From Waste to Traffic Fuel W-Fuel Jätteestä liikennepolttoaineeksi hanke näyttää vihreää valoa biokaasun liikennekäytölle Saija Rasi, Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT 10.05.2012
MTT lyhyesti MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) on kansainvälisesti arvostettu tutkimuslaitos, joka tuottaa innovaatioita uusiutuvista luonnonvaroista Vuonna 2010 MTT:ssä tehtiin noin 760 henkilötyövuotta yhteensä14 eri toimipaikalla eri puolilla Suomea Tutkijoiden ja akateemisten asiantuntijoiden osuus henkilöstöstä on lähes puolet
W-Fuel hanke Nimi: From waste to traffic fuel (W-FUEL) Kesto: 1.9.2009 30.04.2012 Projektin rahoitus: EU, Varsinais-Suomen liitto, projekti partnerit sekä muut partnerit Projekti kuuluu Central Baltic Interreg IV A ohjelmaan 2007-2013 Etelä-Suomi ja Viro alaohjelma
Projektin organisaatio MTT TUT Tallinnan teknillinen yliopisto SEI-T Stocholm Environment Institute HSY Helsingin seudun ympäristöpalvelut Ympäristöministeriö Tallinn Environment Board Lääne-Viru County Goverment OÜ Mõnus Minek SEES AS Terts Baltic Biogas OÜ Turun seudun jätehuolto Oy Kymen Vesi Oy Kymenlaakson Jäte Oy Rouskis Oy Liikelaitos Salon Vesi Suomen biokaasuyhdistys
Tavoitteet Päätavoite on edistää biokaasun tuotantoa ja sen liikennekäyttöä Tavoitteet neljälle alueelle Suomessa ja kahdelle Virossa: Vähentää tuotetun jätteen ja lietteen määrää sekä parantaa niiden kestävää käsittelyä Edistää biokaasun tuotantoa Edistää biometaanin liikennekäyttöä Tuottaa työkaluja tavoitteiden saavuttamiseksi Parantaa kuntien, yritysten, yhteisöjen ja tutkimuslaitosten sekä Suomen ja Viron yhteistyötä edellä mainituissa asioissa Kasvattaa tietoisuutta biometaanin liikennekäytön ympäristö-, talous- ja alueellisista vaikutuksista
Tutkimusalueella 1/3 väestöstä TURKU 340 000 as Maapinta-ala 4000 km 2 Josta 25 % peltoa SALO 80 000 as. 3 200 km 2 26 % peltoa Salo HELSINKI 1 100 000 as. 1 200 km 2 9 % peltoa Kotka KYMEN- LAAKSO 6 000 km 2 16 % peltoa Legend roads Gas network in Finland Planned extensions of the gas network Gas network in Estonia (appr.) WFuelRegion
Menetelmät Alueiden biojätteiden, lietteiden ja lantojen sekä tuotettavissa olevien energiakasvien määrien selvittäminen Ominaisuudet Biokaasupotentiaali Tuottaa suunnitelmat neljälle kohdealueelle (v. 2020) Biojätteen ja lietteen määrän vähentämisestä Biokaasun tuotannosta Biometaanin liikennekäytöstä Vertaaminen perusskenaarioon ja ympäristö- ja talousvaikutusten arvioiminen
BIOJÄTE LIETTEET LANTA ENERGIA- KASVIT PERUSSKENAARIO 2020 METAANISKENAARIO 2020 Biojätteen erilliskeräys ja käsittely kuten suunniteltu vuonna 2009 Yhdyskuntalietteet: biokaasu prosessi + CHP Teollisuuslietteet: poltto Lanta käsitellään perinteisesti ja käytetään pelloilla Ei energiakasvien viljelyä tai sivutuotteiden hyödyntämistä Syntyvä yhdyskuntabiojätteen määrää vähennetään 30%, tehostetaan biojätteen erilliskeräystä, erilliskerätty biojäte käsitellään biokaasuprosessissa. Tuotetaan biokaasua liikennekäyttöön. Lietteet käsitellään biokaasuprosessissa. Tuotetaan biokaasua liikennekäyttöön. Lanta käsitellään biokaasuprosessissa ja jäännös käytetään pelloilla. Tuotetaan biokaasua liikennekäyttöön Energiakasvia viljellään, energiakasvit ja maatalouden sivutuotteet käsitellään biokaasuprosessissa. Tuotetaan biokaasua liikennekäyttöön. Skenaarioiden ympäristö- ja talousvaikutuksen selvitetään ja tulosten perusteella tehdään alueelliset suunnitelmat
Tulokset Suomen kohdealueilla Ruokajätteen vähentäminen 30 % vuoden 2009 jätemäärästä toisi 415 000 t CO 2 eq päästövähennykset vuonna 2020 Saatavissa olevista biomassoista voitaisiin kohdealueilla tuottaa yhteensä 3 TWh biometaania Alueille voitaisiin rakentaa noin 50 suuren mittakaavan biokaasulaitosta Ympäristöhyöty biokaasun liikennekäytössä vastaa yli 130 000 henkilöauton poistamista liikenteestä Jos huomioidaan myös ruokajätteen vähentyminen 30 % ympäristöhyöty olisi vielä 100 000 henkilöautoa lisää Biometaanin tuotto jätemateriaaleista on kannattavaa Biometaanin tuottaminen maatalousmassoista tulee kannattavaksi kun kysyntä vakiintuu
GWh/a Biokaasupotentiaali jätemateriaaleista 350 300 250 200 150 100 50 0 Turku area Salo area Helsinki area Kymenlaakso Municipal biowaste Industrial biowaste WWTP sludge Landfills
GWh/a 1 200 Biokaasun tuotanto potentiaali kohdealueilla Noin 40 % alueen henkilöautojen kulutuksesta Noin 34 % alueen henkilöautojen kulutuksesta 1 000 800 600 400 Noin 5 % alueen henkilöautojen kulutuksesta 200 0 Turku area Salo area Helsinki area Kymenlaakso Municipal biowaste WWTP sludge Silage Industrial biowaste Manure Agricultural waste and side products
Biokaasulaitokset Biokaasulaitosten sijainnin suunnitteluun vaikuttavat Biomassan sijainti Potentiaalisten käyttäjien sijainti Mahdollisen maakaasuputken sijainti Muut kaasun käyttökohteet Kaavamääräykset Alue Laitosten lukumäärä Laitosten kok. potentiaali GWh Laitosten kokoluokka MW Turku 22 780 2,1-7,4 Salo 13 590 4-8,4 Helsinki 4 320 3,5-14,5 Kymenlaakso 14 550 2,5-7,4 Yhteensä 53 2 240 2,1-14,5
Biokaasun tuotantosuunnitelma Kymenlaaksossa Mahdollinen sijaintipaikka Maakaasuputki Metaanipotentiaali m3/km2 0-5,194 14 5,195-15,582 15,583-28,567 2 9 11 1 3 4 13 12 7 8 5 6 28,568-41,552 41,553-55,836 55,837-85,701 85,702-145,432 145,433-223,342 223,343-331,118 ID Teho Metaani Biomassa Jäte Liete Lanta Pelto biomassa MW Milj. m3/a t/a t/a Metaanin t/a t/a t/a 10 1 Iitti kk 2.6 2.1 23 000 6 400 16 600 kokonais- 2 Taasia 6 4.8 42 900 potentiaali: 2 200 40 700 3 Kuusank. 3.8 3.0 57 100 3 400 38 600 2 000 13 200 4 Koria 7.4 5.9 64 200 200 ~98,500,000 16 Nm3 700 47 200 5 Anjalank. 7 5.6 82 500 400 50 000 5 800 26 300 6 Kotka 5.9 4.7 70 200 9 900 57 300 2 900 7 Kouvola 3.6 2.8 30 200 3 300 9 500 600 16 800 8 Myllykoski 4.8 3.8 44 400 400 14 700 29 300 9 Lapinjärvi 4.8 3.8 42 300 100 11 800 30 300 10 Klamila 2.5 2.0 23 300 7 700 15 500 11 Kimonkylä 6.4 5.1 69 500 100 29 200 40 200 12 Ratula 3.3 2.6 31 400 10 600 20 800 13 Elimäki 7.4 5.9 66 100 100 18 100 47 900 14 Selänpää 3.8 3.1 38 100 100 14 300 23 700 Kymenlaakso 124 99 1 306 000 22 900 257 900 316 700 708 600
Biokaasun tuotantosuunnitelma Turun seudulla TURKU ID Teho Metaani Biomassa yhteensä Jätteet Liete Lanta Peltobiomassa Milj. Nm3/a t/a t/a t/a t/a t/a MW 1 Mietoinen 7.0 5.6 71 900 300 25 000 46 600 2 Paattinen 4.5 3.6 38 400 100 8 700 29 600 3 Turku 7.4 5.9 91 100 16 300 60 000 1 400 13 400 4 Lemu 7.1 5.7 62 700 600 13 400 48 700 5 Nousiainen 5.7 4.5 44 200 200 9 200 34 800 6 Vahto 3.8 3.1 43 000 100 18 200 24 700 7 Maaria 3.1 2.5 22 800 400 1 500 20 900 8 Aura 6.7 5.4 62 500 400 24 300 37 800 9 Lieto 6.2 4.9 46 100 700 7 100 38 400 10 Raisio 2.6 2.1 18 300 5 500 1 100 11 700 11 Pöytyä 5.9 4.7 57 200 100 26 800 30 300 12 Karinainen 4.2 3.4 35 600 100 11 500 24 000 13 Tilkanen 3.2 2.5 32 500 12 700 19 700 14 Karvionkulm 3.2 2.6 26 800 6 500 20 300 15 Ollila 4.8 3.9 44 400 13 900 30 500 16 Tarvasjoki 2.7 2.1 20 700 5 100 15 500 17 Yläne 2.1 1.7 18 500 8 200 10 300 18 Kumila 2.7 2.2 26 100 9 500 16 600 19 Mynämäki 3.4 2.7 38 000 100 18 000 19 900 20 Kaarina 2.8 2.3 21 100 800 1 000 19 300 21 Marttila 5.8 4.6 47 900 100 11 700 36 000 22 Uusikartano 2.8 2.2 34 100 100 16 200 17 800 Turun seutu 129 103 1 189 000 28 800 60 000 327 000 772 800
Biokaasun tuotantosuunnitelma Salon seudulla SALO ID Teho Metaani Biomassa Jätteet Lietteet Lanta Peltobiomassa MW Nm3/a t/a t/a t/a t/a t/a 1 Paimio 6.7 5.3 59 500 3 600 15 800 40 200 2 Sauvo 6.3 5.0 67 700 100 19 000 48 500 3 Kumio 4.3 3.5 38 400 13 600 24 800 4 Kuusjoki 8.4 6.7 68 700 100 10 900 57 600 5 Pertteli 8.1 6.5 68 600 200 10 800 57 500 6 Kiikala 5.4 4.3 50 500 100 17 900 32 600 7 Märy 6.6 5.3 58 200 2 100 7 400 7 000 41 800 8 Muurla 6.5 5.2 57 800 400 9 900 47 500 9 Koski 4.7 3.8 35 800 200 1 100 34 600 10 Perniö 5.0 4.0 53 600 100 12 800 40 800 11 Pöylä 4.5 3.6 42 400 13 400 29 000 12 Kemiö 4.2 3.3 34 600 100 5 100 29 400 13 Kisko 4.0 3.2 28 000 100 900 26 900 Salon seutu 104 83 925 900 8 400 7 400 201 000 709 000
Biokaasun tuotantosuunnitelma Helsingin seudulla
t, CO 2 -eq. Biometaanin liikennekäytöllä voidaan saavuttaa merkittäviä päästövähennyksiä 300 000 250 000 200 000 150 000 67 % 68 % 65 % 100 000 50 000 - Kymenlaakso Salo area Turku area Kymenlaakso Salo area Turku area Base case Raw material transportation Petrol/diesel car traffic emissions Reject transportation Methane case Raw material extraction Biomethane transportation Biomethane car traffic emissions
Helsingin alueen kokonaispäästöt t, CO 2 -eq. 60000 Total 40000 N-ferilizer compensation Diesel compensation 20000 Biomethane busses Other 0 Raw material transportation Heat compensation -20000 Heat consumption -40000 Electricity compensation Electricity consumption -60000 Ämmässuo biogas plant Viikinmäki Blominmäki Agricultural plant Total Helsinki area
/MWh Investment, Milj. /MW Biometaanin tuotannon taloudellisuus 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,25 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Upgrading Biogas production Production cost of biomethane Upgrading power output, MW 100 Tuotannon mittakaava 80 60 40 20 Refuelling Biomethane transport Digestate spreading Digestate transport Biomass transport Käytetyt raaka-aineet 0-20 Biowaste Manure and silage Silage Upgrading to biomethane Biogas production -40-60
Loppuraportti (englanniksi) sekä alueelliset raportit (suomeksi) saatavana lähiviikkoina hankkeen nettisivuilta: www.wfuel.info Yhteystiedot Hankkeen koordinaattori Maarit Hellstedt GSM +358 400 555 653 maarit.hellstedt@mtt.fi Tutkija, tieteellinen koordinaattori Saija Rasi GSM +358 40 570 1596 saija.rasi@mtt.fi