Biokaasulle olisi potentiaalia

Biokaasu on tällä hetkellä yksi mielenkiintoisimmista ja puhutuimmista polttoaineista energia-alalla. Ukrainan sodan vaikutuksesta maakaasun tuonti Venäjältä Suomeen lopetettiin keväällä 2022, mikä sai kotimaisen biokaasun arvon nousemaan. Suomessa on paljon biokaasupotentiaalia, mutta potentiaaliin nähden biokaasua hyödynnetään vielä varsin vähän. Muhoksella ollaan aloittamassa biokaasun tuotantoa ja suunnitellaan sen käyttömahdollisuuksia.

Biokaasua saadaan kaikesta eloperäisestä aineesta ympärillämme. Joka päivä ihmisten toiminnasta syntyy biojätettä ja jätevettä, joita voidaan hyödyntää biokaasun tuotannossa. Suurin biokaasun raaka-ainevirta syntyy teollisuuden sivutuotteista ja maataloudesta. Eläimien lannassa ja viljelyjätteissä on paljon energiaa, jota voitaisiin hyödyntää. Biokaasun käytöllä saataisiin vähennettyä ympäristöpäästöjä ja voitaisiin päästä jopa hiilinegatiivisuuden puolelle. Vaikka raaka-ainetta on paljon, sitä ei pystytä vielä täysin hyödyntämään. [1] Suomessa biokaasua tuotettiin vuonna 2020 vain 0,8 TWh [2]. Potentiaali olisi kuitenkin jopa 16 TWh:n verran [1].

Biokaasua voitaisiin hyödyntää paljon nykyistä enemmän. Varsinkin Etelä-Suomessa biokaasun jakelua helpottaa olemassa oleva maakaasun siirtoverkosto. Pidemmillä siirtomatkoilla ja siirtoverkkoa käytettäessä biokaasun täytyy olla jalostettua, sillä ei ole kannattavaa siirtää epäpuhtauksia. Tällä hetkellä biokaasua hyödynnetään Suomessa enimmäkseen juuri jalostettuna liikennepolttoaineena, koska siitä saa parhaan hinnan. Biokaasun hyödyntämiselle olisi potentiaalia monella muullakin alalla. Esimerkiksi lämmöntuotannossa biokaasua ei tarvitsisi jalostaa niin pitkälle, jolloin säästettäisiin tuotantolaitoksen investointikustannuksissa. [1]

Hiilineutraalia lämmöntuotantoa

Lämmöntuotannossa biokaasun hyödyntämisestä on kiinnostunut Muhoksen kunta, joka halusi opinnäytetyön avulla selvittää biokaasun hyödyntämismahdollisuuksia alueen lämmöntuotannossa. Kuvassa 1 on peltobiomassapotentiaalia Pohjanmaalla.

Muhoksella sijaitseva Kirkkosaaren alue haluaa olla esikuvana hiilineutraalissa asumisessa. Tuottamalla lämmön biokaasulla alue toimisi hyvänä esimerkkinä hiilineutraalille asumiselle ja biokaasun hyödyntämiselle. Biokaasun käytöllä voitaisiin tukea myös paikallista biokaasun tuotantoa. Biokaasua voitaisiin hyödyntää Kirkkosaaren kattilalaitoksessa lämmöntuotantoon tai yhdistetyssä sähköä ja lämpöä tuottavassa laitoksessa (CHP-laitos) sekä sähkön että lämmön tuottamiseen. Kattila- tai CHP-laitos voitaisiin myös yhdistää keskisyvän maalämmön rinnalle Kirkkosaaren alueen hyvän geotermisen energian potentiaalin vuoksi. [1]

Myös Muhoksen kaukolämpölaitoksella voitaisiin hyödyntää biokaasua lämmöntuotannossa korvaamalla sillä fossiilisia polttoaineita ja turvetta. Biokaasun hyödyntämiseksi kaukolämpölaitoksella riittäisi, että nykyisiin öljykattiloihin vaihdettaisiin biokaasulla toimivat polttimet. Suurimmat investoinnit edellyttäisivät biokaasun siirtoa tuotantopaikalta käyttökohteeseen joko putkistolla tai ajoneuvokuljetuksella. [1]

Biokaasulla voitaisiin lämmittää koko kunta

Muhoksella ei vielä tällä hetkellä ole biokaasun tuotantoa. Alueelle on suunnitteilla biokaasun tuotantolaitos, jonka tuotanto riittäisi kattamaan Kirkkosaaren lämmitystarpeen. Myös lämpölaitoksen fossiiliset polttoaineet saataisiin korvattua biokaasulla suurimmalta osin.

Taulukossa 1 on esitetty Oulun seudun biokaasupotentiaalia. Taulukosta nähdään, että esimerkiksi Muhoksen alueella biometaania voitaisiin saada 2,3 miljoonaa kuutiota vuodessa. Biokaasun ei tarvitse olla lämmöntuotannossa sataprosenttista metaania, joten todellisuudessa määrä olisi tätäkin suurempi. Biokaasupotentiaali riittäisi jopa 23 GWh:n tuottamiseen. Oulun seudulla olisi mahdollisuuksia laajemmallekin biokaasun tuotannolle, jos vain kaikki raaka-aine saataisiin hyödynnettyä. Koko Muhoksen lämmitystarpeen kattamiseksi riittäisi, että yhdistettäisiin esimerkiksi Muhoksen ja Tyrnävän lanta- ja peltopotentiaalit. [1]

Kannattavuushaasteet biokaasun hidasteena

Biokaasulla olisi kannattavinta korvata fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Vähäisten energiamäärien tuottamiseen biokaasu ei ole kannattavaa johtuen siirtoputkiston tai -säiliöiden suurehkoista investointikustannuksista. Muhoksella tuotetaan tällä hetkellä hyvin pieniä määriä kaukolämpöä öljyllä, joten sen korvaaminen yksistään ei ole taloudellisesti mielekästä. Jos nykyisiin öljykattiloihin vaihdettaisiin kaasupolttimet, niillä voitaisiin tuottaa huomattavasti enemmän lämpöä kuin mitä nyt on tuotettu öljyllä. Näin voitaisiin luopua esimerkiksi turpeen polttamisesta ilman, että täytyisi investoida uusiin kattiloihin. Suurempien määrien kannattavuuden selvittämiseksi pitäisi tehdä tarkempia kustannuslaskelmia ja vertailuja muihin lämmitysvaihtoehtoihin. [1]

Yleisesti suurin syy, miksi biokaasua ei potentiaalista huolimatta hyödynnetä, on kannattavuuteen ja toimintaympäristön pitkän aikavälin epävarmuuteen liittyvät haasteet [3]. Biokaasun lämmityskäytön edistämiseksi pitäisi tukea polttoaineen tuotantoa ja käyttöä entistä enemmän, jotta biokaasu voisi jatkossa olla yksi varteenotettava vaihtoehto lämmityksessä.

Biokaasualalla tapahtuu kuitenkin paljon niin Suomessa kuin EU:ssa, ja näkymät biokaasun hyödyntämiselle ovat paremmat kuin koskaan aiemmin [4]. Tavoitteena on, että vuonna 2030 biokaasun tuotanto kasvaisi 4 TWh:iin [3]. Jotta biokaasun käyttö lähtisi suurempaan kasvuun, vaadittaisiin kuitenkin vielä paljon työtä ja päätöksiä.

Mäkelä Veli-Matti, yliopettaja
Oulun ammattikorkeakoulu, Tekniikan ja Luonnonvara-alan yksikkö

Laurila Inga, energiatekniikan insinööriopiskelija
Oulun ammattikorkeakoulu, Tekniikan ja Luonnonvara-alan yksikkö

Artikkeli perustuu opinnäytetyöhön:

Laurila, I. 2022. Biokaasun hyödyntämismahdollisuudet Muhoksella. Oulun ammattikorkeakoulu. Energiatekniikan tutkinto-ohjelma. Opinnäytetyö. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060615924

Lähteet

[1] Laurila, I. 2022. Biokaasun hyödyntämismahdollisuudet Muhoksella. Oulun ammattikorkeakoulu. Energiatekniikan tutkinto-ohjelma. Opinnäytetyö. Hakupäivä 23.6.2022. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060615924

[2] Alm, M. 2022. Uusiutuva energia – biokaasulla kohti hiilineutraalia tulevaisuutta. TEM toimialaraportit 2022:1. Työ- ja elinkeinoministeriö, Helsinki. Hakupäivä 6.6.2022. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-327-951-3

[3] Virolainen-Hynnä, A. 2020. Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa 2030. Suomen Biokierto ja Biokaasu ry. Hakupäivä 3.6.2022. https://biokierto.fi/wp-content/uploads/2020/06/Biokaasu2030_raportti_17062020.pdf

[4] Saalasti, M. 2020. Saksa on biokaasun pioneeri – maassa maan (ohjauksen) tavalla. Doranova Oy. Hakupäivä 3.6.2022. https://www.doranova.fi/biokaasuala-saksassa/