiikka. Tapauksia Etelä-Pohjanmaalta. Seinäjoen ammattikorkeakoulu. Lindblad, Jari Äijälä, Olli Koistinen, Arto Energiapuun mittaus opas. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio ja Metsäntutkimuslaitos. Metlan tiedote Metsäntutkimuslaitos A. Osoitteessa Metlan tiedote Metsäntutkimuslaitos B. Osoitteessa

57 51 Nurmi, Juha Charasteristics and storage of whole-tree biomass for energy. The Finnish Forest research Institute. Reseach papers 758. Pasanen, Jorma Seppänen, Reijo Keskitalo, Anna Kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset ja metsänhoidolliset vaikutukset. Raportti koekenttien perustamisvaiheista. Metsäntutkimuslaitos.

58 LIITTEET Liite 1 Metsähakkeen käyttöosuudet Suomessa 2000-luvulla (Metsäntutkimuslaitos, Metsätilastollinen tietopalvelu).