Biokaasu on vihreää tulevaisuutta

Maitotilalta tai leipomosta biokaasua sinunkin autoosi?

Biokaasu nähdään yhä merkittävämpänä energianlähteenä ja polttoaineena. Hajautetun ja pienen mittakaavan biokaasutuotannon edistämistä painotettiin mm. kansallista biokaasuohjelmaa valmistelleen työryhmän loppuraportissa (tammikuu 2020). Käytännössä kyse on siitä, että esimerkiksi alkutuotannon ja ruoantuotannon sivuvirtoja ja eloperäistä jätettä voitaisiin hyödyntää lähellä tuotettuna energiana ja polttoaineena.

Mitä biokaasu on?

Biokaasu on metaanin ja hiilidioksidin seos, joka syntyy mikrobien hajottaessa orgaanista ainetta hapettomissa olosuhteissa. Biokaasuntuotantoon käytetään tyypillisesti karjanlantaa, mutta sitä voidaan tuottaa myös esimerkiksi nurmesta, biohajoavista jätteistä, jätevedenpuhdistamolietteistä tai elintarviketeollisuuden sivuvirroista.

Biokaasulla voidaan tuottaa lämpöä, sähköä ja puhdistettuna liikenteenpolttoainetta. Biokaasu on uusiutuvaa energiaa ja sillä siten voidaan korvata fossiilisia polttoaineita myös liikenteessä. Suomessa tuotetaan biokaasua pääosin jätteistä, mutta suurin tuotantopotentiaali löytyy maatalouden raaka-aineista, lannasta ja peltobiomassoista.

Tutkimusten avulla lisää tehokkuutta biokaasunkin tuotantoon

Biokaasun laajamittaista hyödyntämistä saattaa rajoittaa mädätykseen sopivien jätteiden ja tähteiden saatavuus. Tästä syystä biokaasun potentiaalia on myös usein vähätelty. Yksittäisten laitosten kannalta kokoluokka jää usein niin pieneksi, ettei kaasun puhdistus ja paineistus liikennekelpoiseksi kannata.

Toisaalta aurinko- ja tuulisähkön yleistyminen tulee todennäköisesti aiheuttamaan lähitulevaisuudessa ajoittain halpoja sähkön hintoja. Jos näitä vaihtelevan uusiutuvan energian muotoja (tuuli ja aurinko) halutaan lisätä paljon, tarvitaan pitkäaikaista energian varastointia.

Yksi tunnettu tapa varastoida energiaa ja hyödyntää halpaa vähäpäästöistä sähköä on käyttää sähköä elektrolyysiin pilkkomaan vettä vedyksi ja hapeksi. -Koska vetyä on verrattain vaikea varastoida, eikä meillä ole laajamittaisesti käytössä vedyn jakelu- ja käyttöinfraa, tutkimme erilaisia tapoja muuttaa vetyä hiilivedyiksi, joille on olemassa valmista jakeluverkostoa ja autokantaa, kertoo erikoistutkija Eemeli Tsupari VTT:stä.

Yksi näistä hiilivedyistä on metaani, jota myös biokaasusta jalostettu liikennekaasu on lähes kokonaan. -Käyttämällä aurinko- ja tuulisähköllä tuotettua vetyä lisäämään metaanin tuotantoa biokaasulaitoksilla voidaan lisätä merkittävästi biokaasulaitoksen tuotantoa, Tsupari sanoo. -Vetykäsittelemällä biokaasua tai biokaasusta erotettua hiilidioksidia voidaan biometaanin tuotantoa lisätä suuruusluokkaa 50%. Mutta jos biokaasun hiilidioksidin lisäksi huomioidaan myös muut saatavilla olevat hiilidioksidin lähteet, on tuotantopotentiaali käytännössä rajaton. Tsuparin mukaan yleistymistä rajoittaa kuitenkin vedyn tuotantokustannukset, joista tärkein on sähkön hinta. Uusiutuvan sähköntuotannon massiivinen lisääminen on siis tältäkin kannalta avain ilmastonmuutoksen hillintään ja energiaomavaraisuuden lisäämiseen.

JAMK Biotalousinstituutissa Saarijärven Tarvaalassa on testattu uudentyyppistä biokaasureaktoria. Sen ovat kehittäneet Henri Viiru ja Pasi Kolehmainen, jotka ovat saaneet apua kehittämistyöhön Bioinnovaatioiden edistäminen (BIND) –hankkeesta. Biokaasureaktorin prototyyppi valmistui syksyllä 2019 ja se testattiin Luonnonvarakeskuksen asiantuntijan tekemän tutkimussuunnitelman mukaisesti keväällä 2020. Laitteelle haetaan patenttisuojaa ja siihen liittyvä prosessi on edennyt suunnitelman mukaisesti. Reaktorin toimintaa esiteltiin kesäkuun aikana useille mahdollisille yhteistyökumppaneille ja biokaasulaitosinvestointia suunnitteleville tahoille.

Uusi ja kustannustehokkaampi reaktoritekniikka kiinnosti osallistujia. -Reaktorissa on potentiaalia, mutta se tarvitsee vielä pidempiaikaista testausta. Keskeisin pullonkaula biokaasuteknologian yleistymiselle maataloudessa on suuri investointikustannus. Tässä on pyritty toteuttamaan reaktorirakenteet niin että se laskisi merkittävästi investointikustannuksia, kommentoi biokaasualan asiantuntija, JAMKin projektipäällikkö Jaakko Tukia.

Keski-Suomi biokaasun edelläkävijäksi

JAMKin Biotalouden Yrityskiihdyttämö –hanke on tarttunut myös biokaasuun. Hankkeen projektipäällikkö Merja Rehn toivoo, että Keski-Suomesta rakentuisi biokaasun edelläkävijämaakunta. –Täällä on osaamista ja innovatiivisia toimijoita, sekä tahto tehdä yhteistyötä, Rehn sanoo. -Biotalouden Yrityskiihdyttämö –hankkeen toimipisteessä, Saarijärven keskustassa sijaitsevassa BioPaavossa järjestetään 2.9. työpaja, joka toivottavasti on lähtölaukaus keskisuomalaisen biokaasuekosysteemin syntymiselle.

Annemari Sinikorpi, viestintävastaava, JAMK Biotalousinstituutti

Juttu ilmestyi lyhennettynä Sampo-lehdessä 5.8.2020.