*

Paavo Tertsunen

Biomassan potentiaali poltetaan savuna ilmaan

  • Suomalainen hevosenlanta täyttäisi 13 eduskuntataloa. Kuvan kana ei varsinaisesti liity tapaukseen. (Kuva: Teemu Kuusimurto)
    Suomalainen hevosenlanta täyttäisi 13 eduskuntataloa. Kuvan kana ei varsinaisesti liity tapaukseen. (Kuva: Teemu Kuusimurto)

"Kanta-Hämeen tuhansien hevosten kakka kiinnostaa energiayhtiötä – ongelmana saada se sujuvasti polttoon"

Näin kirjoitti Yleisradio 20.7.2017 hevosenlannan käyttämisestä polttoaineena puun ja turpeen ohella. Hämeenlinnalaisen Vanajan voimalaitoksen kerrotaan tarvitsevan lantaa jopa 3 000 hevoselta, mikä vastaa noin neljää prosenttia kaikista Suomen hevosista (v. 2015 Suomessa oli 74 000 hevosta). Vanajan voimalaitokselta jätökset päätyisivät sähkö- ja lämpöenergiana hämeenlinnalaisten kuluttajien käyttöön. 

Hevosenlannan polttoainekäyttö on malliesimerkki keskustalaisesta politiikasta. Keskustalle uusiutuva energia ja bioenergia ovat lähetulkoon toistensa synonyymeja, ja jälkimmäinenkin sisät puun tai muun biomassan polttamista. Kun päästörajoja pitäisi entisestään kiristää ja pyrkiä pois polttamiseen perustuvista teknologioista, nykyinen suunta vaikuttaa hyvin hullunkuriselta. 

Lantaa syntyy huomattavia määriä

Hevosenlanta koostuu eläimen sonnasta, virtsasta sekä kuivikkeesta. Yhdestä hevosesta syntyy vuosittain noin 10 tonnia lantaa. (Manninen & al 2016) Kaikki Suomen hevoset muodostavat siis yli 740 000 000 kiloa eli yli 740 tuhatta tonnia lantaa vuodessa. Kun lannan tiheys on 0,53 t/m³, tällainen määrä lantaa vie noin 1 400 000 m³ tilaa. 

Suomessa syntyy vuosittain siis melkein kolmentoista eduskuntatalon (108 000 m³) verran hevosenlantaa. (Todennäköisesti muutaman lisärakennuksen verran yli, sillä näissä määrissä ei ole lainkaan huomioitu ponien tuotoksia.) Jos lanta levitettäisiin maahan metrin paksuiseksi kerrokseksi, se peittäisi lähes 1200 x 1200 metrin kokoisen alueen. Nämä siis lähinnä esimerkkinä, sillä suuria tilavuusyksikköjä on vaikea hahmottaa.

Koska jätöksiä kertyy vuodessa merkittäviä määriä jo muutamasta hevosesta, sen loppusijoittaminen asutuksen keskellä on todellinen ongelma. Maaseudulla kompostoitua lantaa voidaan helposti ja tehokkaasti käyttää lannoitteena omilla pelloilla, mutta taajamaympäristössä sille tulee keksiä muuta käyttöä. Yleensä tässä vaiheessa aletana harkita lannan käyttämistä voimalaitospolttoaineena.

Polttaako vai ei- mitä tutkittu tieto sanoo?

Hevosenlannan kosteusprosentti on 70-80 ja lämpöarvo noin 17 MJ/kg luokkaa.  Puuhun verrattuna (lämpöarvo 19 MJ/kg ja tuoreen puutavaran kosteus 40-50 %) se on siis selkeästi huonompi polttoaine. (Alakangas & al 2016) Luonnonvarakeskuksen tutkijoiden mukaan lannan energiakäyttö on jollain tasolla kannatettava vaihtoehto silloin, kun jätöksistä halutaan päästä mahdollisimman tehokkaasti ja vähin ympäristövaikutuksin eroon. Jätehierarkiassa kompostikelpoisen lannan polttaminen on kuitenkin materiaalihyötykäyttöä alempana. (Manninen & al 2016) Lundgrenin ja Petterssonin mukaan (2009) lanta sopii päästöjen osalta hyvin polttoaineeksi, joskin palamisessa syntyy merkittäviä typenoksidipäästöjä, sillä kaikki typpi karkaa piipusta taivaalle. 

Useat tutkimukset puoltavat kuitenkin hevosenlannan lannoitekäyttöä. Airaksinen & al mukaan (2002) lanta, jonka kuivikemateriaalina on käytetty oikeanlaista turvetta, on kuukauden kompostoinnin jälkeen valmista turvallista jatkokäyttöä varten. Sanna Airaksinen toteaa myös väitöskirjassaan Bedding and Manure Management in Horse Stables (2006), että kompostoidulla hevosenlannalla oli kasvien hyvinvoinnin kannalta verrokkilannoitteita suituisampia vaikutuksia.  Hadin & Eriksson (2016) mukaan lanta tulisi nähdä resurssina jätteen sijaan, sillä optimaalista kuivikemateriaalia käyttämällä sillä voi olla potentiaalia biokaasun tuotannossa. Rantalan ja Viljakaisen raportissa (2010) lannan hyötykäyttömahdollisuuksista tunnistetaan sekä aerobiset (kompostorit) että anaerobiset (mädätys) vaihtoehdot, joista aerobiset prosessit soveltuvat parhaiten puupohjaisille kuivikkeille ja anaerobiset olki- ja turvepohjaisille kuivikkeille. Poltetun lannan tuhka ei sovellu lannoitteeksi olemattoman typpipitoisuutensa vuoksi (Lundgren ja Pettersson 2009).

Nanda & al (2016) tunnistavat hevosenlannan potentiaalin kaasutusprosessissa H2-synteesikaasun ja biohiilen tuotannossa. Biohiili eli biochar on ihmeaine, joka toimii paitsi hiilinieluna (Alhashimi & Aktas 2016), myös maanparannusaineena (Hagner & al 2016). Biohiiltä valmistetaan yleensä pyrolyysissa eli suomalaisittain kuivatislauksessa. Sen lähtöaineena voidaan käyttää myös hevosenlantaa (Tsai & al 2015). Biohiilen ominaisuuksiin, kuten hiili- ja typpisisältöön, voidaan vaikuttaa säätelemällä pyrolyysiprosessin kestoa ja lämpötilaa. Koska lannalla, biohiilellä tai niiden sekoituksella on oletettavasti suurin potentiaali maanparannusaineena ja lannoitteena, pyrolyysilämpötilan tulee pysyä tarpeeksi alhaisena, jotta slähtöaineiden sisältämää typpeä ei prosessin aikana menetetä. 

Ravinteet talteen, ei ilmaan

Vaikka Suomessa eläimien lanta on jätedirektiivien alaista jätettä, se on todellisuudessa valtavalla hyötypotentiaalilla varustettua ravinnetta. Lanta on ilman muuta fossiilista kivihiiltä tai turvetta järkevämpi polttoainevaihtoehto, mutta sen suuressa mittakaavassa tapahtuvaa energiakäyttöä voisi verrata käyttökelpoisten vaatteiden polttamiseen: materiaalista päästään kyllä tehokkaasti eroon ja palamisenergia otetaan talteen sähkönä ja lämpönä, mutta suuri osa käyttöpotentiaalista katoaa taivaan tuuliin. 

Jos lantaa tuottavien tilojen ja sitä polttavien voimalaitosten välille luodaan toimiva ja laaja logistiikkaketju, sitä on hyvin vaikea muuttaa jälkikäteen. Kiireellisten polttamisratkaisujen sijaan tulisi sen vuoksi panostaa pitkäjänteisempiin päätöksiin, joissa otettaisiin huomioon lannan todellinen käytöpotentiaali. Energiakäytön lisääntyminen voi pahimmassa tapauksessa johtaa siihen, että normaalisti kompostin kautta peltoon ajettu lanta päädytään myymään voimalaitoksiin. Vaikka lopputuloksena edelleen voidaankin saavuttaa fossiilista vaihtoehtoa edullisempi ratkaisu, ei se silti ole paras mahdollinen.

 

Kirjallisuutta

 

Eija Alakangas, Markus Hurskainen, Jaana Laatikainen-Luntama, Jaana Korhonen. (2016.) Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia, VTT. Saatavilla: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2016/T258.pdf 

Hashim A. Alhashimi, Cab B. Aktas. (2016.) Life cycle environmental and economic performance of biochar compared with activated carbon: A meta-analysis. Saatavilla: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344916303329?via%3Dihub 

Hevostalous lukuina 2015. (2016.) Saatavilla: www.hippos.fi/files/14454/Hevostalous_lukuina_2015.pdf 

Kaisa Manninen, Juha Grönroos, Sari Luostarinen, Markku Saastamoinen. (2016.) Hevosenlannan energiakäytön ympäristövaikutukset. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 30/2016. Saatavilla: https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/535278/luke-luobio_30_2016...

J. Lundgren, E. Pettersson. (2009.) Combustion of horse manure for heat production. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960852409000698 

Marleena Hagner, Riitta Kempainen, Lauri Jauhiainen, Kari Tiilikkala, Heikki Setälä. (2016.) The effects of birch (Betula spp.) biochar and pyrolysis temperature on soil properties and plant growth. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167198716301040 

Sanna Airaksinn. (2006.) Bedding and Manure Management in Horse Stables. Saatavilla: http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_951-27-0443-9/urn_isbn_951-27-0443-9.pdf 

S. Airaksinen, H. Heinonen-Tanski, M-L. Heiskanen. 2001. Quality of different bedding materials and their indluence on the compostability of horse manure. Saatavilla: http://www.j-evs.com/article/S0737-0806(01)70108-6/fulltext 

Sonil Nanda, Ajay K. Dalai, Iskender Gökalp, Janusz A. Kozinski. (2016.) Valorization of horse manure through catalytic supercritical water gasification. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0956053X16301349 

Teija Rantala, Anna-Liisa Viljakainen. (2010.) Esiselvitys maa- ja metsätalouden sivutuotteiden hyödyntämismahdollisuuksista Pohjois-Savossa. Saatavilla: http://portal.savonia.fi/img/amk/sisalto/teknologia_ja_ymparisto/ymparistotekniikka/HEINAPAALI_Esiselvitysraportti_1.pdf 

Wen-Tien Tsai, Chia-Nien Huang, Huei-Ru Chen, Hui-Yueh Cheng. (2015.) Pyrolytic Conversion of Horse Manure into Biochar and  Its Thermochemical and Physical Properties. Saatavilla: link.springer.com/article/10.1007/s12649-015-9376-1 

Åsa Hadin, Ola Eriksson. (2016.) Horse manure as feedstock for anaerobic digestion. Saatavilla: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X16303282?via%3Dihub 

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

2Suosittele

2 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (5 kommenttia)

Käyttäjän JuhaKinnunen kuva
Juha Kinnunen

"Hevosenlannan polttoainekäyttö on malliesimerkki keskustalaisesta politiikasta."

Ennemminkin tämä on malliesimerkki:

http://envitecpolis.fi/helmet/

Suurten hevostallien ympäristön pellot eivät määräänsä enempää vedä lantaa lannoitteena. Olen ymmärtänyt, että kompostointiin, mädätykseen ja termiseen kaasutukseen ei ole vielä taloudellisesti kannattavia ratkaisuja. Ihan viimeisimpiä tietoja minulla ei kylläkään ole, joten otan mielelläni tietoa vastaan. Kaasutuskaasuun ja polton savukaasuihin päätyy esim. typpiyhdisteitä, lannassa on klooria, alkaleita ja muita, jotka myös "saastuttavat" kaasun. Siksi se pitäisi käytännössä puhdistaa paremmin kuin tavallinen biokaasu tai puukaasu. Esim. Kouvolan seudun ammattiopistossa on tehty käytännön kokeita. Suurissa kattiloissa suora poltto onnistuu paremmin, koska niissä on tehokkaat savukaasun puhdistuslaitteet ja lanta on joka tapauksessa vain osa polttoainemiksiä.

Nykyinen hallitus otti lopultakin järjen käteen tässä asiassa. Saksassa ja Ruotsissa on voinut hevosen lantaa polttaa jo vuosikausia, mutta Suomessa ei. Samassa EU:ssa on kuitenkin oltu ja samoja direktiivejä noudatettu, ja eivätköhän hevosetkin ole olleet aika samanlaisia. Niin Saksa, Ruotsi kuin Suomikin ovat kuulemma toimineet direktiivien mukaan. Tästä ei voi loogisesti vetää muuta johtopäätöstä kuins sen, että hevosenlantaa joko saa polttaa direktiivien mukaan tai ei saa. Nyt hallitus on ottanut insinöörijärjen käyttöön.

Lannalle on monia käyttötarkoituksia, niin kuin kirjoitatkin, mutta ne eivät välttämättä ole toisensa poissulkevia.

Käyttäjän PaavoTertsunen kuva
Paavo Tertsunen

Nämä kommentit ovat jääneet minulta täysin huomaamatta. US:n ilmoitukset eivät näemmä löydä tällä hetkellä sähköpostiin asti.

"Saksassa ja Ruotsissa on voinut hevosen lantaa polttaa jo vuosikausia, mutta Suomessa ei."

Olen tästä tavallaan samaa mieltä: lannan polttamisen pitäisi olla mahdollista eikä ainakaan kiellettyä. Lanta on kuitenkin niin ravinteikasta ja moneen prosessiin soveltuvaa tavaraa, että sen polttamista ei ensisijaisesti pitäisi pyrkiä lisäämään.

"Olen ymmärtänyt, että kompostointiin, mädätykseen ja termiseen kaasutukseen ei ole vielä taloudellisesti kannattavia ratkaisuja. Ihan viimeisimpiä tietoja minulla ei kylläkään ole, joten otan mielelläni tietoa vastaan."

Myönnän, että keskityin kirjoituksessani lähinnä ekologiseen näkökulmaan. Olet kannattavuuden suhteen aivan oikeassa siinä mielessä, että investointi- ja tuotantotukia tarvitaan merkittävästi vielä tässä vaiheessa. Mihin tahansa hankkeeseen ei biotalouden nimissä pidä syytää rahaa, mutta harkitusti kohdennetut tukitoimenpiteet ovat silti tarpeellisia.

Odottelen mielenkiinnolla tuloksia esimerkiksi tästä: https://www.lut.fi/hevosenlannan-kestava-hyodyntam...

Käyttäjän ilikka kuva
Ilkka Partanen

Erinomainen kirjoitus lähteineen ja lähdelinkkeineen. Minulla on tässä vieressäni teos Uusi luonnonvaratalous (Gaudeamus, 2013) jonka alaotsikko kysyykin "Onko biomassa avain kestävään kasvuun?", tekijöinä Mikael Hildén, Eeva-Liisa Hallanaro, Leena Karjalainen ja Marja Järvelä.
En ole vielä lukenut, mutta kun luen, kirjoitan siitä kyllä ja linkkaan muistaessani myös tämän artikkelin.

Sait myös suosituksen :)

Käyttäjän PaavoTertsunen kuva
Paavo Tertsunen

Kiitoksia! Kirjoittele ihmeessä kun saat luettua, kuulostaa mielenkiintoiselta opukselta.

Käyttäjän PaavoTertsunen kuva
Paavo Tertsunen

Tekesin rahoittamassa selvityksessä kuivamädätys todettiin parhaaksi menetelmäksi:

https://www.tekes.fi/nyt/uutiset-2017/hevosenlanta...

Toimituksen poiminnat