Puuenergia

Biopohjainen menetelmä hakeaumojen suojaamiseksi  

Metsähakekasojen suojana käytetään yleisesti fossiilipohjaista muovia. Vaikka muovi onkin hyvä suojamateriaali ja hyvää polttoainetta, muovia ei voi polttaa hakkeen seassa lämpölaitoksissa. Muovin erottelusta aiheutuu ylimääräistä työtä ja osana arvoketjua siitä aiheutuu paitsi valmistuksen päästöjä myös jätettä ja kierrätyskustannuksia.

04/2022

Kuvat - Kuopion Energia/ Essi Holopainen

Luonnonvarakeskuksen vetämissä Haiku ja EcoPileCov -hankkeissa tutkittiin muovin korvaamista uudella innovatiivisella peittomateriaalilla, Livetech Suojalla®. Livetech Suoja® -tuote on seos, joka koostuu vedestä, sellukuidusta sekä sidosaineesta. Suojan® sisältämä sellukuitu on selluteollisuuden sivuvirtana syntyvää jätejaetta, joka ei kelpaa paperin tai pahvin valmistukseen esimerkiksi värivirheen vuoksi. Sidosainetta nestemäisessä seoksessa on vähintään kolme prosenttia, ja sidosaine sisältää 80 prosenttia vettä. Suoja® levitetään auman päälle 1–2 cm paksuksi kerrokseksi ruiskuttamalla pumppuautolla tai -vaunulla. Tuotetta ei tarvitse poistaa hakekasan päältä vaan sen voi polttaa hakkeen kanssa lämpölaitoksella.  

Kuuden kuukauden varastointikoe 

Kuopion Energian terminaalissa järjestettiin varastointikoe, jossa varastoitiin korkealaatuista runkopuuhaketta, pääosin havupuuta, noin kuuden kuukauden ajan elokuusta helmikuun alkuun. Kokeessa tutkittiin kuutta noin 200 m3 kokoista hakekasaa, joista kaksi oli peittämätöntä, kaksi peitetty muovilla ja kaksi Livetech Suojalla®.  

Livetech Suoja® levitetään auman päälle 1–2 cm paksuksi kerrokseksi ruiskuttamalla pumppuautolla tai -vaunulla. Kuva: Luonnonvarakeskus/Robert Prinz  

Koepussit ja lämpöanturit  

Koetta perustettaessa otettiin hakenäytteitä, jotka jaettiin kahteen osaan. Toinen osa vietiin laboratorioon analysoitavaksi ja toinen osa laitettiin verkkopussiin, joka laitettiin hakekasaan. Kuhunkin kasaan laitettiin yhteensä 16 näytepussia, 1 ja 2 metrin korkeuteen. Lisäksi hakekasoihin laitettiin yhteensä 58 lämpötila-anturia mittaamaan kasan lämpötilaa. Laboratorioon viedyistä näytteistä määritettiin hakkeen kosteus, tiheys, lämpöarvo, energiasisältö ja palakoko.  

Peitettynä hake kuivuu 

Kokeessa varastoitu hake oli hyvälaatuista. Hakkeen lähtökosteus oli keskimäärin 35,8 prosenttia ja kokeen päätyttyä se oli laskenut 32,2 prosenttiin. Muovilla peitetyssä kasassa hake kuivui varastoinnin aikana 22 prosenttia ja Livetech peittomateriaalilla peitetyissä kasoissa 11 prosenttia. Peittämättömissä kasoissa hakkeen kosteus sen sijaan lisääntyi kolme prosenttia. 

Hakkeen kosteusprosentti varastointikokeen alussa ja lopussa peittämättömissä, muovilla peitetyissä ja Livetech Suoja® -peittomateriaalilla peitetyissä kasoissa. 

Hakekasojen lämpötila kohtuullinen 

Hakekasojen lämpötila nousi enimmillään vain hieman yli kolmeenkymmeneen asteeseen kokeen alussa, tasoittuen kokeen kuluessa noin kymmenen ja kahdenkymmenen asteen välille ja päätyen vain muutamaan plusasteeseen kokeen loppupuolella. Lämpötila pysyi kuitenkin plussan puolella kaikissa hakekasoissa kokeen ajan.  

Peittämätön on huonoin 

Hakkeen energiasisältö laski varastoinnin aikana vain kaksi prosenttia muovilla peitetyissä kasoissa ja noin kuusi prosenttia Livetech-kasoissa. Peittämättömissä kasoissa energiasisältö laski lähes seitsemän prosenttia.  

Hakkeen energiasisältö, MWh/m3 varastointikokeen alussa ja lopussa peittämättömissä, muovilla peitetyissä ja Livetech Suoja® -peittomateriaalilla peitetyissä kasoissa. 
Korkealaatuisen runkopuuhakkeen kuiva-ainetappiot varastointikokeen aikana jäivät pieneksi. Kuvassa kuiva-ainetappioprosentti kuukautta kohti peittämättömissä, muovilla peitetyissä ja Livetech Suoja® -peittomateriaalilla peitetyissä kasoissa. 

Muovin alla pienimmät tappiot 

Korkealaatuisen rankahakkeen, joka oli varastoinnin alussa kosteudeltaan keskimäärin vain 35,8 prosenttia, kuiva-ainetappiot jäivät pieneksi, keskimäärin 0,6 prosenttia kuukaudessa. Peittämättömien ja Livetech-kasojen kuiva-ainetappiot olivat 0,7 prosenttia kuukaudessa, kun taas muovilla peitettyjen kasojen 0,5 prosenttia kuukaudessa.  

Hakkeen laadulla voi olla merkitystä 

Kokeiden perusteella Livetech Suoja® edistää hakkeen säilymistä varastoaumoissa verrattuna peittämättömiin hakekasoihin. Kun kyseessä on valmiiksi hyvälaatuinen hake, erot peittämättömiin kasoihin ovat kuitenkin pieniä. Erojen jäädessä pieniksi, on kustannus-hyöty-suhdetta tarkasteltava huolellisesti ja yrityskohtaisesti. Erot Suojan® toiminnassa esimerkiksi kokopuuhakkeen tai hakkuutähdehakkeen varastoinnissa voivat olla huomattavasti erilaiset, eikä tämän tutkimuksen perusteella voi Suojan® suorituskykyä arvioida muualla kuin hyvälaatuisen runkopuuhakkeen varastoinnissa.  

Muovilla peitetyissä kasoissa hake kuivui eniten, energiasisältö säilyi parhaiten ja kuiva-ainetappiot olivat pienimmät. Muovi myös ehkäisee parhaiten jääkamien muodostumista aumojen pintaan talvella.  

Kehitystyötä on syytä jatkaa 

Kuiva-ainetappiot hakkeen varastoinnissa ovat monimutkaisen prosessin tulosta. Jotta biologiset hajoamisprosessit lähtevät liikkeelle, vaaditaan tietty kosteus, lämpötila ja ilmatila hakepartikkelien ympärillä. Suoja® on hengittävä materiaali, joka päästää läpi kasasta haihtuvaa kosteutta ja sallii myös ilman virtaamisen kasan sisään, toisin kuin muovi. Tässä tutkimuksessa tarve kasasta poistuvan kosteuden ”uloshengittämiselle” oli pieni mutta kosteamman hakkeen tapauksessa koko auman käyttäytyminen voi muuttua merkittävästi. Siksi Suojan® kehitystyötä on syytä jatkaa ja kokeita erilaisilla hake- ja murskajakeilla monipuolistaa. Muoville tarvitaan korvaaja hakeaumojen peittomateriaalina, koska bioenergian ympäristösuorituskykyä tullaan haastamaan jatkossakin osana kestävyyskilvoittelua.  

Tarkemmin tutkimustuloksista: https://www.mdpi.com/1996-1073/15/5/168 

Kirjoittajat ovat Luonnonvarakeskuksen ja Ruotsin maatalousyliopiston (SLU) erikoistutkijoita.