ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Samankaltaiset tiedostot
ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

BiKa-hanke Viitasaaren työpaja Uusiutuvan energian direktiivi REDII ehdotus

REDII -ehdotuksen kasvihuonekaasupäästöjä koskevat kestävyyskriteerit

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

Biokaasulaskuri.fi. Markku Riihimäki Erika Winquist, Luonnonvarakeskus

Biokaasuun perustuva lämpö- ja energiayrittäjyys

- Vuonna 2014 Lapissa oli maatilaa:

Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

Biokaasuntuotannon kannattavuus

Kymen Bioenergia Oy NATURAL100

Biokaasu maatiloilla tilaisuus

Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa. Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto

Maatalouden biokaasulaitos

Kerääjäkasveista biokaasua

Keski-Suomen biokaasupotentiaali raaka-aineiden ja lopputuotteiden hyödyntämismahdollisuudet

Biokaasua Pirkanmaan biojätteistä Biokaasuseminaari UKK-Instituutissa

Laukaan energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Biokaasun tuotanto ja liiketoimintamallit

ESIMERKKEJÄ TOTEUTUNEISTA MAATILAKOKOLUOKAN BIOKAASULAITOKSISTA. Ravinnerenki, Teija Rantala

Joutsan seudun biokaasulaitos

Siipikarjanlannan käsittely - elinkaariset ympäristövaikutukset. Suvi Lehtoranta Suomen ympäristökeskus Teholannan loppuseminaari

Harri Heiskanen

Lantalogistiikka-hanke: Naudan lietelannan kuivajae biokaasulaitoksen lisäsyötteenä

Maatilatason biokaasulaitoksen toteutusselvitys. BioG Biokaasun tuotannon liiketoimintamallien kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla -hanke

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Biolaitostoiminta osana kiertotaloutta Metener Oy palvelut ja tuotteet Juha Luostarinen

Jyväskylän energiatase 2014

BioGTS Biojalostamo - Jätteestä paras tuotto

Energia ja ilmastonmuutos- maatilojen uusiutuvan energian ratkaisuja

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Onko peltobiomassan viljely ja jalostaminen energiaksi energiatehokasta - Syökö peltoenergiakasvien

Jyväskylän energiatase 2014

Peltobiomassojen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Biokaasun tuotanto on nyt. KANNATTAVAMPAA KUIN KOSKAAN Tero Kemppi, Svetlana Smagina

Uuraisten energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Maatilamittakaavan biokaasulaitoksen energiatase lypsylehmän lietelannan sekä lietelannan ja säilörehun yhteiskäsittelyssä

Biokaasua muodostuu, kun mikrobit hajottavat hapettomissa eli anaerobisissa olosuhteissa orgaanista ainetta

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Maatilojen biokaasulaitosten toteuttamismallit Erkki Kalmari

Biokaasun mahdollisuudet päästöjen hillitsemisessä

Energiantuotanto ja ravinnekierto maatilalla Case Palopuron agroekologinen symbioosi

TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus

Energiantuotantoinvestoinnin edellytykset ja tuen taso. Säätytalo

Metsäenergian hankinnan kestävyys

Oman tilan energiankulutus mistä se muodostuu?

Jätteestä energiaa ja kierrätysravinteita BioGTS Oy

Virolahden biokaasulaitokselta biokaasua jakeluverkkoon

Peltoenergiaan pohjautuvan biokaasun tuotannon tuotantoketjun kestävyys energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt

Maatalouden kuivamädätyslaitos Juha Luostarinen Metener Oy

Kiertotalous alkaa meistä Bioenergian kestävyyden arviointi Kommenttipuheenvuoro

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2015 Arviot vuosilta

BioKymppi Oy Kiteen biokaasulaitos. Liikennebiokaasua omista biojätteistä Täyden Kympin Kiertotaloutta

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

BIOKAASUNTUOTANTO SAARIJÄRVI

ENPOS Maaseudun Energiaakatemia

Uusiutuvan energian direktiivi RED II, tilannekatsaus

BioKymppi Oy Kiteen biokaasulaitos Biokaasulaitoksen nykyiset ja uudet kierrätyslannoitteet

Äänekosken energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Biokaasun tuotannon kannattavuus - Onko biopolttoaineiden kestävä tuotanto ylipäänsä mahdollista?

W-FUEL Jätteestä liikennepolttoainetta -hankkeen esittely

Biokaasua Pohjois-Karjalasta nyt ja tulevaisuudessa

Gasum Jussi Vainikka 1

Keski-Suomen energiatase Lauri Penttinen Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Liikenteen biopolttoaineet

Ympäristöteema 2010: Maatilojen biokaasun mahdollisuudet hyödyt ympäristölle ja taloudelle

Jämsän energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Ilmastovaikutuksia vai vesistönsuojelua?

Lisää kaasua Keski-Suomeen?

KAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA ENERGIAA JÄTTEESTÄ YHTEISTYÖ LUO VAKAUTTA

Jätevesilietteen eri käsittelyvaihtoehtojen kasvihuonekaasupäästöt pohjoisissa olosuhteissa

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2013 Arviot vuosilta

Lannasta kanna(avas* biokaasua? Mahdollisuudet

BIOKAASUN ENERGIATEHOKKAAT KÄYTTÖRATKAISUT Energiatehokas vesihuoltolaitos

Muuramen energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

LCA-työkalun kehittäminen. Puoliväliseminaari

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2016 Arviot vuosilta

Biohiilen käyttömahdollisuudet

Lannan ravinteet ja energia talteen Biokaasun tuotannon mahdollisuudet Punkalaitumella

Arja Seppälä, tutkija, MTT Tutkimusryhmä: Oiva Niemeläinen, Marjo Keskitalo, Tapio Salo, Matts Nysand, Pellervo Kässi, Heikki Lehtonen, Eeva

DEMECAN TARINA. Perustettu 2008 Perustaja Pekka Vinkki Kotipaikka Haapavesi 100% suomalaisomisteinen

Liite X. Energia- ja ilmastostrategian skenaarioiden energiataseet

Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

AVA:n Kuivamädätyslaitos, Augsburg

Kiertoravinne. Alkutuotannon ja elintarviketeollisuuden massavirtojen tuotteistaminen ja uudelleen jako Seinäjoen seudulla

LCA in landscaping. Hanke-esitys Malmilla Frans Silvenius tutkija, MTT

Outi Pakarinen Biokaasun energia- ja teollisuuskäyttö

KeHa-hanke Elinkaariajattelu

Biokaasun tuotanto ja hyödyntäminen - tilannekatsaus

Biokaasulaitoksen kierrätyslannoitteiden ympäristövaikutukset -mistä ne muodostuvat? Tanja Myllyviita Suomen ympäristökeskus

Täyttä kaasua eteenpäin Keski-Suomi! -seminaari ja keskustelutilaisuus Hotelli Rantasipi Laajavuori, Jyväskylä

Biokaasulaitosinvestointi - luvituksesta liiketoimintaan

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla

Viite RES-direktiivi (EUVL L 140, , s. 16); ILUC-direktiivi (EUVL L 239, , s.1)

Maatalouden sivuvirtojen hyödyntämisen haasteet

HE laeiksi jakeluvelvoitelain, kestävyyslain ja Energiavirastosta annetun lain muuttamisesta (HE 17/2017 vp)

Case Harjun Voima. Harjun Voima työnimi hankkeelle Hankkeen osapuolet Haminan Energia Oy ja Harjun Oppimiskeskus Oy. Olavi Kemppi 23.4.

Transkriptio:

ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Biokaasulaitoksen energiatase Energiataseessa lasketaan tuotantoketjun kuluttama energia ja sitä verrataan tuotettuun energiaan. Energiantuotannon tapahduttava mahdollisimman tehokkaasti sekä taloudellisesti että ympäristön kannalta Kulutettu energia Nurmenviljely Syötteiden ja jäännöksen kuljetukset Biokaasuprosessin kuluttama sähkö ja lämpö Biokaasun prosessointi (puhdistus ja paineistus) Tuotettu energia CHP (sähkö ja lämpö) Liikennepolttoaine (biometaani) Panos/tuotos suhde -> Kuinka monta prosenttia energiaa kuluu yhden energiayksikön tuottamiseen

Kasvihuonekaasupäästöt Euroopan parlamentin ja neuvoston antama direktiivi (RES-direktiivi, 2009/28/EY) antaa uusiutuvista energianlähteistä peräisin oleville biopolttoaineille kestävyyskriteerit. Raaka-aineen alkuperä Ilmastovaikutukset, päästövähennykset Kasvihuonekaasuista tarkastellaan hiilidioksidia (CO 2 ), metaania(ch 4 ) ja dityppioksidia (N 2 O), jotka ovat merkittävimmät kasvihuonekaasut

Biokaasulaitoksen perustiedot Kolme erillistä reaktoria, joiden yhteistilavuus 7000 m 3 Syötteenä 25 000 t nurmirehua, noin 1000 ha 5 600 t lietelantaa 15 000 t kierrätetään nestejaetta

Lannoitteet Siemen Kasvinsuojelu Säilöntäaine Biokaasuprosessi energiakasveista Polttoaine Sähkö Biokaasu CHP sähkö Nurmen viljely Puhdistus ja paineistus Biometaani Korjuu Kuljetus Varastointi Syöttö reaktoriin Biokaasu prosessi Separointi Lietelanta -sika/lehmä Nestejae Kuljetus Kuivajae Polttoaine

Laskennan vaihtoehdot CHP yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto Oma lämpö ja sähkö BIOMETAANI Biokaasun jalostaminen biometaaniksi, liikennepolttoaineeksi BIOTRAKTORI Biokaasun jalostaminen biometaaniksi, liikennepolttoaineeksi Biometaanin käyttö biokaasutraktorissa peltoviljelyssä ja kuljetuksissa

Lannoitteet Siemen Kasvinsuojelu Säilöntäaine Biokaasuprosessi energiakasveista, CHP Polttoaine Nurmen viljely Sähkö Biokaasu CHP sähkö Korjuu Kuljetus Varastointi Syöttö reaktoriin Biokaasu prosessi Separointi Lietelanta -sika/lehmä Nestejae Kuljetus Kuivajae Polttoaine

Lannoitteet Siemen Kasvinsuojelu Säilöntäaine Biokaasuprosessi energiakasveista, BIOMETAANI / BIOTRAKTORI Polttoaine Sähkö Nurmen viljely Biometaani Biokaasu Puhdistus ja paineistus Biometaani Korjuu Kuljetus Varastointi Syöttö reaktoriin Biokaasu prosessi Separointi Lietelanta -sika/lehmä Nestejae Kuljetus Kuivajae Biometaani Polttoaine

Nurmenviljelyn kasvihuonekaasupäästöt Peltoviljelytyöt, työkoneiden polttoaineet Kalkin, lannoitteiden, säilöntäaineen ja torjuntaaineen valmistus Polttoaineen tuotannon kasvihuonekaasupäästöt Lietelannan ja nurmirehun kuljetus laitokselle Neste- ja kuivajakeen kuljetus pelloille Maaperän N 2 O päästöt Käytetty typpilannoitus (haihdunta, valunta), kasvitähteiden hajoaminen Vähennykset päästöistä Maaperän hiilikertymä Lannan parempi käsittelytekniikka

Biokaasulaitoksen energiankulutus Sähkön kulutus Reaktorin syöttäminen Sekoitus Pumput Separointi Lämminvesi kierto Kaasun puhdistus ja paineistus biometaaniksi Lämmön kulutus Syötteen lämmitys Lämmönhukka reaktorista Metaanihävikistä syntyvät kasvihuonekaasupäästöt

Nurmenviljelyn energiapanokset 3000 2500 GJ/a 2000 1500 1000 500 1400 GJ/a vähemmän primäärienergiaa Säilöntäaine Torjunta-aineet Lannoitus Kalkitus Siemen Diesel kuljetus Diesel viljely 0 CHP BIOMETAANI BIOTRAKTORI

Biokaasulaitoksen energiatase Primäärienergiapanos (GJ/GJ) 35,0 % 30,0 % 25,0 % 20,0 % 15,0 % 10,0 % Tuotto 35 900 GJ Tuotto 73 600 GJ Tuotto 72 500 GJ Paineistus ja puhdistus Sähkö Kuljetukset Peltoviljely 5,0 % 0,0 % CHP BIOMETAANI BIOTRAKTORI Peltoviljelyn panokset

Biokaasulaitoksen energiatase 35,0 % 30,0 % Tuotto 35 900 GJ Tuotto 73 600 GJ Tuotto 72 500 GJ Oma lämpö Primäärienergiapanos (GJ/GJ) 25,0 % 20,0 % 15,0 % 10,0 % Oma sähkö Paineistus ja puhdistus Sähkö Kuljetukset 5,0 % Peltoviljely 0,0 % CHP BIOMETAANI BIOTRAKTORI Peltoviljelyn panokset

Biokaasulaitoksen kasvihuonekaasupäästöt 60 40 g CO 2 -ekv./mj 34 % 48 % 50 % Metaanihävikki Diesel 20 N2O päästöt pellolta g CO 2 -ekv./mj 0 CHP BIOMETAANI BIOTRAKTORI Sähkö -20 Kalkki -40 Torjunta-aineet -60-80 99 % 80 % 81 % Lannoitus Maaperän hiilikertymästä saatavat vähennykset

Skenaarioiden tarkastelu Nurmen satotason nousu 20 %, 7,4 -> 8,9 t TS/ha Tarvittava peltopinta-ala vähenee Metaanintuotto kasvaa 20 %, Tuulisähkön käyttäminen Kasvihuonekaasupäästöt 0 g CO 2 ekv./mj

Eri skenaarioiden energiatase 35,0 % Primäärienergiapanos (GJ/GJ) 30,0 % 25,0 % 20,0 % 15,0 % 10,0 % 5,0 % Paineistus ja puhdistus Sähkö Kuljetukset Peltoviljely Peltoviljelyn panokset 0,0 %

Eri skenaarioiden 60,0 kasvihuonekaasupäästöt g CO2-ekv./MJ 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 Metaanihävikki Diesel Säilöntäaine N2O päästöt pellolta Sähkö Kalkki Torjunta-aineet Lannoitus 0,0

Johtopäätökset Biokaasulaitos käyttää energiaa 11-33 % tuotetusta energiasta, riippuen biokaasun jalostamisesta (CHP, BIOMETAANI) Suurin osa kuluu biokaasuprosessissa 70-80 % Biokaasun tuottaminen RES-direktiivin mukaan kestävää eli päästövähennys yli 60 % Nurmirehun viljely biokaasulaitoksille soveltuu hyvin osaksi viljelykiertoa parantaen maan kasvukuntoa sekä tavanomaisessa että luomutuotannossa.

Kiitos. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos mari.p.seppala@jyu.fi