Hs Vieraskynä – Kanto on kivihiiltä vähäpäästöisempi polttoaine
Hesari on onnistunut saamaan mielestäni erittäin hyvän kirjoituksen tämän aamun vieraskynään (Antti Asikainen, Hannu Ilvesniemi). Aiheena on viime aikoina keskustelussa vellonut energiapuun käyttö, ja eritoten kantojen käyttö biomassana energiantuotannossa, jos (kun) vastassa on sitten kivihiilen käyttö.
Syke:n tutkimuksen mukaan kanto toimisi hiilivarastona useita kymmeniä vuosia, mikäli sitä ei nyppäistäisi pois juuriltaan ja rahdattaisi polttouuniin, joka sinänsä loogisen päättelyn mukaan tuottaa hiilipäästöjä. Kannot kun saattavat säilyä useita vuosikymmeniä lahoamatta metsässä.
Kirjoituksessa tuodaan kuitenkin esille muutama ihailtavan järkevä pointti siitä, miksi voi kuitenkin olla järkevää käyttää kantoja energiapuuksi, tai miksi käyttämättä jättämistä ei pidä perustella ainakaan ilmastonmuutokseen pahenemisella. Alla syyt pähkinänkuoressa, muutamalla omalla hahmotusta helpottavalla oletuksella höystettynä:
- Ihmiset tarvitsevat energiaa polttoaineista, jos sitä ei oteta jostain, se otetaan jostain muualta
- Ylläolevan kuvion muuttaminen (energiatehokkuuden parantaminen) on kannatettavaa, mutta myös hieman hidasta
- Kanto on osa nykyistä hiilikiertoa, kivihiili on hyvin tallessa ollutta, pois kierrosta varastoitua hiiltä.
- Kanto lahoaa aikanaan, meni siihen 20, 50 tai 80 vuotta, ja vapauttaa hiilensä ilmakehään
- Kun kanto lahoaa metsään, siitä ei saada ihmisille energiaa käyttöön, joka otetaan sitten muualta (kivihiilestä)
Mielestäni nykytiedon valossa on perustelematonta jättää kantoja ilmastosyistä metsään niin kauan kuin tässä maassa (maailmassa) poltetaan kiloakaan kivihiiltä. Muista syistä niitä tietysti voi jättää.
Myös neulasten ja oksien poltto saa perspektiiviä. Tätä on puolustettu (kantoihin verrattuna) sillä että ne hajoavat nopeammin, eivätkä siten toimi hiilivarastona, joten ne voi polttaa. Neulaset ja oksat kuitenkin sisältävät suuret määrät tärkeitä ravinteita, jotka palautuvat puiden käyttöön, jos ne jätetään metsään. Tämä puolestaan nopeuttaa uusien puiden kasvua ja, tadaaa, siten sitoo hiiltä nopeammin.
Eikä siinä vielä kaikki. Mikäli suomessa ei huolehdita kohtuuhintaisen energian saannista, vaikka kantojakin polttamalla ja kehittämällä biomassa-skeneä, siirtyy energiaintensiivinen teollisuus yhä enemmän Kiinaan ja pariin muuhun paikkaan. Arvatkaa millä nämä valtiot tekevät sähkönsä? Aivan oikein, kivihiilellä.
Poissa silmistä voi olla poissa mielestä, mutta ei poissa ilmakehästä.
Kaikenhuipun blogi 
Kysymykseksi jääkin sitten, mitä kannoilla pitäisi tehdä? Polttaa sellaisenaan, vai tehdä niistä jotain jalompaa ainetta kuten diselöljyä, ja käyttää kivihiilen tilalla ”jotain muuta”?
Osallistuin Hanni Ivesniemen luennolle noin vuosi sitten. Yleisöstä kysyttiin, miten kantojen repiminen vaikuttaa muuhn metsäluontoon. Vastaus oli, että tulkaa kysymään 30 vuoden päästä uudelleen, kukaan ei vielä tiedä.
Luulen, että tämä kantokeskustelu ei ele vielä päättynyt.
Kaj, tuo on hyvä kysymys, että mitä pitäisi tehdä, johon minun vastaus on:
Nyt voidaan vielä polttaa, mutta huomenna kannattaa tehdä biodieseliä (eli siis rakennetaan kapasiteettia ja laitoksia ympäriinsä niin että homma muuttuu mahdolliseksi ja kannattavaksi).
Tämä olisi polttonesteomavaraisuuden (ja saatavuuden) kannalta välttämätön asia. Siinä vaiheessa kun kusi sitten valuu jo puntista (tai siis öljyä ei valu entiseen malliin Venäjältä), on paljon vaikeampi tehdä hommia järkevästi ja suunnitelmallisesti. Tämä kannattaa sitten ottaa huomioon myös tulevassa sähköntuotannossa, että sitä biomassaa saatetaan tarvita muualle kipeämmin kuin polttouuniin, ja että se biodieselin valmistus itse asiassa vie sähköä. Tästä yritän raapustaa artikkeliakin kasaan…
Vaikutus metsäluontoon on hyvä kysymys kyllä. Äkkiseltään voisi veikata että se ei ole ainakaan biodiversiteetin kannalta kovin positiivinen. Siksi voi olla että hommassa tulee pitää järki kädessä (ei esim oteta kaikkea mikä irti lähtee), ja ainakin sitä sietää tutkia lisää ennenkuin hutkitaan liikaa.
Just noin. Osaoptimointi ei yleensä kannata, mutta sitä ollaan parhaillaan tekemässä mm. Helsingissä, jossa halutaan lisätä uusiutuvien osuus energiantuotannossa 20 %:iin vuoteen 2020 mennessä, ja se tulisi pääasiassa biomassasta. Kun tällainen systeemi kerran rakennetaan, paluuta ei ole.
olettaisin ettei kantoja koskaan tulla laajasti käyttämään koska luulisin että niitten eroei on niin huono. tarvitaan aika massiivisia metsäkoneita jotta voitaisiin repiä kantoja isoja määriä. metsäkoneet on kalliita vempaimia enkä usko että kukaan investoisi isoja rahoja semmoiseen minkä tuotot riippuu poliitikkojen summittaisesti maksamista tukiaisista.
en tosin tiedä tarkkoja lukuja. samasta syystä oksien ja risujen poltto voi olla jossain olosuhteissa järkevää vain jos niitä saa sivutuotteena jostakin.
laajemmin oksia ja risuja kerätään täsmälleen niin kauan kuin valtio tukee sitä riittävästi.
hesarin kirjoittajat jättivät kätevästi eroein laskuista, erityisesti sen miten paljon fossiilisia polttoaineita kuluu kaiken keräämiseen. lisäksi he lisäsivät loppuun sen perusjutun että kilpailukyvyn, kasvun jne pitää säilyä, jatkua jne…
Itse asiassa eräs hakeyrittäjä kertoi, että kantoja ei välttämättä kannataisi kerätä lainkaan, paitsi rakennusmailta, josta ne pitää kerätä joka tapauksessa. Nehän pitää nyppiä kaivinkoneella irti maasta. Sen jälkeen repiä kaivinkoneella palasiksi, ravistella isoimmat kivet irti ja sen jälkeen vielä hakettaa.
Hakkuutähteiden kerääminen oli kannattavaa muistaakseni enintään 400 metrin päästä lähimmästä tiestä. Monet metsäpalstat ovat kilometrin pitkiä ja sata metriä leveitä siten, että tie on sillä sadan metrin sivulla. Eli tähteet olisi kannattavaa kerätä talteen vain osalta palstaa.
Tietenkin subventiolla saadaan mikä tahansa ”kanntavaksi”.
Metsähakkeen erei ei nyt ole hullumpi. Kustannukset tulevat enemmän muusta kuin energiasta, työstä ja koneista.
Jukka ja Kaj, niinpä.
Tämä onkin niitä muita syitä, joiden vuoksi kantoja ei välttämättä kannata kerätä. Mikäli keräilyä ja kuljetuksia ei subventoitaisi öljyllä, niin olisi mielenkiintoista nähdä kauanko homma jatkuisi. Eli siis että metsäkoneille ja rekoille olisi luvassa se dieseli, jonka kannoista saisi puristettua, ja sitten seurattaisiin paljonko jää yli/ali. Polttamalla sähköksi ja kaukolämmöksi tietysti saadaan enempi nettoenergiaa kuin jalostamalla biodieseliksi, mutta kuitenkin, määrät kiinnostaa. Että pyöritäänkö tässä nyt ihan turhan ympärillä, vai onko hommasta pitkällä tähtäimellä saatavissa irti jotain yhteiskunnalle hyödyllistä.
Onko jommallakummalla heittää noiden eri puupolttoaineiden eroeita tai jotain paikkaa mistä niitä voisi selvitellä? (ropsi/pienpuu, oksat+neulaset, kannot)
Ja kiinnostaisi myös tietää, että paljonko noista kannoista ja muista saadaan tehtyä biodieseliä per kuutio/tonni/tms. (Vielähän niistä ei vissiin saada käytännössä ollenkaan kun ei ole sopivia 3. sukupolven jalostamoja käytössä). Mulla on yksi aiheeseen liittyvä teos, mutta en ole vielä ehtinyt lukea 😐
Nykytiedon mukaan pohjoisen metsän suurin hiilinielu ei ole puussa vaan maassa, joten kantokysymyksessäkin pitäisi selvittää, miten lahoavien ainesten poistaminen metsästä vaikuttaa maaperään.
AM, totta tutkimusta todella tarvitaan. Voisi kuvitella, että kivennäismailla maaperän rikkominen kantojen poiston yhteydessä saattaa todella aiheuttaa maanpintaan kerääntyneen humuskerroksen kiihtyvää hajotusta, joka vähentää maaperän hiilivarastoa. Toisaalta olen kuullut eräältä tutulta tutkijalta että on mahdollista, että jos hakkuutähdettä ei kerätä pois alueelta saattaa se kiihdyttää myös muun orgaanisen aineen (turve) hajotusta, jopa moninkertaiseksi. Yksinkertaistettuna suomeksi siis: jos jätetään hakkuutähteitä maahan, ne hajoavat, mutta myös kiihdyttävät muun turpeen hajoamista siten, että kasvihuonekaasupäästöt ovat kertaluokkaa suuremmat kuin hakkuutähteiden polttamisesta. (josta voidaan saada jopa hieman nettoenergiaa).
Ravinnetasapaino on sitten kolmas juttu…
Keräsin joskus tietoja metsäbiomassan energiapotentiaalista tähän:
http://planeetta.wordpress.com/2010/06/24/metsabiomassan-energiapotentiaali-suomessa/
Anteeksi laiskuuteni, mutta heitän nyt vain hatusta, että yhden hakekuution tuottamiseen tarvitaan kaksi litraa polttoainetta. Tämä nyt on sinne päin, mutta pilkkuvirhettä tässä ei sentään ole.
Tuhannen polttoainelitran tuottamiseen biomassasta tarvitaan kymmenen kuutiota biomassaa, tämäkin suurusuluokka, jota en nyt tarkistanut. Voisi tietysti olla hiljaa sen sijaan että heittelee mutua, mutta ehkä parempi olla suunnilleen oikeassa kuin täsmälleen väärässä. Samaa toivoisi kaikilta muiltakin energiakeskusteluun osallistuvilta.
Eroein tarkempaan arvioon tarvittaisiin tietysti myös typpilannoitteen määrä, jota metsiin joudutaan lisäämään, jos sieltä viedään lehdet ja neulasetkin. Jos tuhkat saisi palautettua metsään, fosforilannoitusta ei tarvita, mutta typpi ei tule tuhkan mukana takaisin.
Kiitos paljon mutuilusta ja linkistä. Just what I needed. Tai oikeastaan tarvitsisin vielä fysiikan, kemian ja sähköopin peruskurssin ja jatkokurssin ettei nämä olisi niin vaikeita pyöritellä… päähän sattuu. 😐
Fiilistelen vielä hieman tuota biodieseliä.
Ilmeisesti tuossa laskelmassasi (2 litraa polttoainetta per tuotettu hakekuutio) ei ollut otettu huomioon polttonesteeksi konvertointiin kuluvaa energiaa? Sehän huonontaa hyötysuhdetta vielä hieman, mutta paljonko: merkittävästi, vai vähäpätöisesti? Tuohon polttonesteen valmistukseen J.M. Korhonen laittoi linkin toiseen ketjuun, jossa hän mainitsi jostain biovoimala-projektista, jossa 300 000 litran vuosituotantoon kuluisi muistaakseni 0.4 Twh sähköä.
Lisäksi systeemin käyttöön päätyvä polttonesteen energia pystytään hyödyntämään vain 25-35% tehokkuudella (auton/koneen polttomoottorissa), kun hakkeen poltosta sähkö/lämpö -voimalassa hyötysuhde on rajusti parempi (2-3 kertainen).
Ja onko linkittämässäsi artikkelissasi puusta saatavalle energia (2mwh / kuutio) netto vai brutto? (siis onko siitä vähennetty korjuuseen ja kuljetukseen kulutetun 2 litran energiasisältö joka ilman korjuuta voitaisiin käyttää johonkin muuhun?)
2 litraa / hakekuutio (tjsp) on hakkeen valmistukseen kuluva polttoainemäärä, eli öljyn jalostuksessa hukattu osuus puuttuu. Enkä nyt edes muista sisältääkö tämä 2 litraa kuljetuksen käyttöpaikalle, tuskin. Eli jos rekka vie sata kuutiota ja kuluttaa vajaan parinsadan kilometrin matkalla 100 litraa löpöä, voidaan määrään lisätä vielä yksi litra per hakekuutio. Mutta älä minua usko, etsi parempaa tietoa. Tarkemaa tietoa tarvitaan, jos eroei halutaa oikeasti laskea.
2 MWh/m3 on hakkeesta saatava lämpöenergian määrä, josta kattilassa saadaan n. 90 % talteen, eli 2 MWh/m3 voi hyvin käyttää suuruusluokka-arvioissa sellaisenaan. Lämpöarvoon vaikuttaa moni muukin asia, puun laatu ja kosteus, mutta tätä voidaan pitää keskimääräisenä arvona. Jos sitten hakkeesta halutaan sähköä, tarvitaan muunnosprosessi, jonka hyötysuhde on n. 35%. Eli kuutiosta haketta saadaan 0,7 MWh sähköä. Hukkalämpö voidaan käyttää johonkin, jos keksitään sopiva kohde.
Biomassasta valmistettuihin nestemäisiin polttoaineisiin en ole riittävästi perehtynyt sanoakseni juuri mitään, mutta lopputuotteen energiasisältö on joka tapauksessa huomattavasti pienempi kuin raaka-aineena käytetyn hakkeen lämpöarvio. Sivutuotteena syntynee taas lämpöä, joka voidaan ehkä käyttää johonkin.
Sama periaate pätee biokaasuun, eli biokaasusta saadaan aina vähemmän energiaa kuin sen tuottamiseen käytetty biomassa sisältää. Jos kaasua tehdään vaikkapa lannasta tai puhdistamojätteestä, primäärienergianlähde on silloin se pelto, josta ihmisten ja eläinten rehu on lähtöisin. Siitäkin tein mittakaava-arvion,
http://planeetta.wordpress.com/2009/07/01/ruokohelpi/
josta paljastuu yksi karmea totuus lisää. Ei siis aivan yhtä tyhjän kanssa, mutta melkein.