BIOENERGIAN KÄYTÖN JA TUOTTAMISEN TOTEUTETTAVUUS LAPISSA Vesa Niemitalo Ammattiopisto Lappia 14. 15.2.2008
MAATALOUS, TAAJAMAT, TUULI- JA AURINKOENERGIA Maatilojen potentiaalit Elintarvikesektori (kaupat, ravintolat, hotellit, ruokapalvelu, matkailu, teollisuus) Yhdyskuntajäte Tuuli- ja aurinkoenergia
LÄHTÖTIETOJEN HANKINTA Prosessit tekniikka - rajoitukset Tilastot (MMM/Tike, Lapin Liitto, Ympäristökeskus, tilastokeskus, jne.) Sähköposti- ja puhelinkyselyt (elintarvikeala, maaseutuviranomaiset, jätehuolto) Tutkimukset (Hki, Turku elintarvikejäte) Tutkijat (kasvintuotanto, kalatalous)
BIOKAASULAITOS Metaanikaasua tuotetaan luonnossakin (suot, vesistöjen pohjaliete, märehtijän potsi, kaatopaikat, jne.) Hallittu mädätysprosessi, lämpö, syötteet, sekoitus
BIOKAASUTUKSEN SAANTO Kertaalleen syöty raaka-aine on heikompaa kuin tuore (ruoho) Jalostettu syöte (rasva, leipä, ruokajäte) tehokasta Metaanituotto: esim. lehmän lanta 15 20 m 3 /tonni, yhdyskuntien biojäte 100 150 m 3 /tonni 1 m 3 metaania on noin 1 l polttoöljyä
BIOKAASUTUKSEN SAANTO Eri syötteille on olemassa teoreettiset metaanituottoarvot Biokaasutusprosessi vaatii kuitenkin lämpöä: mesofiilinen noin 35 o C tai termofiilinen noin 55 o C 30 40 % tuotetusta energiasta kuluu prosessiin Syötteen lämpötila/lämmitystarve mahdollinen energiansäästö huomattava!
BIOÖLJY Esteröintireaktiolla (metanoli+natriumhydroksidi) saatava polttoaine bioöljy + glyseroli Raaka-aineeksi käyvät rypsiöljy, käytetyt kasviöljyt, eläinrasvat Lapissa ongelmana raaka-aineen saatavuus (ei rypsin viljelyä, grilliöljyt kerätään jo nyt, määrät pieniä, UUDET VILJELYKASVIT??) Kalankasvatusjäte; suolimassasta noin 30 % öljyä suhteellisen helposti erotettavissa!
TUULI- JA AURINKOENERGIA Tuulivoimaselvitykset Perämereltä ja sisämaasta (Lapin Liitto) Pientuulivoimalat lähinnä mökkikäyttöön (valaistus), myös 1 5 kw pienvoimaloita Aurinkoenergiaa on runsaasti; ongelmana hyötysuhteeltaan kohtuullisen lämpöenergian ajoittuminen lämpimään vuodenaikaan, sähköntuotanto tarvittavat pintaalat kolmin nelinkertaiset samaan lämmöntuottoon verrattuna
ONGELMAKOHTIA Ongelmana lähtötietojen saanti; elintarvikejätteistä joko ei ole tietoa tai niitä ei kerrota (jätejakeet ja -määrät lähteittäin) Ovatko Helsingin ja Turun alueen tutkimustulokset sovellettavissa Lapin harvaan asuttuun väestöön tai matkailukeskuksiin? Ns. vapaan peltopinta-alan määrittäminen EI KILPAILLA MAATALOUSTUOTANNON KANSSA, tuotannon tehostaminen jää pintaalaa energiantuotantoon
TULOKSIA Elintarvikkeiden ja maatalouden bioenergiapotentiaalit on laskettu biokaasutusprosessin mukaisina vertailukelpoisuus eri raaka-aineiden välillä lopullinen tekniikka voi olla jokin muukin kuin biokaasutus (rasvat, öljyt, ruokohelven pelletointi jne.)
TUULIVOIMA YKKÖSENÄ ENERGIAPOTENTIAALI 400000 350000 MWh 300000 250000 200000 150000 100000 50000 TUULIV. PELTOBIOM. LANTA TEURASJ. + KALAJ. YH-JÄTE ELINTARVIKEJÄTE 0 KEMI-TORNIO ITÄ-LAPPI TORNIONLAAKSO POHJOIS-LAPPI ROVASEUTU TUNTURI-LAPPI
Tuulivoimapotentiaaliin on laskettu vain Lapin liiton tilaamissa selvityksissä rakennettaviksi suositellut alueet Pientuulivoimaloiden potentiaali on vielä määrittelemättä (kustannus-hyöty)
MAATALOUS-, ELINTARVIKE- JA JÄTESEKTORIT MERKITTÄVIÄ ENERGIAPOTENTIAALI 35000 30000 MWh 25000 20000 15000 10000 5000 PELTOBIOM. LANTA TEURASJ. + KALAJ. YH-JÄTE ELINTARVIKEJÄTE 0 KEMI-TORNIO ITÄ-LAPPI TORNIONLAAKSO POHJOIS-LAPPI ROVASEUTU TUNTURI-LAPPI
HYÖDYNNETTÄVISSÄ OLEVA ENERGIAPOTENTIAALI 12000 10000 8000 6000 4000 PELTOBIOM. LANTA TEURASJ. + KALAJ. YH-JÄTE ELINTARVIKEJÄTE 2000 0 KEMI-TORNIO ITÄ-LAPPI TORNIONLAAKSO POHJOIS-LAPPI ROVASEUTU TUNTURI-LAPPI
KÄYTETYT HYÖDYNTÄMISASTEET Elintarvikejäte 50 %, yhdyskuntajäte 90 % (vrt. TEKES 2002) Lanta 20 % perustuu tilakokoihin (23 % tiloista on yli 80 naudan yksiköitä, lisäksi yli 30 naudan yksiköitä on yli 350 kpl) Peltobiomassan 70 % -laskennan lähtökohtana ylimääräinen pinta-ala
VAPAA PELTO? PELTOTILASTOT 50000 10000 45000 9000 40000 8000 YHTEENSÄ ha 35000 30000 25000 20000 15000 7000 6000 5000 4000 3000 ENERGIAKÄYTTÖ ha 10000 5000 PELTOA YHT ha "ENERGIAKÄYTTÖ YHT." 2000 1000 0 V 2000 V 2001 V 2002 V 2003 V 2004 V 2005 V 2006 0 Mikäli energiakäyttöpinta-alaan lasketaan tilastojen mukaiset viljelemättömät, kesannot ja >5-v nurmet, pinta-ala yli nelinkertaistuu: energiatuotto 3,6 GWh 18 60 GWh (30 % 100% hyödynnetään)
TURVESOIDEN JÄLKIHOITO Turvetuotannosta poistuvilla pelloilla paikallisesti huomattava pinta-alavolyymi Hyödyntäminen pelto- <-> puubiomassa (metsitys, lyhytkiertoviljely?) Tieverkosto, ojat, jne. valmiina Ongelmana peltokasvituotannolle yl. syrjäinen sijainti (viljelykustannukset); voi olla myös etu puutuotannossa (lyhytkiertoviljely)
AJATUKSIA ENERGIANTUOTANNOSTA Energiantuotanto lähellä raaka-aineita taloudellisinta <--> kaatopaikkahyödyntäminen keskitetysti (mikäli kuljetetaan)? Onko maakunnissa kiinnostusta lähialueiden raaka-aineiden hyödyntämiseen kannattavuus Yhdistetty jätteiden ja peltobiomassan/ lannan kaasutus -> merkitys maatalouden elinvoimaisuudelle, syötteiden määrät
MITÄ TUOTETAAN? Lämpö (siirto-ongelmat), sähkö, liikennepolttoaine Onko mahdollisuus hyödyntää lämpöä tehokkaasti, vai onko se vain pakollinen sivutuote sähkön tuotannossa (huom. jäähdytyslämpö) Ajoneuvopolttoaine kysyntä
VERTAILUA KOKONAISUUTEEN LAPISSA Vuonna 2012 arvioitu olevan puuta lämmöntuotannossa 340 GWh (Honkanen 2002) Sähkön kulutus ilman jalostusta (teollisuus) 1768 GWh (www.energia.fi) Bioenergiavarat (pl. puu ja turve sekä tuuli ja aurinko) ovat 43 100 GWh (hyödyntämisasteen mukaan); eli 10 30 % lämmöntuotannosta tai 3 5 % sähkön kulutuksesta
Tuulivoiman potentiaalinen osuus sähkön vuoden 2004 kulutuksesta (pl. teollisuus) on noin 28 % Aurinkolämmön ja sähkön kapasiteetti riippuu paljolti investointikustannuksista; vuotuinen lämpösaanto on kuitenkin merkittävä (lämpö noin 260 kwh / m 2, sähkö noin 75 kwh / m 2 )
Aiheesta lisää
Bioenergiayrittäjän tulevaisuus(?) Silloin menee hyvin, kun herää yöllä omaan nauruunsa.