Joensuussa näytetään sektori-integraation mallia 

Alueelle sijoittuu 2024 lopulla tuotannon aloittava Joensuu Biocoal Oy sekä ympäristövaikutusten arviovaiheessa oleva Power-2-X-teknologian (P2X) vedyn tuotantolaitos. Ne toimivat vahvasti synergiassa Savon Voiman kaukolämpö- ja sähköntuotantolaitoksen kanssa.  

Energiaa molempiin suuntiin 

Savon Voima pystyy hyödyntämään uusien laitosten hukkalämpöjä kaukolämpönä ja toisaalta tarjoamaan energiaa ja palveluja laitoksille. Samalla se mahdollistaa uusille toimijoille energiantuotantoon kaavoitetun tontin. Vedyn tuotantolaitos sijoittuu viereiselle tontille. 

Biopohjainen hiilidioksidi hyötykäyttöön 

P2X Solutionsin vedyn ja synteettisten tuotteiden hankkeessa on vielä kaksi vaihtoehtoa ympäristövaikutusten arvioinnissa. Toisessa vaihtoehdossa tuotteet ovat 6000 tonnia vetyä ja 10 000 tonnia synteettistä metaania. Toinen vaihtoehto olisi muuten samanlainen, mutta tuottaisi metaanin sijaan 24 000 metanolia. Molemmissa syntyisi sivutuotteena 45 000 tonnia happea ja 110 GWh lämpöä. Biogeenisen hiilidioksidin hankkeet saavat kaukolämpölaitoksen savukaasuista. 

Lisää uusiutuvaa sähköä 

Kaupunki on lisäksi kaavoittanut voimalaitosalueen viereen Biotie-yritysalueen, mihin tavoitellaan kiertotalouden ja energiantuotannon yrityksiä. Aurinkoenergiaa kehittävä Neoen on tehnyt vuokrasopimuksen kaupungin kanssa 110 hehtaarin maa-alasta aurinkopuistolle yritysalueelle.  

Synergiasta syntyy biohiiltä 

Joensuun seudun ja Pohjois-Karjalan kehittämishankkeet ovat rakentaneet ja edelleen tasoittavat yritysten polkua maailmanluokan ratkaisuihin. Esimerkkinä voi mainita Pohjois-Karjalan biohiilihankkeen, jossa on kehitetty biohiilien tuotantoa ja käyttöä erilaisiin käyttötarkoituksiin. Pohjan hankkeelle antoi muutama vuosi sitten sopivaa paikkaa torrefioidun biomassan tuotantolaitokselle etsinyt Taaleri. 

Tuloksena syntyi Joensuu Biocoal Oy Taalerin bioteollisuusliiketoiminnan kehittämänä. Rahoitusta on saatu Ilmastorahastosta ja Euroopan aluekehitysrahastosta. Taaleri on tehnyt sopimuksen palveluiden ostamisesta ja tontin sekä joidenkin laitteiden vuokrauksesta Savon Voimalta. 

Joensuu Biocoal tulee valmistamaan torrefioitua biomassaa kestävästi hankitusta puunkuoresta ja ensiharvennusrangoista sekä tarpeen mukaan muista puujakeista. Tarkoitus on tehdä kahdenlaista tuotetta: tiivistä briketöityä torrefioitua biomassaa esimerkiksi teräs- ja sementtiteollisuuden tarpeisiin sekä irtonaista bioperäistä hiiltä, joka sopii esimerkiksi maanparannuskäyttöön tai hulevesien suodatukseen. 

Puulle uutta käyttöä 

Torrefioitu biomassa valmistetaan paahtamalla raaka-aineita kuumassa matalahappisessa ympäristössä, jolloin tuore biomassa muuttuu hiilipitoiseksi tuotteeksi. Siitä puristettujen brikettien korkea energiatiheys mahdollistaa myös biomassaan perustuvan materiaalin käytön prosesseissa, joissa käsittelemätöntä biomassaa ei voida teknisesti tai taloudellisesti muutoin käyttää. 

Laitoksen avainteknologiatoimittajiksi valittiin toukokuussa itävaltalaiset Andritz ja Polytechnik GmbH. Andritz rakentaa tuotannossa käytettävän reaktorin apulaitteineen perustuen NextFuel AB:n patentteihin. Polytechnik GmbH toimittaa polttokammion ja kattilan reaktorissa vapautuvien matalan lämpöarvon kaasujen hyödyntämiseksi.  

Rakentaminen pian käyntiin 

Laitoksen rakentaminen alkaa pienen viivästyksen jälkeen tänä kesänä, ja tavoitteena on aloittaa tuotanto loppuvuodesta 2024. Laitoksen maksimituotanto tulee olemaan noin 60 000 tonnia torrefioitua biomassaa, jolla voidaan korvata lähes vastaava määrä kivihiiltä erilaisissa teollisissa prosesseissa, joiden hiilidioksidipäästöjen vähentäminen olisi muuten vaikeaa tai mahdotonta. Raaka-aineeksi tarvitaan noin 250 000 kuutiota pienikokoista rankaa ja puun kuorta. 

Biohiilibrikettejä ja kaukolämpöä 

Tuotantoprosessissa biomassa kuivataan viirakuivurissa noin viiden prosentin kosteuteen ja syötetään rumpumaiseen reaktoriin. Massaa paahdetaan hapettomissa olosuhteissa 300–400 °C lämpötilassa, minkä jälkeen siitä puristetaan energiatiiviitä brikettejä. 

Prosessissa syntyvä lämpö syötetään takaisin prosessiin mm. kuivurin energian lähteeksi ja ylijäämä syötetään Joensuun kaukolämpöverkkoon. 

Pyrolyysiöljyn kymmenvuotinen elinkaari 

Fortumin omistuksessa Iiksenvaaraan valmistui pyrolyysiöljyn tuotantolaitos vuonna 2013 ja laitoksella tuotettiin raskaan öljy laitoksissa käytettyä tuotetta. Nyt neljään vuoteen pyrolyysiöljyä ei ole tehty. ”Olemme kyllä ylläpitäneet tuotantovalmiutta ja laitteistot ovat edelleen käyttökunnossa, mutta nyt tulevien muutosten myötä luovumme pyrolyysiöljyn tuotannosta,” Savon Voima Oyj:n liiketoimintajohtaja Juha Räsänen valottaa. 

Pyrolyysituotannon pohjalta on valmiina hyvää infraa uusille hankkeille: polttoaineen vastaanotto, kuivaus ja murskaus. Niitä ja vaakaa sekä Prometecin automaattista näytteenotinta voivat käyttää uudet toimijat.  

Kestävän biomassan saatavuus äkkikoetuksella 

Räsänen kertoo, että pian Venäjän hyökkäyksen jälkeen yhtiö teki oman päätöksen olla ostamatta haketta enää Venäjältä. Muutos oli merkittävä, sillä tätä ennen noin 40 % käytetystä hakkeesta tuli rajan takaa. Venäjän rajasta on tullut kova raja ja tuontikanavat menivät täysin kiinni.  

Hoitorästeille kyytiä omalla puunhankinnalla 

Lähivuosina lisääntyvään tarpeeseen ja nopeasti muuttuneessa tuontitilanteessa ovat Savon Voima ja Joensuu Biocoal perustaneet yhteisen biomassan hankintayhtiön Itä-Suomen Biomassa Oy:n. Savon Voima omistaa yhtiöstä 70 % ja Joensuu Biocoal Oy 30 %. Polttoainetta riittää Räsäsen arvion mukaan alueen omaan käyttöön Pohjois-Karjalassa, mutta maakunnan yli sitä ei saisi suuremmin mennä.