Valokuvat: Ari Lampinen, paitsi kun kuvatekstissä mainitaan toisin [kuvausvuosi kuvatekstien lopussa]

Transkriptio

1

2 Valokuvat: Ari Lampinen, paitsi kun kuvatekstissä mainitaan toisin [kuvausvuosi kuvatekstien lopussa] Kansikuvat (kaikki Ruotsista): 1. Biokaasun julkiselle tankkausasemalle osoittava kyltti Trollhättanissa. Trollhättanissa on myös yksityisiä tankkausasemia bussivarikolla, jäterekkavarikolla ja kaupungin autojen varikolla. [2006] 2. Jönköpingin biokaasutunnus. Tämä tunnus on myös kaupungin omistamissa autoissa. [2006] 3. Vessapaperirullan kääre, jossa kiitetään panoksesta Trollhättanin kaupunkibussien polttoaineen tuottamiseksi: Tack för ditt bidrag. Bussarna i Trollhättan kör på biogas.. Kaupunki hyvittää kuntalaisille tällaiset panokset antamalla investointitukea biokaasuauton hankintaan sekä uusille käyttäjille ilmaista kaasua kruunulla. [2006] 4. Linköpingin kaupunkiliikenteen Volvo-biokaasubussi tankkaamassa biokaasua ja paineilmaa bussivarikolla. Linköpingin kaikki kaupunkibussit ovat olleet biokaasukäyttöisiä vuodesta 1998 ja koekäyttö alkoi jo vuonna [2003] 5. Tukholman vesilaitoksen biokaasukäyttöiseksi konvertoitu VW Transporter tankkaamassa biokaasua Shellin asemalla Tukholmassa. Biokaasu on peräisin jäteveden puhdistamosta ja se kuljetetaan rekoilla Tukholman jakeluasemille, joita oli 10 kpl keväällä Tukholman ja muiden Ruotsin kuntien biokaasun jakeluasematiedot löytyvät osoitteesta [2003] Takakannen kuva: Biokaasun päästöhyödyt maksimoidaan, kun sitä käytetään lasten joukkoliikenteessä. Kuvassa Uppsalan koulubusseja. [2005] Tämä julkaisu on kirjoitettu tuulisähkökäyttöisellä tietokoneella. Ari Lampinen ja Vaasan yliopisto 2008

3 Ari Lampinen Liikennebiokaasulainsäädäntö Vaasan yliopisto, Levón Instituutti 2008

4 Esipuhe Käsillä oleva julkaisu on osa BIOMODE-hankeohjelmaa, jonka ovat rahoittaneet Vaasan kaupunki, Laihian kunta, Vaasan seudun kehitysyhtiö Vasek, Seinäjoen seudun elinkeino-keskus sekä Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan liitot EAKR-ohjelmasta. Hankeohjelman tarkoituksena on valmistella investointeja, joilla biokaasun liikennekäyttö käynnistetään Vaasassa ja Seinäjoella. Raportti käsittelee biokaasun liikennekäytön lainsäädäntöä YK- ja EU-tasolla, Suomessa sekä eräissä muissa maissa, joista Ruotsin erinomaisen edistyksellisiin käytäntöihin keskitetään erityistä huomiota. Useimmat asiat ovat yhteisiä muille liikenteen biopolttoaineille ja osa myös muille uusiutuvien energiamuotojen liikennekäyttövaihtoehdoille. Lainsäädäntöä tarkastellaan sekä rakenteellisesti että kriittisesti ja nykytilanteen lisäksi perspektiiviä laajennetaan sekä historiaan että tulevaisuuteen ottaen huomioon olemassa olevia EU-tason strategioita ja muita lainsäädäntöhankkeita, joiden voi olettaa aikanaan tuottavan uutta lainsäädäntöä. Koska aihe on luonteeltaan tekninen, raportti sisältää lainsäädännön ja siihen liittyvien poliittisten näkökohtien lisäksi myös varsin runsaasti teknistä tietoa liikennebiokaasun käytöstä sekä liikennepolttoaineiden käytön päästövaikutuksista. Lainsäädännöstä erotellaan biokaasun liikennekäyttöä edistäviä säädöksiä sekä myös säädöksiä, joita voitaisiin muokata biokaasun liikennekäyttöä edistäviksi. Toisaalta esitellään säädöksiä, jotka voivat toimia tai joita voidaan käyttää esteinä liikennebiokaasuteknologian diffuusiolle. Esteitä pyritään lyhyesti analysoimaan historiallisessa perspektiivissä ja raportin lopussa annetaan runsaasti suosituksia toimenpiteistä, joilla esteitä voitaisiin lainsäädän-nöllisesti ja hallinnollisesti poistaa. Suurin osa suosituksista liittyy verolainsäädäntöön. Toimenpidetarpeita on Suomessa paljon, sillä liikennebiokaasun lisäksi muidenkin uusiutuvien energialähteiden liikennekäyttö on täällä poikkeuksellisen vähäistä. Johtuen huomattavan suurista kotimaisista energiaresursseista, raakaöljyn hinnan noususta sekä ilmastopolitiikan jatkuvasti kasvavasta painoarvosta liikennebiokaasun ja muiden liikennebiopolttoaineiden teknologia mahdollistavat uuden suuren kotimaisen teknologiaklusterin synnyttämisen. Edellytyksenä kuitenkin on, että lainsäädäntöä muokataan ja lainsäädännön tulkintoja sopeutetaan synnyttämiselle nykyistä suosiollisempaan suuntaan. Tämä raportti pyrkii antamaan kontribuution kyseisen työn nopeuttamiseksi. Vaasassa Jouko Havunen Levón-instituutin johtaja

5 Sisällysluettelo Esipuhe... 1 Sisällysluettelo... 2 Lyhenteet JOHDANTO YK-TASON SOPIMUSOIKEUS YK:n ilmastosopimus ja Kioton protokolla Kaukokulkeutumissopimus Rion julistus ja Agenda Tieajoneuvojen E-säännöstö ja E-tyyppihyväksyntä Meri- ja ilmaliikennesopimukset MUU KANSAINVÄLINEN OIKEUS JA ERÄIDEN MAIDEN ESIMERKKEJÄ Muut kansainväliset sopimukset Standardit Ajoneuvotekniikan ja jakelutekniikan standardit Polttoainestandardit Muiden maiden lainsäädäntö Kalifornian ja USA:n päästönormit Biokaasun käytön edistäminen Ruotsissa Metaaniajoneuvojen käyttöönotto New Delhissä korkeimman oikeuden päätöksellä EU-OIKEUS EU:n primäärioikeuden ympäristönsuojeluperiaatteet Ilmasto- ja energialainsäädäntö Ilmansuojelulainsäädäntö Liikennepolttoainelainsäädäntö Liikenteen biopolttoaineiden edistämispolitiikka Kilpailulainsäädäntö Jätelainsäädäntö Ajoneuvojen tyyppikatsastuslainsäädäntö, EY-tyyppihyväksyntä ja EURO-päästönormit EY-tyyppihyväksyntä EURO-päästönormit henkilö- ja pakettiautoille EURO-päästönormit linja- ja kuorma-autoille EU:n hiilidioksidipäästöjä rajoittava lainsäädäntö ja sopimukset Energiamarkkinoiden vapauttamista koskeva lainsäädäntö Julkisten hankintojen lainsäädäntö Helsingin metaanibussikilpailutusta koskeva EY-tuomioistuimen tapaus C-513/99 ja korkeimman hallinto-oikeuden vuosikirjaratkaisu KHO:2003: Ranskan velvoite kaasuajoneuvojen hankkimiseen julkisella sektorilla SUOMEN LAINSÄÄDÄNTÖ Jätelainsäädännön uudistaminen Tyyppikatsastuslainsäädäntö ja päästönormit Ajoneuvolaki Jälkikonversiota koskeva lainsäädäntö Päästönormit...121

6 5.3. Polttoaineita ja niiden käyttöä koskeva lainsäädäntö Tilanne ennen ja jälkeen Suomen EU-jäsenyyden Moottoriajoneuvoverolaki ja ajoneuvoverolaki Autovero ja auton arvonlisävero Polttoaineiden valmistevero, polttoainemaksu ja arvonlisävero Veneiden polttoainemaksu Liikennebiopolttoaineiden myyntiosuusvelvoitelaki Tuloverotuksen autoetu Tietullit ja ruuhkamaksut Energiamarkkinalainsäädäntö Kaasumarkkinalainsäädäntö Biokaasuverkot Kaupunkikaasuverkot Sähkömarkkinalainsäädäntö Kaukolämpömarkkinalainsäädäntö Turvallisuuslainsäädäntö Liikennebiokaasun tuotantojärjestelmän luvitus Luonnonsuojelu- ja ympäristövaikutusten arviointi Ympäristölupa Rakennuslupa, toimenpidelupa ja toimenpideilmoitus Kasvihuonekaasujen päästölupa Ilmoitukset Mädätysjäännöksen lannoitekäyttö Julkisia hankintoja koskeva lainsäädäntö YHTEENVETO JA TOIMENPIDESUOSITUKSET LIITTEET Liite 1: Liikenteen ympäristövaikutusten havaitsemisen ja rajoittamisen kronologia Liite 2: Moottoriajoneuvoverolain analyysi Liite 3: Johdanto liikenteen biopolttoaineiden vastustukseen L3.1. Liikenteen biopolttoaineiden vastustuksen historiaa L3.2. Katalysaattorien ja lyijyttömän bensiinin käyttöönoton vastustus Suomessa170 L3.3. Liikenteen biopolttoaineet myytit vastaan faktat L3.4. Liikennebiopolttoaineiden käyttöönoton aatteellinen vastustus KTM:n biopolttonestetyöryhmässä ja sen jälkeen Liite 4: Ehdotus autojen polttoainejoustavuuslaiksi Liite 5: Biokaasuajoneuvojen tekniikka Liite 6: Liikennebiokaasun elinkaaren kasvihuonekaasupäästöt LÄHDELUETTELO Kirjallisuus Standardit ja YK:n E-säädökset EU:n sekundäärilainsäädäntö ja komission dokumentit Suomen lainsäädäntö...210

7 Lyhenteet A = asetus Agenda-21 = YK:n Rion kokouksessa vuonna 1992 hyväksytty 21. vuosisadan ympäristönsuojelun ja kehityksen toimintaohjelma AKE = ajoneuvohallintokeskus B100 = 100 % biodiesel B20 = biodieselin ja fossiilisen dieselöljyn sekoitus, jossa on 20 t-% biodieseliä BAT (best available technology) = paras saatavissa oleva teknologia BEP (best environmental practice) = paras ympäristökäytäntö BG (biogas) = biokaasu, vrt. NG BGV (biogas vehicle) = biokaasuajoneuvo, teknisesti sama kuin NGV Bifuel-ajoneuvo = ajoneuvo, jossa on kaksoispolttoainejärjestelmä: yleensä toinen kaasumaiselle polttoaineelle (esim. metaani) ja toinen nestemäiselle polttoaineelle (esim. bensiini) siten, että käytetään vain joko kaasumaista tai nestemäistä polttoainetta, mutta ei molempia yhtä aikaa, käytännössä ottomoottorilla tai muulla kipinäsytytteisellä moottoreilla varustettu auto, vrt. dualfuel, monofuel, FFV (kts. Liite 5) Biokaasu = mikrobiologisesti mätänemisen tuloksena syntynyt kaasu, jossa metaani on pääasiallinen energianlähde, kts. CBG, LBG, kaatopaikkakaasu Biokaasureaktori = keinotekoinen laitos, joka tuottaa bioresurssista biokaasua mikrobiologisen mädätysprosessin avulla Biometaani = bioperäinen metaani = biokaasu ja synteettinen biokaasu (SBG) Biopolttoaine = bioresurssista valmistettu ja/tai bioresurssilla valmistettu kaasumainen, nestemäinen tai kiinteä polttoaine; tässä julkaisussa polttoaine, jota käytetään liikenteessä. (Turve ja turpeesta valmistetut polttoaineet eivät tietenkään kuulu biopolttoaineiden vaan fossiilisten polttoaineiden joukkoon.) Biopolttoainekäyttöiset ajoneuvot tarkoittavat ajoneuvoja, jotka pystyvät käyttämään puhdasta tai lähes puhdasta biopolttoainetta, esim. biokaasukäyttöiset ajoneuvot. BTL (biomass to liquid) = biomassasta synteettisesti valmistettu nestemäinen polttoaine, esim. NExBTLpalmuöljydiesel, synteesi on joko kaasutuspohjainen (kuten FT-diesel), suoraan nesteytykseen perustuva (kuten NExBTL) tai pyrolyysipohjainen CAFE:lla on kaksoismerkitys: USA:ssa CAFE-standardeilla (Corporate Average Fuel Economy), joita on käytetty vuodesta 1975, tarkoitetaan normia kunkin autoyhtiön malliston energiankulutukselle. EU:ssa CAFE (Clean Air for Europe) tarkoittaa EU:n ilmanlaatustrategiaa, joka julkistettiin vuonna CARB (California Air Resources Board) = Kalifornian ilmanlaatuviranomainen, joka on vastuussa mm. ajoneuvojen päästönormeista CBG (compressed biogas) = kompressoitu biokaasu, CBG100 = 100 % biokaasua, CBG50 = 50 % biokaasua (ja loput maakaasua), vrt. CMG, CNG, CSBG CDM (clean development mechanism) = Kioton protokollan 12 artiklan mukainen mekanismi teollisuusmaiden rahoittamien ilmastoystävällisen teknologian, kuten biokaasuteknologia, projektien toteuttamiseksi kehitysmaissa, vrt. JI CHP (combined heat and power) = sähkön ja lämmön yhteistuotanto CLRTAP (Convention on Long Range Transboundary Air Pollution) = UNECE:n kaukokulkeutumissopimus (Geneven sopimus 1979)

8 CMG (compressed methane gas) = kompressoitu metaani mistä tahansa lähteestä, vrt. CBG, CNG CNG (compressed natural gas) = kompressoitu maakaasu, vrt. CBG, CMG CO = hiilimonoksidi CO 2 = hiilidioksidi = hiilidioksidiekvivalentti, kasvihuonekaasupäästö suhteutettuna sen lämmitysvoimakkuuteen, esimerkiksi 1 kg metaania aiheuttaa yli 20 kertaa suuremman lämmitysvaikutuksen kuin 1 kg hiilidioksidia CSBG (compressed synthetic biogas) = kompressoitu synteettinen biokaasu, vrt. CBG, CMG, CNG DME = dimetyylieetteri, kaasumainen dieselmoottoripolttoaine, joka voidaan valmistaa mm. biomassasta Dualfuel-ajoneuvo = ajoneuvo, jossa on kaksoispolttoainejärjestelmä: toinen kaasumaiselle polttoaineelle (esim. metaani) ja toinen nestemäiselle polttoaineelle (esim. bensiini) siten, että kaasumaista ja nestemäistä polttoainetta käytetään yhtä aikaa. Kaasu toimii pääasiallisena energialähteenä ja sytytys tehdään nesteellä. Usein, mutta ei aina, dualfuel-autot pystyvät toimimaan myös pelkällä nestepolttoaineella, mutta ei koskaan pelkällä kaasulla. Käytännössä dualfuel-auto on dieselmoottorilla tai muulla puristussytytteisellä moottorilla varustettu auto, vrt. bifuel, monofuel, FFV (kts. Liite 5) E100 = 100 % etanoli, E85 = etanolibensiini, jossa etanolia 85 t-% e-% = energiaprosentti, eroaa painoprosentista p-%, tilavuusprosentista t-% ja mooliprosentista mol-% EMV = Energiamarkkinavirasto EPA (Environmental Protection Agency) = USA:n liittovaltion ympäristövirasto, joka vastaa ympäristöministeriötä ET (emission trading) = päästökauppa, sillä tarkoitetaan yleensä Kioton protokollan 17 artiklan mukaista globaalia päästökauppaa, joka on EU:n päästökaupasta (ETS) erillinen ETBE = etyyli-tert-butyylieetteri, liikennepolttoaineeksi, erityisesti bensiinin oktaaniluvun kohottajaksi, sopiva nestemäinen eetteri, joka valmistetaan etanolista ja raakaöljystä ETS (emission trading system) = EU:n päästökauppajärjestelmä, Kioton protokollan päästökaupasta (ET) erillinen mekanismi, jota käytetään JF-mekanismin työkaluna ETY = Euroopan talousyhteisö, ETY-perustamissopimuksen nojalla tehdyt direktiivit ja asetukset Rooman ETY-sopimuksesta 1957 lähtien Maastrichtin sopimuksen voimaantuloon asti merkitään ETYtunnuksella (englanninkieliset säädökset EEC-tunnuksella, European Economic Community) EU = Euroopan unioni, perustettiin Maastrichtin sopimuksella vuonna 1992 (EU-sopimus), EU27 = nykyinen 27 jäsenmaan EU, EU15 = 15 jäsenmaan EU, joka oli neuvottelemassa Kioton protokollaa ja jota protokollan taakanjakosopimus koskee EUVL = Euroopan unionin virallinen lehti ( alkaen), sitä ennen EYVL EUT = Euroopan unionin toiminnasta tehty sopimus, laadittiin osana Lissabonin sopimusta vuonna 2007, astuu voimaan, mikäli Lissabonin sopimus astuu voimaan EV = Eduskunnan vastaus EY = Euroopan yhteisö, ETY nimettiin uudelleen EY:ksi ja ETY-perustamissopimus EYperustamissopimukseksi Maastrichtin sopimuksessa vuonna 1992, EY-perustamissopimuksen nojalla tehdyt asetukset ja direktiivit Maastrichtin sopimuksen voimaantulosta lähtien merkitään EYtunnuksella (englanninkieliset säädökset EC-tunnuksella, European Community) EYVL = Euroopan yhteisöjen virallinen lehti (ennen ), sen jälkeen EUVL CO 2 ekv FFV (flexible fuel vehicle = fuel flexible vehicle) = yhdellä polttoainejärjestelmällä varustettu auto, joka voidaan tankata vähintään kahdella eri polttoaineella, esimerkiksi Ruotsissa yleisessä käytössä olevat etanolin ja bensiinin käyttöön pystyvät autot, vrt. monofuel, bifuel, dualfuel (kts. Liite 5)

9 Fossiilinen polttoaine = raakaöljy, maakaasu, kivihiili, turve, öljyliuske, öljyhiekka, metaaniklatraatit ja niistä valmistetut kiinteät, nestemäiset ja kaasumaiset polttoaineet. HC (hydrocarbons) = hiilivedyt HE = hallituksen esitys Eduskunnalle HHV (higher heating value) = polttoaineen ylempi eli kalorimetrinen lämpöarvo Hybridiajoneuvossa on vähintään 2 erilaista voimanlähdettä, autotekniikassa yleensä polttomoottori ja yksi tai useampi sähkömoottori. Yhdistelmällä voidaan vähentää auton energiankulutusta jopa 20 %. Ladattava hybridi tarkoittaa autoa, jonka akusto voidaan ladata sähköverkosta. Useimmissa hybrideissä se ei ole mahdollista, vaan akuston lataus tapahtuu vain polttomoottorilla. Lähes kaikki hybridiautot ovat 100 %:sti fossiilipolttoainetta käyttäviä monofuel-autoja. (kts. Liite 5) IPPC (integrated pollution prevention and control) = integroitu päästöjen hallinta, jota on toteutettu IPPCdirektiivillä (96/61/EY) ja sen perusteella säädetyllä ympäristönsuojelulailla JF (joint fulfillment) = yhteistoteutus, Kioton protokollan 4 artiklan mukainen joustomekanismi päästöjen yhteiseksi rajoittamiseksi, EU:n sisäinen taakanjako perustuu tähän JI (joint implementation) = yhteistoimeenpano, Kioton protokollan 6 artiklan mukainen joustomekanismi ilmastoystävällisen teknologian projekteille, joita teollisuusmaa rahoittaa toisessa teollisuusmaassa, vrt. CDM Kaatopaikkakaasu = kaatopaikoilla ilman biokaasureaktoria syntyvä biokaasu KHK = kasvihuonekaasu KK = kirjallinen kysymys (Eduskunnassa) KTM = Kauppa- ja teollisuusministeriö, alkaen TEM L = laki LA = lakialoite (Eduskunnassa) LBG (liquefied biogas) = nesteytetty biokaasu, vrt. LNG, LMG LHV (lower heating value) = polttoaineen alempi eli tehollinen lämpöarvo, joka on HHV vähennettynä syntyvän vesihöyryn höyrystymislämmöllä LMG (liquefied methane gas) = nesteytetty metaani mistä tahansa lähteestä, vrt. LBG, LNG LNG (liquefied natural gas) = nesteytetty maakaasu, vrt. LBG, LMG LVM = Liikenne- ja viestintäministeriö (31.8. asti Liikenneministeriö LM) MMM = Maa- ja metsätalousministeriö mol-% = mooliprosentti, eroaa tilavuusprosentista t-%, painoprosentista p-% ja energiaprosentista e-% MON (motor octane number) = moottorioktaaniluku, alempi oktaaniluku, vrt. RON Monofuel = auto, joka pystyy käyttämään vain yhtä polttoainetta, esimerkiksi metaania, lähes kaikki autot ovat bensiini- tai dieselöljykäyttöisiä monofuel-autoja, mukaan luettuna hybridiautot, vrt. bifuel, dualfuel, FFV (kts. Liite 5) MTBE = metyyli-tert-butyylieetteri, liikennepolttoaineeksi, erityisesti bensiinin oktaaniluvun kohottajaksi, sopiva nestemäinen eetteri, joka valmistetaan maakaasupohjaisesta fossiilisesta metanolista ja raakaöljystä NEC (national emission ceilings) NG (natural gas) = maakaasu, vrt. BG NGV (natural gas vehicle) = maakaasuajoneuvo, teknisesti sama kuin BGV NH 3 = ammoniakki

10 Nm 3 (normal cubic meter) = normaalikuutio = kuutio kaasua, kun paine on 1 bar ja lämpötila on 0 ºC NMHC (non-methane hydrocarbons) = hiilivedyt metaania lukuun ottamatta NMOG (non-methane organic compounds) = orgaaniset yhdisteet metaania lukuun ottamatta, sisältää NMHC:t sekä kaikki muut orgaaniset yhdisteet; käytännössä USA:n normeissa tarkoittaa samaa kuin NMVOC eli vain kaasumaisia yhdisteitä ja yhdisteiden höyryjä, vaikka periaatteessa siihen voivat sisältyä orgaaniset nesteet ja kiinteät orgaaniset yhdisteet NMVOC (non-methane volatile organic compounds) = VOC-yhdisteet metaania lukuun ottamatta NOx = typen oksidit OPM = Opetusministeriö p = päätös PL = perustuslaki PM:llä on kaksoismerkitys: Puolustusministeriö ja hiukkaset (particulate matter), PM10 = pienhiukkaset, joiden läpimitta on korkeintaan 10 μm Polttoaine = sekä lämpövoimakoneissa että polttokennoissa käytetty kemiallinen polttoaine Polttoainejoustava ajoneuvo = ajoneuvo, joka pystyy käyttämään useita erilaisia polttoaineita ja niihin täytyy lukeutua myös puhtaita tai lähes puhtaita UE-polttoaineita. Polttoainejoustavilla tarkoitetaan myös verkosta ladattavia sähköajoneuvoja, sillä ne pystyvät käyttämään kaikilla tavoilla tuotettua sähköä (mukaan lukien UE-sähköä) riippumatta siitä onko sähkö tuotettu polttoaineilla vai muilla teknologioilla, kuten tuulivoimalla. Myös sähköä välillisesti tarvitsevat ajoneuvot, kuten paineilma-ajoneuvot, kuuluvat tähän ryhmään. Tavanomaiset hybridiajoneuvot, jotka eivät pysty lataamaan sähköä verkosta, eivät lukeudu sähköajoneuvojen joukkoon. RES (renewable energy source) = uusiutuva energianlähde, RES-E = uusiutuvilla tuotettu sähkö, RES-T = uusiutuvilla tuotettu liikenne-energia, RES-H = uusiutuvilla tuotettu lämpö RME = rypsiöljyn metyyliesteri = eräs rypsiöljypohjainen biodiesellaji (yleisin biodiesellaji) RON (research octane number) = tutkimusoktaaniluku, ylempi oktaaniluku, vrt. MON rpm (rounds per minute) = kierroksia minuutissa, kierrosnopeus SBG (synthetic biogas) = synteettinen biokaasu eli puusta tai muusta biomassasta termisen kaasutuksen (ja metaanisynteesin) kautta valmistettu pääasiassa metaania sisältävä kaasu, vrt. SNG Sm 3 (standard cubic meter) = standardikuutio = kuutio kaasua maapallon keskimääräisissä olosuhteissa: paine on 1 bar ja lämpötila on 15 ºC SNG (synthetic natural gas) = synteettinen maakaasu eli kivihiilestä tai muista fossiilisista energialähteistä termisen kaasutuksen ja metaanisynteesin kautta valmistettu pääasiassa metaania sisältävä kaasu, vrt. SBG SO 2 = rikkidioksidi STM = Sosiaali- ja terveysministeriö t-% = tilavuusprosentti, eroaa painoprosentista p-%, energiaprosentista e-% ja mooliprosentista mol-% TEL = tetraetyylilyijy, bensiinin lyijytyksessä käytetty yhdiste TEM = Työ- ja elinkeinoministeriö ( asti Kauppa- ja teollisuusministeriö KTM sekä Työministeriö TM) TUKES = Turvatekniikan keskus UE = uusiutuva energia tai uusiutuvat energialähteet. UE-polttoaineet tarkoittavat biopolttoaineita ja niiden lisäksi muihin uusiutuviin energiamuotoihin kuin bioenergiaan pohjautuvia polttoaineita, esimerkiksi tuulivoimalla vedestä valmistettu vety. UE-polttoainekäyttöiset ajoneuvot tarkoittavat ajoneuvoja, jotka pystyvät käyttämään puhdasta tai lähes puhdasta UE-polttoainetta.

11 UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) = YK:n Euroopan talouskomissio UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) = YK:n ilmastonmuutoksen puitesopimus (Rion ilmastosopimus 1992) VM = Valtiovarainministeriö VN = valtioneuvosto VOC (volatile organic compounds) = haihtuvat orgaaniset yhdisteet eli kaasumaiset orgaaniset yhdisteet ja orgaanisten nesteiden höyryt YM = Ympäristöministeriö YVA = ympäristövaikutusten arviointi

12 1. Johdanto Tämä johdantoluku käsittelee pääasiassa liikennebiokaasun käytön ilmastovaikutuksia, koska se on pääsyynä liikennebiokaasun ja muiden liikenteen uusiutuvien voimanlähteiden käyttöä ja käyttöönottoa edistävän EU:n lainsäädännön toteuttamiselle. Myös muita ympäristövaikutuksia, biokaasun resursseja ja teknologian saatavuutta käsitellään luvussa 1. Ennen EU-tason lainsäädäntöä (Luku 4) ja sitä seuraavaa Suomen lainsäädännön katsausta (Luku 5) käsitellään YK-tason sopimusoikeutta (Luku 2) ja muuta kansainvälistä oikeutta ja eräiden maiden edistyksellisiä esimerkkejä (Luku 3). Yhteenvedossa (Luku 6) esitetään lainsäädännöllisiä ja hallinnollisia keinoja liikennebiokaasun käyttöönoton ja käytön edistämiseen Suomessa siten, että useimmat toimenpiteet koskevat myös muita uusiutuvia liikenteen voimanlähteitä. Koska liikennemuodoista tieliikenteen päästöt ovat selvästi suurin ongelma, tässä julkaisussa keskitytään siihen. Biokaasu soveltuu kuitenkin myös raideliikenteeseen (Kuva 3.24), vesiliikenteeseen (Kuva 5.11), lentoliikenteeseen (Kuva 2.6) ja avaruusliikenteeseen (Kuva L5.8). Niitä kuten myös biokaasulle soveltuvia moottorityyppejä ja varastointiteknologioita sekä biokaasuauton teknisiä ominaispiirteitä käsitellään lyhyesti liitteessä 5. Liikenne kasvattaa kasvihuonekaasupäästöjä EU:ssa enemmän kuin mikään muu sektori. EU15:ssa liikenteen kasvihuonekaasupäästöt kasvoivat +26 % vuosina , kun kaikkien sektorien yhteenlasketut päästöt vähenivät samana aikana -3 %. Kasvu on lähes kokonaan peräisin tieliikenteestä, joka vuonna 2006 vastasi 19 % EU15:n kaikista kasvihuonekaasupäästöistä. Suomessa liikenteen kasvihuonekaasupäästöt kasvoivat vuosina % eli vähemmän kuin EU15:ssa keskimäärin. Saksa on ainut EU15-maa, joka on kyennyt vähentämään liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä, -1,5 %:lla. Tärkeänä syynä siihen on ollut Saksan johtava asema EU:ssa liikenteen biopolttoaineiden käytössä (Kuva 4.4). Liikenteen päästöjen kasvu johtuu yksinomaan fossiilisten liikennepolttoaineiden käytön kasvusta. (EEA 2008a) Biokaasuteknologia on yksi monista olemassa olevista teknisistä ratkaisuista, joilla liikenne voidaan siirtää uusiutuvien energiamuotojen pohjalle ja siten välttää fossiilisten energiamuotojen käytön ilmastovaikutukset. Biokaasu ei yksin riitä ratkaisemaan koko ongelmaa, mutta yhdessä lukuisten muiden resurssien ja teknisten ratkaisujen kanssa maailman kaikki liikenne voitaisiin siirtää uusiutuville energiamuodoille ilman kilpailua ruokatuotannon tai biodiversiteetin suojelun kanssa (Johansson ym. 1993, Lampinen & Jokinen 2006). Tämä on mahdollista riippumatta siitä kehittyykö liikenneteknologian energiatehokkuus vai ei. Mikäli uusiutuvan energian sijaan luotetaan pelkästään energiatehokkuuden paranemiseen jatkaen fossiilisten käyttöä, voidaan saavuttaa 100 % sijaan vain noin 20 % vähenemä fossiilisten polttoaineiden käytössä. Uusiutuva energia tarjoaa liikenteen ilmasto-ongelman ratkaisun, mutta energiatehokkuus ei. Ideaalista on, että energiatehokkuus kytketään yhteen uusiutuvan energian käytön kanssa. Tavoittelemisen arvoiseen tulevaisuuteen kuuluu kuvan 1.1 biokaasuhybridibussi, jossa alhaisimman 9

13 ilmastovaikutuksen biopolttoaine yhdistetään parhaaseen energiatehokkuusteknologiaan ja sitä käytetään joukkoliikenteessä. Kuva 1.1 Autoteknologian huipputasoa edustava Uppsalan kaupunkiliikenteen biokaasuhybridibussi (Neoplan) tankkaamassa kaupungin jäteveden puhdistamolla valmistettua biokaasua bussivarikolla. Elinkaarikasvihuonekaasupäästöt ovat 25 g CO 2 ekv /km. Lietelantaperäistä biokaasua käytettäessä elinkaarikasvihuonekaasupäästöt olisivat peräti negatiiviset. [2005] Tuloksena saavutetaan jäteveden puhdistamon kaasua käytettäessä kaikkien kasvihuonekaasujen yhteenlasketuissa elinkaaripäästöissä taso 25 g/km (Taulukko 1.1) eli henkilöä kohti alle 1 g/km. Se tarkoittaa, että ajonaikaisissa hiilidioksidipäästöissä, jotka henkilöautojen myynnin yhteydessä ilmoitetaan, tason 100 g/km ylitys on pahasti alikehittyneen teknologian merkki. Silti reilusti yli 100 g/km päästäviä henkilöautoja, kuten kaikki Suomessa myytävät fossiilihybridiautot ja fossiilidieselautot ovat, mainostetaan Suomessa ympäristöystävällisinä. Tämä kertoo paitsi heikosta valistuksen tasosta myös fossiiliautojen energiatehokkuusteknologian heikoista mahdollisuuksista sekä toisaalta niistä suurista mahdollisuuksista, joita markkinoilla olemassa olevan biokaasuteknologian käyttöönotto tarjoaisi. Biokaasukäyttöisellä liikenteellä alitetaan reilusti myös kävelyn ja pyöräilyn päästöt. Johtuen suomalaisten lihapitoisesta ruokavaliosta kävelyn päästöt ovat yli 300 g/km ja pyöräilyn yli 100 g/km. Vain pelkästään lähikasvisruokaa syövä voi pyöräilyllä saavuttaa suurimpien tavanomaisten biokaasuautojen päästötason, mutta energiatehokkaimmat biokaasuautot alittavat sen puolella. Kävelyä ja pyöräilyä toki tulee terveyssyistä edistää, mutta kasvihuone- 10

14 kaasupäästöissä ne eivät tarjoa parannusta, vaan suuren heikennyksen biokaasukäyttöiseen liikenteeseen verrattuna. Taulukko 1.1 Eräiden autojen elinkaari-co 2 -päästöjä Ruotsin Gröna Bilister -järjestön tilastojen pohjalta (modifioituna). Biokaasu on valmistettu jätevedestä ja biodiesel rypsiöljystä (RME). Merkki ja malli Polttoaine Kulutus [l/100 km tai Nm 3 /100 km] Elinkaari-CO 2 [g/km] Toyota Prius Hybrid (konvertoitu) Biokaasu 4,2 6 Opel Astra Kombi 1.6 CNG Biokaasu 6,3 9 Audi A2 1.2 TDI 3L RME 3,0 10 Volkswagen Lupo 3L TDI RME 3,0 10 Volvo S60 Bi-fuel Biokaasu 8,2 11 Volvo V70 Bi-fuel Biokaasu 8,7 12 Neoplan-hybridibussi Biokaasu Mopo 2T-bensiini 1,8 35 Ford Focus 1.8 FFV Etanoli (E85) 9,7 58 Saab 9-3 BioPower Etanoli (E85) 10,6 64 Audi A2 1,2 TDI 3L Dieselöljy 3,0 82 Volkswagen Lupo 3L TDI Dieselöljy 3,0 82 Toyota Prius Hybrid Bensiini 4,3 115 Smart Fortwo Bensiini 4,7 126 Opel Astra Kombi 1.6 CNG Maakaasu 6,3 137 Taulukon 1.1 mukaisesti alhaisimmat päästöt saavutetaan biokaasuhybriditekniikalla, mutta hyvään tulokseen päästään myös keskikokoisella tavanomaisella biokaasuautolla sekä erittäin pienillä biodieselautoilla. Mopo aiheuttaa alhaisesta energiankulutuksestaan huolimatta yli kolminkertaiset päästöt fossiilipolttoaineen takia. Etanoliautojen päästöt ovat alle puolet parhaisiin bensiiniautoihin verrattuna, mutta yli 5-kertaiset parhaisiin biokaasuautoihin verrattuna. Toyota Prius -hybridin, jonka ajonaikaiset CO 2 -päästöt ovat Suomen markkinoilla olevista autoista alimmat (104 g/km), konvertointi bensiinistä biokaasulle alentaa sen päästöjä 95 %. Maakaasun vaihtaminen biokaasuksi Opel Astra CNG:ssä puolestaan alentaa päästöjä 93 %. Maakaasun tavanomaiset ilmapäästöt ovat samat kuin biokaasulla, mutta se ei pysty merkittävästi auttamaan liikenteen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisessä. Bensiiniin verrattuna maakaasulla saavutetaan merkittävä hiilidioksidipäästöjen vähennys, mutta dieselöljyyn verrattuna ero on mitätön. Keskikokoisella Opel Zafiralla (Kuvat 3.18b ja 5.15b) siirtyminen bensiinistä maakaasuun vähentää CO 2 ekv -päästöjä -25 % ja siirtyminen bensiinistä dieseliin vähentää päästöjä vain -2,5 % (LBS 2002, Liite 6). Biokaasun elinkaaripäästöt Ruotsissa perustuvat pääasiassa jäteveden puhdistamoiden, mutta myös erilliskerätyn biojätteen mädättämöiden kaasun käyttöön ja päästöt aiheutuvat metaanista, jota karkaa hiukan sekä moottorista, että tuotantolaitoksesta. Eräissä tapauksissa biokaasun elinkaaripäästöt voivat olla paljon alemmatkin. Negatiiviset päästöt saavutetaan, kun käytetään sellaista metaania, joka muussa tapauksessa pääsisi ilmakehään. Sen liikennekäytön yhteydessä metaani samalla muunnetaan kertaa heikommaksi kasvihuonekaasuksi, hiilidioksidiksi. EU-komission, Euroopan autoteollisuuden ja Euroopan öljyteollisuuden laajan liikennepolttoaineiden elinkaarivertailun ainut negatiiviset kokonaiskasvihuonekaasupäästöt tuottava polttoaine- 11

15 ketju oli lietelantaperäinen biokaasu, jonka päästötaso keskikokoisella autolla on -150 g CO 2 ekv /km (JRC 2007, Kuva 1.2). Kuva 1.2 Kolmen biokaasuketjun ja bensiinin elinkaarikasvihuonekaasupäästöt EU-komission ja Euroopan auto- ja öljyteollisuuden vertailussa keskikokoisella henkilöautolla (JRC 2007). Lietelantabiokaasun päästöt ovat -150 g CO 2 ekv /km. Vertailusta puuttuu jäteveden puhdistamoiden kaasu, joka on Ruotsin liikennebiokaasun pääasiallinen lähde. Biokaasuteknologian alhaiset elinkaaripäästöt verrattuna muihin biopolttoaineisiin, mukaan lukien kaikki niin sanotut 2. sukupolven biopolttoaineet, tulevat selkeästi esiin lukuisissa muissakin liikennepolttoaineiden vertailuissa, esimerkiksi LBS (2002), IFEU (2004) sekä Volvo (2004), joita käsitellään liitteessä 6. Samoin vertailuista selviää, että huonoimmillakin biopolttoainesykleillä eli peltokasviperäisillä etanolilla ja biodieselillä voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä oleellisesti parhaimpaankin fossiiliketjuun verrattuna. Biokaasun avulla voitaisiin helpottaa myös muita fossiilisista polttoaineista johtuvia liikenteen päästöongelmia. EU:n raportissa YK:n kaukokulkeutumissopimuksen sihteeristölle todetaan, että liikenne on suurin NOx-, CO- ja NMVOC-päästöjen lähde ja toiseksi tärkein pienhiukkasten (PM10 ja PM2,5) lähde EU27:ssa (EEA 2008b). Siirtyminen bensiinin ja dieselöljyn käytöstä biokaasuun vähentää kyseisiä päästöjä erittäin runsaasti ja lisäksi myös melua (Taulukko 1.2). Taulukon 1.2 tuloksissa hyödynnetään Niggen (2000) laajaa maakaasuautojen elinkaarianalyysia. 12

16 Taulukko 1.2 Päästöjen vähenemä siirryttäessä bensiinistä tai dieselöljystä biokaasuun (Lampinen 2003,2005). Päästölaji Bussi: dieselistä biokaasuun Auto: dieselistä biokaasuun Auto: bensiinista biokaasuun Kasvihuonekaasut (CO 2, CH 4 ja -96% -95% -96% N 2 O) Pienhiukkaset (PM 2,5) -94% -99,9% -66% SO 2-98% -99% -98% NOx -39% -88% -57% NMVOC -70% -33% -79% Meluintensiteetti -50% -50% -50% Biokaasu on bensiiniin ja dieselöljyyn verrattuna myös turvallisempi polttoaine sekä törmäys- että tulipalotilanteissa (Luku 5.5) ja sen oktaaniluku on yli 140 eli se on moottoriteknisesti paljon bensiiniä parempi ottomoottorin polttoaine (Luku 3.2.2). Siksi se mahdollistaa ottomoottorin hyötysuhteen noston nykyiseltä tasolta, johon bensiinin huono laatu on sen pakottanut jättämään. Bensiinin rajat saavutettiin jo 1930-luvun lopulla, kun 100-oktaanista bensiiniä opittiin valmistamaan. Nykyisten autojen bensiinimoottorien eli bensiinikäyttöisten ottomoottorien hyötysuhde ei ole noussut luvun lopun parhaista moottoreista. Ottomoottorin hyötysuhde voidaan nostaa ainoastaan vaihtamalla biopolttoaineisiin, joista useimmilla on bensiiniä korkeampi oktaaniluku eli ne sallivat puristussuhteen nostamisen yli bensiinin salliman tason (Liite 5). Biokaasuteknologia mahdollistaa jätteiden käytön liikennepolttoaineina mikrobiologisen mädätysprosessin avulla (Lampinen 2004c). Biokaasun pääkomponentti on metaani, jonka osuus kaasusta on %, ja suurin osa lopusta on hiilidioksidia. Raakabiokaasu kelpaa kevyen puhdistuksen jälkeen sähkön ja lämmön tuotantoon, mutta liikennetarkoitukseen sitä pitää jalostaa (kuten raakamaakaasukin pitää aina jalostaa kaikkiin käyttötarkoituksiin; mutta se tehdään Siperiassa) erityisesti vähentämällä hiilidioksidin osuutta (Luku 3.2.2). Jalostusteknologioita on markkinoilla tarjolla runsaasti (IEA 2000, Persson ym. 2006). Suomen nykyään ainut liikennebiokaasun tuotantopaikka käyttää vesipesua (Lampinen 2004b), joka myös Ruotsissa on yleisin menetelmä (Taulukko 3.10). Ruotsissa kuitenkin käytetään useita muitakin menetelmiä. Haisevat biojätteet, jotka on joka tapauksessa pakko käsitellä, soveltuvat erinomaisesti liikennebiokaasun lähteeksi. Liikennebiokaasua voidaan tuottaa kuntien ja teollisuuden jätevedestä, erilliskerätystä kiinteästä biojätteestä sekä kaatopaikoilta kuten myös karjatalouden lannasta. Myös viherjätteet peltoviljelystä, teiden hoidosta ja kaupunkien puistojen hoidosta soveltuvat tarkoitukseen. Nykyinen biokaasuteknologia pystyy hyödyntämään kaikkia muita bioresursseja paitsi puuta ja muita erittäin ligniinipitoisia resursseja. Päinvastoin kuin polttoteknologioissa, biokaasuteknologioissa resurssin pitäisi olla märkää, josta syystä jätevedet ja karjatalouden lietelannat ovat erinomaisia resursseja. Kun liikennepolttoaine tuotetaan jätteistä, ei kilpailla ruokatuotannon, paperin tuotannon eikä minkään muunkaan tuotannon kanssa. Maa-alaa ei silloin myöskään tarvita. 13

17 Jäteperäisen biokaasun tuotantoresurssi on merkittävä. Pelkästään yhdyskunta- ja maatalousjätteistä olisi saatavissa EU15:ssa polttoaine 34 miljoonalle autolle (Lampinen ym. 2004). Se tarkoittaa EU27:een suhteutettuna, että 25 % tieliikenteen energiasta olisi saatavissa biojätteistä biokaasutekniikalla. Mikäli 20 % siitä resurssista käytettäisiin, se riittäisi koko EU27:n vuoden 2020 liikennebiopolttoainetavoitteen toteuttamiseen ilman tarvetta minkään muun resurssin tai teknologian käyttöön ja ilman tarvetta kilpailuun ruokatuotannon, muun tuotannon tai muun maa-alan käytön kanssa. Mikäli Suomessa käytettäisiin kaikki jätteet liikennebiokaasun tuotantoon, se riittäisi henkilöauton käyttöön (Lampinen 2003). Läheskään kaikkia jäteresursseja ei käytännössä voida saada liikennebiokaasun käyttöön, mutta Suomen biokaasuyhdistys on esittänyt Eduskunnalle , että tavoiteltaisiin biokaasulle 16 % osuutta Suomen tieliikenteen energiankulutuksesta. Jyväskylän alueen liikennebiokaasun esiselvityksessä arvioitiin, että alueen resurssit riittäisivät 433 bussin polttoaineeksi (Kuva 1.3) eli 5-kertaisesti alueella liikennöivien bussien tarpeeseen verrattuna. Pelkästään jätevedenpuhdistamossa soihdutettava eli hukattava biokaasu riittäisi 100 henkilöauton tai 6 bussin tarpeisiin. 1. Jätevedenpuhdistamon ylijäämäkaasu 6. Ympäröivien kuntien eläintenlanta, maksimi 100 TAI 6 TAI Jätevedenpuhdistamon ylijäämäkaasu + lisäkapasiteetti 7. Peltobiomassa nykyviljely 200 TAI 13 TAI Jätevedenpuhdistamon koko tuotanto + lisäkapasiteetti 8. Peltobiomassa maksimipotentiaali 510 TAI 34 TAI Mustankorkean kaatopaikkakaasu 9. Teoreettinen maksimipotentiaali 253 TAI 16 TAI Ympäröivien kuntien eläintenlanta, minimi 10. Helpostisaavutettava biokaasu TAI TAI Kuva 1.3 Jyväskylän seudun erilaisten resurssien riittävyys henkilöautojen ja bussien polttoaineeksi (Uusi-Penttilä 2004). Jäteresurssin lisäksi myös energiakasveista voidaan tehdä biokaasua. Kuvassa 1.4 ilmoitetaan peltohehtaarilta Etelä-Ruotsissa saatava liikennepolttoaineen määrä henkilöautokilometreinä useilla teknologioilla ja kasveilla nettoenergiasaantona eli viljelyn ja polttoainetuotannon energiankulutus on vähennetty. Se tarkoittaa oletusta, että osa tuotetusta energiasta on kulutettu viljelyyn ja prosessointiin. Yhtään fossiilienergiaa eikä muutakaan ulkoista energiaa tarvita. Tosiasiassa osa energiasta, erityisesti sähkö ja lämpö olisi parempi tuottaa jätepuulla, jolloin liikennepolttoainesaanto olisi korkeampi. 14

18 Olkea lukuun ottamatta esimerkit ovat energiakasveja. Olkibiokaasu on saatavissa yhdessä ruokatuotannon kanssa ilman kilpailua ruokatuotannon kanssa. Aikanaan hevosen ruokkimiseen tarvittiin yksi hehtaari peltoa, nykyään sama alue riittää auton polttoaineeksi. Esimerkiksi Suomessa asetettu tavoite hehtaarin energiakasvituotannosta riittäisi auton polttoaineeksi, mikäli käytetään tavanomaista etanolin ja biodieselin tuotantoa tehokkaampia menetelmiä, kuten biokaasutekniikkaa (Kuva 1.4). Synteettinen biokaasu pajusta Metanoli/DME pajusta Biokaasu sokerijuurikkaasta+naateista Etanoli sokerijuurikkaasta + biokaasu naateista Etanoli vehnästä + biokaasu jätteistä Biokaasu oljista Etanoli vehnästä Biodiesel rypsistä km/ha henkilöautolla Kuva 1.4 Nettoenergiasaanto liikennebiopolttoainetta Etelä-Ruotsissa yhdeltä hehtaarilta erilaisilla teknologioilla ja kasveilla mittana henkilöautokilometrit. Bussikilometrit saadaan jakamalla luvut kolmella. Perustietojen lähde: Pål Börjessonin tutkimus (Sweden 2006). Biometaania voidaan valmistaa mikrobiologisen mädätyksen lisäksi termisesti, erityisesti kaasutuspohjaisilla prosesseilla. Tällöin mikä tahansa bioresurssi soveltuu, mukaan lukien mustalipeä, metsähake ja muu puujäte sekä paju tai muu energiapuu. Suomen suuren puuresurssin takia termisen biometaanin potentiaali on paljon biokaasun potentiaalia suurempi. Nämä resurssit yhteen laskien Suomen sisäinen tie- ja vesiliikenne sekä sähköistämätön rautatieliikenne olisi siirrettävissä kokonaan biometaanille. Liikennebiokaasun tuotanto- ja käyttöteknologia on ollut saatavissa jo 1940-luvun alusta. Taustana oli 1930-luvulla Italiassa alkanut maakaasun liikennekäyttö (Stephenson 1991). Tukholmassa aloitettiin ensimmäisenä maailmassa liikennebiokaasun tuotanto vuonna 1940 (Kuva 1.5) ja Helsinki seurasi perässä vuonna 1941 (Kuva 1.6). Jätevedestä valmistettua biokaasua käytettiin liikennepolttoaineena Helsingissä vuoteen 1946 asti. AGA perusti ensimmäisen biokaasutankkausaseman vuonna 1941 Kyläsaaren jätevedenpuhdistamolle ja toisen vuonna 1943 Rajasaaren jätevedenpuhdistamolle kapasiteeteiltaan 30 ja 140 m 3 /h (Haapaniemi 1983, Katko 1996). Kaasu tankattiin alun perin keskitetysti 150 barin paineessa oleviin kaasupulloihin, jotka vaihdettiin autojen tyhjentyneisiin kaasupulloihin aivan kuten nestekaasua käytettäessä mutta myöhemmin siirryttiin 350 barin varastosäiliöön, josta voitiin tankata autojen kiinteisiin 15

19 kaasusäiliöihin (SK 1941). Kuvassa 1.6 tankataan biokaasua kuorma-autoon Rajasaaren tankkausasemalla (Katko 1996). Biokaasun tuotanto-kapasiteetti riitti 150 autolle. Kokonaistuotanto vuosina oli 48,8 TJ, joka riitti noin 14 miljoonan kilometrin ajoon (Eriksson ym. 1991). Biokaasulle konvertoitujen autojen tehot olivat suunnilleen samat kuin bensiiniä käytettäessä (SK 1941). Ero oli suuri silloisiin puukaasuautoihin verrattuna, sillä niillä tehot putosivat %. Nykytekniikalla puukaasun tehohäviö saadaan ajon kannalta merkityksettömän pieneksi. Kuva 1.5 Tukholman bussien peräkärryssä sijaitseva kuuden 150 barin pullon muodostama biokaasuvarasto vuodelta 1942 (a) ja malli tukholmalaisesta bussivarikosta 2. maailmansodan aikana (b) Tukholman raitiotiemuseossa. [2007] 16

20 Kuva 1.6 Konvertoitu biokaasukuorma-auto (Ford) tankkaamassa Helsingissä Rajasaaren jätevedenpuhdistamolla vuonna Tuotanto 2 puhdistuslaitoksella vuosina oli tarpeeksi 150 autolle, 14 milj. km ajoa varten. [Foto Roos /Helsingin kaupunginmuseon kuva-arkisto] Metaanin liikennekäyttö on ollut jo kauan monimuotoista ja kypsää teknologiaa (Ingersoll 1996). Liitteessä 5 on esitetty kaksoispolttoainejärjestelmällä varustetun bifuelauton kaasujärjestelmän aiheuttamat muutokset verrattuna tavalliseen bensiiniautoon. Nykyään metaaniautoja on käytössä maailmassa yli 8 miljoonaa, joista Euroopassa yli (GVR 2008). EU:n johtava liikennemetaanin käyttäjä on edelleen alan globaali pioneeri Italia, jossa on yli metaaniautoa ja yli 600 tankkauspaikkaa (Kuva 1.7). Maailman metaaniajoneuvoyhdistyksen IANGV tilastojen mukaan maailmassa on useita maita, joissa metaaniautojen osuus on yli 20 % koko autokannasta, mukaan lukien metaaniautomäärältään maailman johtava maa Argentiina. Euroopan metaaniautoyhdistys ENGVAn tietokannan mukaan Euroopasta on saatavissa metaanikäyttöisinä yli 300 henkilö- ja pakettiautomallia (yleensä bifuel), yli 50 bussimallia (yleensä monofuel) ja yli 20 rekkamallia (monofuel tai dualfuel). Suurin osa malleista on konversiomalleja. Biokaasuauton teknisistä vaihtoehdoista kerrotaan liitteessä 5. Eniten metaanikäyttöisiä henkilömalleja on Fiatilla, 24 kpl, joista vuonna 2006 markkinoille tullut Siena Tetrafuel (Kuva L5.9) edustaa todellista huipputekniikkaa. Se pystyy biokaasun lisäksi käyttämään myös 100 % etanolia. 17

21 Kuva 1.7 Maakaasun tankkausasemia Italiassa: a) Taksi (Fiat Multipla Bipower) tankkaamassa 1970-luvun alussa Milanon lentokentällä avatulla maakaasuasemalla, b) Moderni aurinkopaneeleilla sähköistetty huoltoasema lähellä La Speziaa Pohjois-Italiassa. Tankkaamassa Lamborghini Gallardo. [2004] Raakaöljyn pumppaushuipun läheisyys pakottaa joka tapauksessa siirtämään liikenteen pois raakaöljypohjaisista polttoaineista. Maakaasu voi toimia vain väliaikaisena lähteenä, sillä sen tunnetut resurssit ovat raakaöljyn kanssa samaa tasoa. Pitemmällä tähtäimellä vain uusiutuvat energialähteet ja kiinteät fossiiliset (kivihiili, turve, öljyliuske, öljyhiekka ja metaaniklatraatit) antavat mahdollisuudet koko liikenteen polttoainetarpeen globaaliin tyydyttämiseen. Mikäli uusiutuvan energian liikennekäyttöä vastustetaan, kuten Suomessa tehdään (Liite 3), vaihtoehdoksi jäävät kiinteät fossiiliset. Kun uusiutuvilla voidaan vähentää liikenteen elinkaaripäästöjä raakaöljypohjaisiin polttoaineisiin verrattuna vähintään 50 %:lla, niin kiinteät fossiiliset lisäävät elinkaaripäästöjä vähintään 50 %:lla. Liikenne on jo nyt globaalisti eniten päästöjä kasvattava sektori, eikä pitäisi olla varaa maksimoida päästöjen kasvua. Itse asiassa liikenteen siirtäminen kiinteille fossiilisille on teknologia, joka mahdollistaa suurimmat päästölisäykset kaikista teknologisista mahdollisuuksista, mitä ihmiskunnalla on käytettävissään. Kuitenkin sitä Suomessa Vanhasen 2. hallituksen hallitusohjelmaa myöten halutaan. Kasvihuonekaasujen ja muiden ilmapäästöjen vähenemisen lisäksi biokaasulla ja monilla muilla UE-polttoaineilla voidaan vaikuttaa positiivisesti erittäin moneen muuhun sektoriin ja niiden tavoitteisiin, esimerkiksi jätehuolto, maatalous, työllisyys, yritystoiminta, valtion ja kuntien talous sekä energiahuoltovarmuus. Nämä ovat kuuluneet EU:n UE-polttoaineiden edistämispolitiikan perusteisiin (Lampinen 2001a). Ruotsi näyttää erinomaista esimerkkiä kuntavetoisesta integroidusta politiikasta, jossa biokaasun liikennekäytön hyödyt maksimoidaan kaupunkiliikenteessä (Luku 3.3.2). Ruotsissakin käytetään vain hyvin pieni osa heidän resurssistaan, joten teknologian diffuusiota ollaan nyt levittämässä toistaiseksi vähän käytettyihin resursseihin, erityisesti maatiloihin. Suomessakin maatilojen mahdollisuudet ovat valtavat (Lampinen & Jokinen 2006). Suomessa on kuitenkin valtavan paljon parannettavaa ja hyvin paljon teknologian käyttöönoton vastustuksen aiheuttamia esteitä purettavana (Liite 3). 18

22 2. YK-tason sopimusoikeus 2.1. YK:n ilmastosopimus ja Kioton protokolla YK-tason sopimusoikeudesta biokaasua koskee etenkin ilmastonmuutosta hillitsevät sopimukset. Ilmastonmuutos nousi YK:n ylimmän tason poliittisen huomion ja huolen kohteeksi vuonna 1970 pääsihteerin raportilla ja vuonna 1972 YK:n ensimmäisessä hallitustenvälisessä ympäristökonferenssissa Tukholmassa. Rio de Janeirossa vuonna 1992 solmittiin YK:n ilmastonmuutoksen puitesopimus UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) ja sen kolmannessa osapuolikokouksessa vuonna 1997 Kiotossa neuvoteltiin Kioton protokolla (UNFCCC 2008). Ilmastosopimuksen, joka astui voimaan vuonna 1994, on ratifioinut 192 maata ja Kioton protokollan, joka astui voimaan vuonna 2005, on ratifioinut 178 maata. Ottaen huomioon, että YK:ssa on jäsenmaita 192, nämä sopimukset ovat saavuttaneet lähes täydellisen globaalin hyväksynnän. Kioton protokollan 2 artikla sisältää listan toimenpiteistä, joita sopimuksen ratifioineet maat ovat velvoitetut toteuttamaan. Niistä seuraavat viisi koskevat liikennebiokaasua: 1. Kestävän kehityksen mukaisen maatalouden edistäminen, erityisesti kasvihuonekaasupäästöjä alentavasti: Biokaasureaktoreiden mädätysjäännöksessä kaikki ravinteet säilyvät, mukaan lukien typpi, ja ne ovat kasveille helppokäyttöisessä muodossa. Metaanin ja typpioksiduulin päästöt viljelyssä vähenevät verrattuna keinolannoitteiden, lannan ja kompostin käyttöön. Maatalouden koneiden ja laitteiden energia sekä sähkö ja lämpö ovat tuotettavissa biokaasulla vähentäen fossiilisten energiamuotojen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä. Koska maatilojen koneet kuten traktorit ja puimurit sekä autot ovat nykyään täysin fossiilikäyttöisiä, niiden korvaaminen liikennebiokaasulla saa aikaan suurimman CO 2 -vähennyksen (sähkö ja lämpö on helppo korvata muillakin uusiutuvilla). 2. Uusiutuvan energian käytön lisääminen: Biokaasua voidaan hyödyntää liikenteessä kuten myös työkonepolttoaineena sekä sähkön ja lämmön tuotannossa eli kaikilla energiankäytön sektoreilla. Koska liikenne ja työkoneet ovat lähes täysin fossiilienergiariippuvia, biokaasun käyttö niissä sovelluksissa saa aikaan suurimmat päästövähennykset. Koska biokaasu on 140-oktaanista moottoripolttoainetta, se on liian jaloa sähkön ja lämmön tuotantoon. 3. Ilmastonmuutoksen torjuntaa vaikeuttavien markkinavääristymien poistaminen: Suomessa on historiallisesti tuettu ja edelleen tuetaan fossiilisia tuontipolttoaineita liikenteen energiankäytössä kotimaisia uusiutuvia energianlähteitä vastaan. Tämän markkinavääristymän poistaminen eli uusiutuvien energiamuotojen saattaminen samalle viivalle fossiilisten kanssa on välttämätön toimenpide. 4. Liikenteen kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen: Biokaasulla voidaan korvata fossiilisia energianlähteitä kaikissa liikennemuodoissa, mutta helpoimmin tieliikenteessä, josta suurin osa liikenteen kasvihuonekaasupäästöistä on lähtöisin. 19

23 5. Jätteenkäsittelyn metaanipäästöjen vähentäminen: Metaanipäästöjä saadaan vähennettyä mm. kompostointiin verrattuna biokaasutekniikalla ja lisäksi hyödyntää syntyvä metaani parhaalla mahdollisella tavalla liikennepolttoaineena. Taulukossa 2.1 on esitetty teollisuusmaiden kasvihuonekaasujen päästömuutokset vuosina YK:n ilmastonmuutossopimuksen sihteeristön raportin mukaisesti (UNFCCC 2005). Suomi kuuluu päästöjä eniten kasvattaneiden maiden joukkoon, josta syystä Suomessa tarvitaan erityisen paljon toimenpiteitä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Liikennebiokaasu on eräs nykyisin käyttämätön mahdollisuus. Biopolttoaineiden käyttö liikenteessä, aivan kuten niiden käyttö sähkön ja lämmön tuotannossa, on nettohiilidioksidipäästöistä vapaata ja ilmastosopimuksen päästöinventaariosääntöjen mukaisesti Suomikin hyötyisi liikenteen siirtämisestä biopolttoaineille. Taulukko 2.1 Kasvihuonekaasupäästöjen muutokset teollisuusmaissa (UNFCCC 2005). Järjestysluku Maa Päästömuutos [%] 1. Liettua -66,2 EU15-1,4 2. Latvia -58,5 21. Sveitsi -0,4 3. Eesti -50,8 22. Belgia +1,3 4. Bulgaria -50,0 23. Hollanti +1,5 5. Ukraina -46,2 24. Liechtenstein +5,3 6. Romania -46,1 25. Tanska +6,8 7. Valkovenäjä -44,4 26. Norja +9,3 8. Venäjä -38,5 27. Italia +11,5 9. Puola -34,4 28. Japani +12,8 10. Unkari -31,9 29. USA +13,3 11. Slovakia -28,3 30. Itävalta +16,5 12. Tsekki -24,2 31. Suomi +21,5 13. Saksa -18,2 32. Uusi-Seelanti +22,5 14. Luxemburg -16,1 33. Australia +23,3 15. Englanti -13,0 34. Kanada +24,2 16. Islanti -8,2 35. Irlanti +25,6 17. Kroatia -6,0 36. Kreikka +25,8 18. Ruotsi -2,3 37. Portugali +36,7 19. Ranska -1,9 38. Monaco +37,8 19. Slovenia -1,9 39. Espanja +41,7 Ainut sektori, jolla Suomessa on pystytty merkittäviin kasvihuonekaasupäästöjen vähennyksiin, on jätehuolto. Jätehuoltosektorin kasvihuonekaasupäästöt alenivat 30 %:lla vuosina (YM 2006). Silti silläkin sektorilla Suomi on suoriutunut EU15:n keskiarvoa huonommin (EEA 2008a). Suuri menestystarina on ollut kaatopaikkojen metaanipäästöjen vähentyminen Valtioneuvoston päätöksellä 861/1997 toteutetulla kaatopaikkakaasun keräyspakolla (Kuva 2.1). 20

24 Kuva 2.1 Kaatopaikkakaasun keräys, hyödynnys ja soihdutus (ylijäämäpoltto) Suomessa vuosina (Biokaasuyhdistys 2007). Liikenteessä kaatopaikkakaasua ei ole käytetty. Mikäli vuoden 2005 kaasu olisi käytetty liikenteessä, siitä olisi riittänyt polttoaine 2000 kaupunkibussin tarpeisiin. Ongelmaksi on jäänyt se, että suurin osa kaasusta on soihdutettu eli jätetty kokonaan hyödyntämättä, joten vain osa tuotetusta kaasusta on vähentänyt Suomen kasvihuonekaasupäästöjä myös korvaamalla fossiilisia polttoaineita. Liikenteeseen kaatopaikkakaasua ei ole lainkaan käytetty. Jätesektorin päästöistä yli 90 % aiheutuu jätteiden metaanipäästöistä. Tämä ongelma olisi poistettavissa erilliskerätyn biojätteen mädättämöillä, mutta niitä ei ole vuoden 1990 jälkeen Suomeen rakennettu, koska kompostoreilla on sen jälkeen ollut täydellinen hallinta biojätteen käsittelytekniikan markkinoista. Keskitetyn kompostoinnin aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt ovat lisääntyneet voimakkaasti vuoden 1990 jälkeen ja ne olivat 0,1 Mt CO 2 ekv vuonna 2003 (YM 2006) eli vastasivat biokaasuhenkilöauton vuotuisia päästöjä. Euroopan ympäristökeskuksen viimeisimmän YK:n ilmastosopimuksen sihteeristölle laatiman raportin mukaan Suomen kasvihuonekaasupäästöt kasvoivat vuosina nopeammin kuin missään muussa EU27-maassa (EEA 2008a). Vuosina Suomen päästöt ovat kasvaneet +13 %, kun koko EU27:n päästöt ovat vähentyneet -8 % ja EU15:n päästöt ovat vähentyneet -3 %. Ruotsissa, jossa teollisuuden rakenne, ilmasto ja etäisyydet ovat samanlaisia kuin Suomessa, päästöt ovat vähentyneet -9 %, ja 11 EU-maassa vielä Ruotsiakin enemmän. Ero Ruotsin -9 %:n ja Suomen +13 %:n välillä johtuu pääasiassa poliittisista ratkaisuista. Suomen passiivista vapaaehtoisuuteen ja liikennepolttoaineiden osalta vastustukseen painottuvaa ilmastopolitiikkaa on siis tarve täydellisesti uudistaa, jotta edes EU:n keskimääräinen suoritustaso voitaisiin saavuttaa. Suomen muodollinen tavoite EU:n sisäisen taakanjaon mukaan on saavuttaa vuoden 1990 taso Kioton protokollan 1. sopimuskautena eli vuosien keskiarvona. Suomen muodollinen tavoite Kioton protokollan artiklan 3.1 mukaisesti on kuitenkin -8 % ja se tulee Suomen velvoitteeksi, mikäli EU15, jonka sisäisesti taakanjako Kioton protokollaan 21