Jätteestä energiaksi

Pohdintoja jätteen energiakäytöstä nyt ja tulevaisuudessa

Jätteissä on suuret määrät kierrätyspolttoainetta, joka kannattaa ottaa hyötykäyttöön. Samoin varsinkin kaatopaikoilla syntyvä metaani on erinomaista polttoainetta, eikä se biokaasuna  sähköksi, lämmöksi ja/tai biopolttoaineeksi muutettuna pääse ilmakehään pahentamaan  ilmastonmuutosta. Pääsin vierailulle Ämmässuon uudelle biokaasuvoimalalle, josta alla tarinaa., samoin paraikaa muuttuvasta jätelainsäädännöstä Mietin myös, millä biopolttoaineella seuraava autoni kulkisi ollakseen mahdollisimman ekologinen kulkupeli.

3.11.2010 Teksti ja valokuvien copyright: M. Minna Laine

1) JÄTELAINSÄÄDÄNNÖN KOKONAISUUDISTUS MENOSSA

Jätelain kokonaisuudistuksen tarkoituksena on nykyaikaistaa jäte- ja ympäristönsuojelulait vastaamaan EU:n jätedirektiiviä ja uusia jätealan painotuksia. 

Taustalla valtakunnallinen jätesuunnitelma ja EU:n ilmastostrategia

Valtakunnallinen jätesuunnitelma kirjaa tavoitteet vuoteen 2016 jätteen synnyn ehkäisylle ja jätteen hyödyntämiselle. Suunnitelman mukaan yhdyskuntajätteiden osalta tavoitteena on kierrättää eli hyödyntää materiaalina 50 %, polttaa eli hyödyntää energiana 30 % ja sijoittaa kaatopaikoille enintään 20 % jätteestä. (Ympäristöministeriö 2008.)
EU:n ilmasto- ja energiapaketin tavoitteena on nk. 20-20-20-linjaus: tavoitteena on vuoteen 2020 mennessä vähentää hiilidioksidipäästöjä 20 %, nostaa energiatehokkuutta 20 % ja lisätä uusiutuvien energiamuotojen osuus EU:n energiankulutuksesta 20 %:iin. Lisäksi uusiutuvista lähteistä valmistetun liikenteen polttoaineen osuus halutaan nostaa 10 %:iin.

Uudistuva jätelaki määrää pakkausten tuottajille täyden tuottajavastuun

Uudessa jätelaissa on tulossa muutoksia pakkausten tuottajavastuussa ja kuntien jätehuollon vastuissa (Jalkanen 2010). Pakkauksille määrätään täydellinen tuottajavastuu.
Uusi jätelaki velvoittaa pakkausten tuottajat, muun muassa lihapakkausten valmistajat, huolehtimaan jätteen keräämisestä. Tähän asti pakkausten valmistaja on voinut tuottajayhteisöön liittymällä siirtää jätteenkeruun velvoitteensa tuottajayhteisölle. Lainmuutoksella on tarkoitus nostaa pakkausmateriaalien hyödyntämisvaatimuksia (Ympäristöministeriö 2010).  Kaupan ja teollisuuden pakkaus-, paperi- ja muovijätteet muodostavat yhdessä rakennusjätteen kanssa 70 % kaatopaikalle menevästä jätteestä, joten niiden hyödyntäminen esimerkiksi kierrätyspolttoaineena vähentää
kaatopaikkatilan tarvetta merkittävästi (Vilenius 2010).

Uuden jäteverolain tarkoituksena parantaa jätteiden hyötykäyttöä

Jäteverolaki muuttanee sitä, minkälaiset jätejakeet tulevaisuudessa viedään kaatopaikalle. Jäteveroa maksettaisiin niistä kaatopaikalle toimitettavista jätteistä, joiden hyötykäyttö olisi teknisesti ja ympäristöperusteisesti mahdollista. Jäteveron olisi tarkoitus astua voimaan vuoden 2011 alusta.
Jäteverouudistus on saanut kritiikkiä osakseen mm. siitä, että keräyspaperin uusiokäytössä syntyvä siistausjäte (painomuste eroteltuna jätepaperista) muuttuu nyt verolliseksi, mikä heikentää uusiopaperia käyttävien paperitehtaiden kannattavuutta, ja saattaa vähentää keräyspaperin hyödyntämistä (Saarinen 2010). Paperitehtaat ovat kehittäneet siistausjärjestelmän, jossa suurin osa siistausjätteistä käytetään polttoaineena tehtaiden yhdistetyissä lämpö- ja sähkövoimaloissa, ja vain 10 % siitä viedään kaatopaikoille tai maanparannusmateriaaliksi.
Myös lasinkeräys voi vähentyä ja keräyslasin erilaiset jatkojalostusmuodot mm.
vaahtolasiksi voivat vaarantua, jos uuden jäteverolain myötä keräyslasin saatavuus huononee, eli kierrätyskelvottomaksi muuttuva jätelasi vain viedäänkin mieluummin kaatopaikalle kuin kierrätetään uusiokäyttöön. Uudessa jäteverolaissa lasinkierrätys rajautuisi vain pantilliseen pulloon ja täysin puhtaaseen tasolasiin. Varsinais-Suomen yrittäjien verkkolehden mukaan muu lasi ajettaisiin verovapauden kannustamana kaatopaikoille, jossa se sijoitettaisiin puhdistamattomana maahan vastoin lain tavoitetta kaatopaikkakäsittelyn vähentämisestä.

Syöttötariffit – uusiutuvista energianlähteistä tuotetulle sähkölle parempi hinta?

Hallitus esittää, että markkinaehtoisella tukijärjestelmällä eli syöttötariffijärjestelmällä tuettaisiin tuulivoimaan, biokaasuun ja puupolttoaineeseen perustuvaa sähkön tuotantoa.
Taustalla on EU-direktiivin (sähkön sisämarkkinat) ja EU:n energia- ja ilmastopaketin tavoitteiden toteuttaminen ja valtioneuvoston 2008 hyväksymä kansallisen pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategia. Uusiutuvilla energialähteillä katettaisiin loppukulutuksesta arviolta 124 terawattituntia vuonna 2020, kun energian kokonaiskulutukseksi oletetaan 327 terawattituntia. Biokaasulaitoksille tavoite on hyvin pieni, yksi terawatti, ja syöttötariffi koskisi vain uusia biokaasuvoimaloita, joiden nimelliskapasiteetti on vähintäin 100 kW, ja jotka eivät ole saaneet valtion tukea (esim. energiatukia).
Jos syöttötariffilaki menee ehdotettuna läpi, se ei kannusta vanhoja laitoksia muuttamaan voimaloidensa polttoainetta uusiutuvaksi, se ei tue kaatopaikkoja eikä maatalouden pieniä biokaasuvoimaloita, ja sen sähköntuoton tavoitteet biokaasulle ovat niin pieniä, että se tuskin lisää biokaasun käyttöä sähköntuotannossa.

Biojätteille tulossa porttikielto kaatopaikoille

EU:n kaatopaikkadirektiivi edellyttää, että jäsenmaat laativat kansallisen strategian kaatopaikoille sijoitettavan biohajoavan jätteen määrän vähentämiseksi. Ympäristöministeriö on esittänyt valtioneuvoston päätöstä kaatopaikoista muutettavaksi siten, että säädetään biohajoavan jätteen täysimääräisestä kaatopaikkakiellosta. Onkin toki järkevää olla sijoittamatta biojätettä kaatopaikalle tuottamaan ja vapauttamaan ilmaan metaania. Biojätteen käsittelylaitosten perustamiselle pitäisi kuitenkin samalla luoda hyvät edellytykset mm. helpottamalla ja nopeuttamalla lupaprosesseja ja ohjaamalla kaavoitusta, kuten ympäristöministeriön (2010) asettama biojäte-energiatyöryhmä raportissaan ehdottaa.

2) JÄTEHUOLTOYHTIÖILLÄ ERILAISIA MUTTA SAMANSUUNTAISIA RATKAISUJA JÄTE-ENERGIAN TALTEENOTTOON

Miten jätelaki, jäteverolaki, tuleva biojätteen kuljetuskielto kaatopaikoille, ja sähkön tuotannon tariffihinnoittelu vaikuttavat kaatopaikalle kertyvään jätteeseen ja sen käyttöön?
Yhä vähemmän jätettä loppusijoitetaan kaatopaikoille. Vanhat kaatopaikat suljetaan, ja uusia rakennetaan vain tiukat EU:n kaatopaikkadirektiivin mukaiset kriteerit täyttäviksi. Suuri osa yhdyskuntajätteestä lajitellaan edelleen hyödynnettäviin jakeisiin, ja loppu poltetaan. Kierrätyspolttoainetta valmistetaan pääasiassa muovisista pakkausjätteistä ja rakennusjätteistä, joita ei voida kierrättää likaantumisen tai materiaalin heterogeenisuuden vuoksi (Vilenius 2010). Kaatopaikoilta kerätään metaani talteen, biojäte kompostoidaan tai mädätetään, ja syntyvä biokaasu hyödynnetään sähkön ja lämmön tuotannossa ja/tai siitä valmistetaan biopolttoainetta (etanolia tai biodieseliä).
Useat jätehuoltoyhtiöt, kuntayhtymät tai jätehuollon liikelaitokset ovat tehneet tai ovat juuri tekemässä suuria investointeja kierrätykseen kelpaamattoman jätejakeen sisältämän energian talteenottamiseksi. Kiertokapulan alueella yhdyskuntajäte poltetaan Ekokemin uudessa polttovoimalayksikössä, ja biojätteestä tehdään upouudessa Bionolixlaitoksessa etanolia autojen polttoaineeksi sekä sähköä ja lämpöä. Loimi-Hämeen alueella biojätteestä ja sekajätteestä tehdään REF-laitoksessa (kierrätyspolttoainetta käyttävä, REcovered Fuel) tästä syksystä alkaen biodieseliä. Lahteen on valmistumassa uusi kaasutinvoimalaitos, jossa samaten hyödynnetään kierrätyspolttoainetta eli
poltetaan yhdyskuntajätteistä kaasutettua, puhdistettua tuotekaasua.

Ämmässuolla kaatopaikkakaasuille valmistui kaasumoottorivoimala, johon pääsin tutustumaan 24. valtakunnallisten jätehuoltopäivien järjestämällä retkellä.

3) TUTUSTUMISKÄYNTI ÄMMÄSSUON JÄTTEENKÄSITTELYKESKUKSEN UUTEEN KAASUVOIMALAAN 

Ämmässuon vanha kaatopaikka tuottaa paraikaa hyvin metaania

Ämmässuon kaatopaikan vanha jätemäki oli käytössä 20 vuotta vuodesta 1987 vuoteen 2007. Jätemäessä on yli 11 miljoonaa kuutiometriä jätettä. Sen korkeus merenpinnasta on yli 100 metriä ja paksuus paikoin 38 metriä.
Vanhan kaatopaikan jälkityöt ovat lopuillaan. Kaatopaikka on maisemoitu istuttamalla nurmi pintaeristeiden ja suojaavien maakerrosten päälle. Kaatopaikkaa jälkitarkkaillaan: kaatopaikka-alueella seurataan kaasupäästöjä, tarkkaillaan mahdollisia vuotoja, jätetäytön vakautta, kosteusmuutoksia, suotovesien laatua ja määrää. Suotovedet puhdistetaan ja johdetaan putkistoa pitkin Suomenojan jätevedenpuhdistamolle. Hulevedet kierrätetään takaisin jätemäkeen. Kastelu pitää biokaasun tuotannossa ja estää kaatopaikkaa muumioitumasta. Kaatopaikka-alueella muodostuvat puhtaat pintavedet kerätään tarkkailualtaaseen ja johdetaan normaalitilanteessa maastoon.

Ämmässuon kaatopaikka tuottaa noin puolet Suomen kaatopaikkakaasuista. Vanha kaatopaikka tuottaa parhaillaan hyvin kaatopaikkakaasua, noin 10 000 m3 tunnissa. Muodostuvia kaasuja kerätään alueelta vielä vuosikymmenten ajan. Vähitellen kaasuntuotanto vähenee, mutta samaan aikaan uusi kaatopaikka kypsyy ja tuottaa metaania kaasulaitoksen polttoaineeksi hyvinkin useita kymmeniä vuosia. Metaani on kasvihuonekaasu, ja ennen kaasulaitosta suuri osa siitä jouduttiin polttamaan soihdussa, jotta estettiin kaatopaikkakaasujen pääsy ilmakehään.

Laajennusosan työmaa vaikuttava näky

Nyt rakenteilla oleva laajennusosa pystyy keräämään 19 miljoonaa kuutiota jätettä. Vuosittainen pääkaupunkiseudun jätemäärä on 800 000 m3. Lähivuosina valmistuva Vantaan jätteenpolttolaitos pienentää kaatopaikalle sijoitettavan jätteen määrää niin, että laajennusosa riittänee pääkaupunkiseudun jätteelle seuraavat 50 vuotta. Kaatopaikan perustusten, huoltotunnelien ja parin sadan kaasukaivon asentaminen on ollut kolmen vuoden urakka. Valmistuttuaan laajennusosan rakenteiden uskotaan kestävän ja varaudutaan olevan toiminnassa seuraavat 200 vuotta.

Kuva 1. Kuvan etualalla kaasukaivo, josta alipaineen avulla imetään
kaasut. Taustalla huoltokuilu, jonka kautta valvotaan suotovesiputkien toimintaa, ja mm. pestään suotovesiviemärit painepesulla.

Kuva 2. Kaatopaikalle on rakennettu kaksi eristyskerrosta, joista ylemmän suotovesiä kuljetetaan putkistoa pitkin Suomenojalle käsiteltäväksi, ja osa kierrätetään jätekasalle. Alempi suotovesiputkisto on varalla, mutta 200 vuoden päästä se lienee kaatopaikan varsinainen pohjarakenne.

Kaasulaitoksen kapasiteetti: 15 MW sähköä

Ämmässuon kaatopaikkakaasua on hyödynnetty vuodesta 2004 lähinnä kaatopaikkaalueen omaan energiantuotantoon ja talvikausina sitä on johdettu Espoon Kivenlahden kaukolämpövoimalaan. Loppu on poltettu soihduissa. Kaasun hyödyntämisaste on ollut noin 40 %.

Kuva 3. Yleiskuva kaasuvoimalan moottorihallista.

Toukokuussa käyttöön otetussa voimalassa neljä kaasumoottoria tuottaa kukin 3,7 megawatin teholla sähköä, ja se lisää merkittävästi kaatopaikkakaasun hyödyntämistä ja vähentää jätteenkäsittelykeskuksen CO2-päästöjä 8500 tonnia vuodessa.
Kaasuvoimala tuottaa sähköä siis 15 megawatin teholla. Määrä riittää esimerkiksi 5000 - 7000 sähkölämmitteisen omakotitalon vuositarpeeseen. Lisäksi voimala tuottaa lämpöä lähinnä Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksen omaan käyttöön. Alueesta tulee kaasuvoimalan ansiosta energiantuotannoltaan omavarainen ja lisäksi osa sähköstä myydään, vaikkakin suurin osa sähköstä meneekin kaatopaikan omaan tarpeeseen.

Kuva 4. Ämmässuolta kulkee suora 110 kV:n sähköverkko valtakunnan kantaverkkoon. Ämmässuon kaasuvoimalaitos ei tule saamaan syöttötariffin kautta tukea, mutta valtio myönsi 3,4 miljoonaa euroa energiatukea laitoksen rakentamiseen.

Kuva 5. Biokaasua pumpataan 11 pumpulla. Kaatopaikkakaasu esikäsitellään, jotta siitä saadaan pois kaasumoottoreille haitallisia siloksaatteja, rikkivetyä (joka poltossa muuttuu rikkihapoksi), hiekkaa ja lasia. Kuvassa näkymä moottorihallista.

Voimalassa on kolme erillistä rakennusta, joita yhdistää vain ulkoverhoilu. Näin valvomo ja sosiaalitilat on voitu erottaa moottorihallista, jossa melu ylittää 110 MHz.
Työturvallisuudesta näytettiin muutenkin pidettävän hyvää huolta. Ympäristöasioita valvoo osaltaan kaasuvoimalan ympäristöluvan 18 lupamääräystä.

Biokaasun lähteenä vanha ja uusi kaatopaikka, tulevaisuudessa myös biojätteen mädättämö

Tällä hetkellä vanha kaatopaikka tuottaa noin 10 000 m3 kasvihuonekaasua tunnissa. Laajennusosan arvioidaan tuottavan kaasua tulevaisuudessa noin 4000 m3 / h. Vanhan kaatopaikan kaasu on parempilaatuista, ts. sisältää enemmän metaania. Tällä hetkellä moottoreihin ajetaan vanhan ja uuden kaatopaikan kaasujen sekoitusta. Tulevaisuudessa vanhan kaatopaikan metaanipäästöt vähenevät. Uutta raaka-ainetta kaasumoottoreille suunnitellaan saatavan tulevaisuudessa uudesta biojätteen mädättämöstä, jonka pitäisi valmistua vuonna 2013. Kun nykyisellä kompostointilaitoksella voidaan käsitellä 49 000 tonnia biojätettä, suunnitellun mädättämön kapasiteetti on jopa 80 000 tonnia biojätettä.
Toisessa vaiheessa myös savukaasujen lämmöstä lisäsähköä 15 megawatin sähkön tuotosta syntyy lähes sama määrä lämpöä. Vedessä oleva lämpö ohjataan kaukolämpöverkkoon ja laitoksen rakennusten lämmitykseen. Ensi vuonna otetaan käyttöön laitoksen toinen vaihe, jossa savukaasujen lämmön talteenotolla voidaan tuottaa 1,5 MW lisäsähköä. Lämmön talteenottoon käytetään nk. ORC-prosessia (Organic Rankine Cycle).

4) RIITTÄÄKÖ JÄTETTÄ POLTETTAVAKSI JA KAASUTETTAVAKSI TULEVAISUUDESSA?

Yhdyskuntien, maatalouden ja teollisuuden jätteistä saadaan energiaa talteen joko biokaasuna tai kierrätyspolttoaineena. Toisaalta tehokkaalla jätteiden kierrätyksellä ja hyötykäytöllä säästetään energiaa ja luonnonvaroja.
Joissakin keskusteluissa mietitään biomassan riittävyyttä energianlähteenä. Biokaasua voidaan tehdä periaatteessa mistä tahansa eloperäisestä aineesta. Kaatopaikkojen vähentyessä niissä syntyvä metaani onneksi vähenee myös, mutta biojätteiden mädättäminen kompostoinnin sijaan on uusi suuntaus, joka lisää yhdyskuntajätteistä syntyvän ja hyödynnettävän biokaasun määrää tulevaisuudessa. Suomessa valmistetaan tällä hetkellä kierrätyspolttoainetta noin 700 000 tonnia vuodessa. Tästä 400 000 tonnia valmistetaan yhdyskuntajätteistä, 100 000 tonnia teollisuusjätteistä ja 200 000 tonnia rakennus- ja purkujätteistä. (Vilenius 2010.)
On kritisoitu, että nyt rakennettavien polttolaitosten kapasiteetti on niin suuri, että jätettä tullaan polttamaan hyötykäytön kustannuksella, ja että investoinnit useiksi kymmeniksi vuosiksi lukittavat tekniikan ja pysäyttävät uusien menetelmien kehittämisen. Jätettä kuitenkin riittänee tulevaisuudessakin poltettavaksi asti. On ennustettu, että jätemäärät kasvavat edelleen noin 0,4 % vuodessa, vaikka valtakunnallisen jätehuoltosuunnitelman tavoitteiden mukaan niiden tulisi vähentyä vuosittain 1,6 %, jotta saavutettaisiin tavoitetaso, kokonaisjätemääräksi 2,3 Mt vuoteen 2016 mennessä (Teerioja & Moliis, 2010).

5) UUSIUTUVAA VAI PÄÄSTÖTÖNTÄ?

Valtakunnallisessa strategiassa uusiutuvien energioiden osuus oli vuonna 2005 28 %, ja tavoite vuonna 2020 on 38 %. Sähköntuotannolle tavoite on hämmästyttävän pieni, vain 6 %. Suurin tavoitelisäys uusiutuvien energioiden käytössä on asetettu liikenteen polttoaineille: biopolttoaineiden osuuden tavoite on 20 % vuoteen 2020. Tähän näyttävät tarttuneen ainakin Loimi-Hämeen ja Kiertokapulan jätehuoltoyhtiöt, jotka uusissa jätevoimaloissaan tuottavat biodieseliä ja etanolia.

Kuva 6. Työ- ja elinkeinoministeriön kaavailut eri energiamuotojen osuudesta vuonna 2020 (Lähde: Työ- ja elinkeinoministeriö 16.9.2010).

Ydinvoimalle on annettu harmittavan suuri osuus ilmastopaketin vaatimusten täyttämisessä (Kuva 6). Biokaasun käyttöä sähkön- ja lämmöntuotantoon voitaisiin mielestäni edistää enemmän, ja ottaa jätteeseen sitoutunut energia kaikissa muodoissaan mahdollisimman tehokkaaseen hyötykäyttöön, ja sillä lisätä uusiutuvien energiamuotojen osuutta paljon enemmän kuin TEM:n ehdotuksissa on esitetty. Hyvään suuntaan kuitenkin ollaan menossa siinä, että jätteiden sisältämät energiareservit otetaan käyttöön, eikä hukata niitä ilmaan kasvihuonekaasuina. 

Jätteiden hyötykäyttö energiana on monine keskeneräisine lakialoitteineen ja keskusteluineen aika monimutkainen ja vaikeasti hahmotettava kokonaisuus asiaan vihkiytymättömälle. Muuttuuko jätehuolto sellaiseksi, että kierrättämään oppineet kansalaiset tuntevat tehneensä turhaa työtä lajitellessaan yhdyskuntajätteensä? Jääkö meiltä hyödyntämättä suuret reservit uusiutuvia energianlähteitä maatilojen lantaloissa ja elintarviketehtaiden takapihoilla? Hukataanko jossakin sähköä ja lämpöä? Mitkä mahdollisuudet olisi tehdä tehtaista ja tuotantolaitoksista omavaraisia energiankäyttönsä suhteen Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksen tapaan niin, että energia vielä muun hyvän lisäksi olisi uusiutuvaa?

6) LÄHTEET

• HSY. Kaatopaikkakaasun hyötykäyttö. Kaatopaikkakaasun keräys. Vanhan kaatopaikan viimeistely. Vanhan kaatopaikan jälkitarkkailu. Tutustumisretkellä jaetut esitteet ja HSY:n verkkosivujen materiaali.
• Hallituksen esitys Eduskunnalle laiksi uusiutuvilla energialähteillä tuotetun sähkön tuotantotuesta. HE 152/2010 vp. 17.9.2010.
• Jalkanen, P., 2010. Jätealan kokonaisuudistus – mikä muuttuu? Esitys 24. valtakunnallisilla jätehuoltopäivillä Messukeskuksessa 6.10.2010. 
• Saarinen, E., 2010. Metsäteollisuus: Jätevero uhkaa uusiokäytön. Uusiouutiset 6/2010.
• Susiluoto, K., 2010. Miljoonakaasuilla sähköä ja lämpöä. Energia ja ympäristö 2/2010,69-72.
• Teerioja, N. & Moliis, K., 2010. Jätemäärät vuoteen 2030. Esitys 24. valtakunnallisilla jätehuoltopäivillä Messukeskuksessa 7.10.2010.
• Työ- ja elinkeinoministeriö 16.9.2010. Hallituksen esitys laiksi uusiutuvilla
  energialähteillä tuotetun sähkön tuotantotuesta. Tiedotustilaisuus 16.9.2010.
  http://www.tem.fi/files/27831/info_160910_syottotariffi.ppt
• Työ- ja elinkeinoministeriö 2010. Suomen kansallinen toimintasuunnitelma uusiutuvista lähteistä peräisin olevan energian edistämisestä direktiivin 2009/28/EY mukaisesti. Työ ja elinkeinoministeriö, Energiaosasto. http://www.tem.fi/files/27405/NREAP_300610 FINLAND.pdf
• Valtiovarainministeriö 2010. Jäteverosta ympäristövero - Jätteiden hyötykäyttöön kannustetaan. Tiedote 121/2010 www-sivuilla 30.09.2010.
  http://www.vm.fi/vm/fi/03_tiedotteet_ja_puheet/01_tiedotteet/20100930Jaeteve/name.jsp
• Varsinais-Suomen yrittäjä 2010. Uusi jäteverolakiesitys uhkaa vähentää lasinkierrätystä. Verkkolehti 1.10.2010. http://www.y-lehti.fi/uutiset/nayta/4653
• Vilenius, P., 2010. Jätteestä saadaan monipuolisesti energiaa. Ympäristö ja terveys 6/2010, 41. vsk, 42-44.
• Ympäristöministeriö 2008. Kohti kierrätysyhteiskuntaa. Valtakunnallinen jätesuunnitelma vuoteen 2016. Suomen ympäristö 32 / 2008. Ympäristöministeriö, Ympäristönsuojeluosasto.
• Ympäristöministeriö 2010. Biohajoavista jätteistä enemmän energiaa. Biojäteenergiatyöryhmän raportti. Ympäristöministeriön raportteja 3 / 2010.
• Ympäristöministeriö 16.2.2010. Ympäristöministeriön työryhmä esittää biojätteen kieltämistä kaatopaikoilta. Tiedote ympäristöhallinnon www-sivuilla 16.2.2010. http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=352300&lan=fi&clan=fi

Polttoainevertailu

- ekologista menovettä metsästämässä

26.11.2010 M. Minna Laine

1 Johdannoksi

Halusin selvittää itselleni, minkätyyppinen auto olisi ympäristöä vähiten kuormittava vaihtoehto. Vertailin yleisimpiä biopolttoaineita ja koetin selvittää, mikä olisi realistisin ja ekologisin lyhyen tähtäimen (seuraavat 10-15 vuotta) vaihtoehto henkilöauton polttoaineeksi tai energianlähteeksi, ja missä määrin ja millä edellytyksin sitä voisin seuraavassa hankkimassani autossa käyttää.

Uuteen autokantaan siirtyminen on ehdoton edellytys sille, että henkilöliikenne muuttuu merkittävästi uusiutuvia energiamuotoja käyttäväksi ja vähäpäästöiseksi. Nyt meneillään olevat muutokset polttoaineen verotuksessa ja biopolttoaineiden tarjonnan lisääntymisessä johtuvat EU:n Suomelle asettamista velvoitteista, joiden mukaan vuonna 2020 vähintään 10% liikenteen polttoaineista tulisi tuottaa uusiutuvalla energialla. Pitkän tähtäimen tavoitteena vuoteen 2050 mennessä liikenteen päästöjä tulisi leikata ainakin 70%. Tavoitteet on kirjattu uusiutuvan energian eli RES-direktiiviin (EU:n uusiutuvan energian direktiivi (2009/28/EY)).

 

Noin 25 % Suomen hiilidioksidipäästöistä tulee liikenteestä, tästä suurin osa tieliikenteestä (Kuvio 1, Valtioneuvoston kanslia 2009).

Kuvio 1 Suomen kasvihuonekaasupäästöt sektoreittain 2007 (Valtioneuvoston kanslia 2009, 66).

Katalysaattoreilla on saatu vähenemään varsinkin hiilivetyjen ja typen oksidien määrää. Dieselautot aiheuttavat edelleen hiukkaspäästöjä, ja molemmat sekä bensiini- että dieselkäyttöiset autot ajokilometrien ja polttoaineen käytön lisääntyessä enenevässä määrin hiilidioksidipäästöjä (Mäkelä & Auvinen, 2010, 36-39), jotka ovatkin liikenteen suurin haaste (Taulukko 1, Kuvio 2).

Taulukko 1 Suomen tieliikenteen päästöt vuonna 2009 LIISA 2009 -laskentajärjestelmän mukaan. Lähde: Mäkelä & Auvinen, 2010, 35.

Kuvio 2 Suomen tieliikenteen kasvihuonepäästöt. Hiilidioksidin ekvivalenttipäästöihin lasketaan hiilidioksidipäästöt sellaisenaan, metaanipäästöt (CH4) kerrottuna luvulla 21 ja typpioksiduulipäästöt (N2O) kerrottuna luvulla 310. Kuvion lähde: LIPASTO laskentajärjestelmä 2010. http://lipasto.vtt.fi/liisa/ co2ekvs.gif.

Polttoaineen ja ajamisen aiheuttamien päästöjen lisäksi tieliikenteellä on muitakin ympäristövaikutuksia. Teiden asfaltin kuluminen ja hiekoitus lisäävät pienhiukkasia ja heikentävät ilmanlaatua. Teiden suolaus huonontaa pohjavettä. Autonvalmistus kuluttaa luonnonvaroja ja saastuttaa.

3. Miten pienentää liikenteen päästöjä?

Lyhyesti: mitä vähemmän ajetaan autoilla ja mitä puhtaampaa polttoainetta käytetään, sen parempi ympäristölle. Puhtaampi polttoaine tarkoittaa uusiutuvista energialähteistä valmistettua polttoainetta.

Vaikka 10 % liikenteen polttoaineista olisi kymmenen vuoden päästä biopolttoainetta, 90 % ei ole. Tarvitaan siis muitakin ratkaisuja liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi.

Autojen tekniikkaa voidaan parantaa, esimerkiksi polttoaineen hyötysuhdetta ja siten energiatehokkuutta parantamalla tai asentamalla autoon järjestelmä, joka sammuttaa moottorin aina auton pysähtyessä.

Autonvalmistuksessa voi pyrkiä ympäristöä säästäviin materiaaleihin ja mahdollisimman hyvään kierrätykseen. Ympäristöä säästetään myös valmistamalla pienempiä autoja, joiden suorituskyky on vastaavasti pienempi. Miksi kaikilla autoilla nopeusmittari yltää 200 kilometriin tunnissa, vaikka Suomessa korkein sallittu ajonopeus on 120 km/h, ja kahtasataa saa hurjastella vain Saksan baanoilla?

Liikenne- ja tiesuunnittelulla voidaan vähentää päästöjä merkittävästi. Hyvällä tiesuunnittelulla voi välttää ruuhkia, joissa taloudellista ajotapaa on mahdoton noudattaa. Nopeusrajoituksia pienentämällä voidaan vähentää polttoaineen kulutusta merkittävästi.

Parasta tietysti on, jos ihmiset eivät aja yksityisautoilla lainkaan, vaan käyttävät julkisia kulkuneuvoja tai esim. asuvat niin lähellä työpaikkaa tai koulua, että matkat sujuvat lihasenergialla, ts. pyörällä tai kävellen, tai vaikka meloen tai hiihtäen.

Yhdyskuntasuunnittelulla ja kaupunkirakentamisella voidaan vaikuttaa ihmisten työmatkoihin. Yksi vaihtoehto on etätöiden tekeminen – sitä voidaan edistää esim. rakentamalla etätyöpisteitä asutus- tai kuntakeskuksiin.

4 Hallitus ohjaa

4.1 Polttoaineverotus muuttuu energiapohjaiseksi vuoden 2011 alusta

Valtioneuvosto on esittänyt polttoaineverotuksen rakennetta muutettavaksi siten, että vero perustuisi lähitulevaisuudessa (vuoden 2011 alusta) energiasisältöön ja päästöihin. Liikennepolttoaineista kannettaisiin energiasisältöveroa ja hiilidioksidiveroa, ja sellaisille polttoaineille, joiden terveydelle vaaralliset lähipäästöt ovat pienempiä, energiasisältöverossa olisi laatuporrastus, joka koskee mm. parafiinistä dieseliä. Tarkoituksena on antaa verohelpotusta hiilidioksiditehokkaille biopolttoaineille ja bioetanolille (Valtiovarainministeriö 2010.) Muutoksista hyötyisivät nykytilanteeseen myös akkusähkö ja verkosta ladattavat hybridiautot. Biokaasun verotus sen sijaan kovenee. (Parviainen, 2010.)

4.2 Biopolttoaineiden jakeluvelvoitteeksi 20% vuonna 2020

Uusittu laki biopolttoaineiden jakeluvelvoitteesta muuttaa nykyisen 4 prosentin velvoitteen ensin kuudeksi prosentiksi, ja asteittain 20 %:in vuoteen 2020 mennessä (Työ- ja elinkeinoministeriö 2010a).

4.3 Tuplalaskettavat biopolttoaineet houkuttelevat hallitusta

Lain perusteluissa on mielenkiintoinen näkökulma: Suomi aikoo selvitä biopolttoaineiden velvoitteestaan puolella todellisesta määrästä keskittymällä nk. tuplalaskettaviin biopolttoaineisiin. Tuplalaskentaa voidaan soveltaa, kun biopolttoaine on tuotettu jätteistä, tähteistä tai syötäväksi kelpaamattomasta selluloosasta tai lignoselluloosasta, eli puuraaka-aineesta. Ihmisruoaksi kelpaamattomista aineksista tehtyä biopolttoainetta tarvitsisi siis vuonna 2020 käyttää 365 000 tonnia 720 000 tonnin sijaan (Työ- ja elinkeinoministeriö 2010a). Käytännössä tämä tarkoittaisi metsähakkeesta tuotetun dieselpolttoaineen tuotannon lisäämistä. Hienoa, että kotimaisista raaka-aineista ja juuri esim. jätteistä tehdään tulevaisuuden biopolttoaine, mutta pitääkö aina mennä siitä, missä aita on matalin? Lisäksi metsähakkeen käytössä on omat ympäristöongelmansa. Kantojen keruu energiapuuksi on aiheuttanut kritiikkiä nopeutuneen hiilidioksidin vapautumisen ja sen tuoman ilmastovaikutuksen vuoksi.

Suomen luonnonsuojeluliiton mielestä ympäristön kannalta paras ratkaisu olisi ajoneuvojen sähköistymisen sekä jäteperäisen biokaasun, bioetanolin ja biodieselin liikennekäytön edistäminen muiden nestemäisten polttoaineiden bio-osuuden kasvattamisen sijaan (Suomen luonnonsuojeluliitto, 2010).

5 Polttoaineiden vertailu

Seuraavassa vertaan yleisimpien vaihtoehtoisten polttoaineiden, hybridiautojen, akkusähkön, etanolin, biokaasun ja biodieselin ominaisuuksia, hyviä ja huonoja puolia ja vaikutusta ympäristöön sikäli, kun tieto on ollut helposti saatavilla.

5.1 Hybridiauto

5.1.1 Sähkömoottori polttomoottorin apuna

Hybridiautossa on sekä polttomoottori että sähkömoottori. Jarrutusenergia otetaan talteen ja muutetaan sähköksi. Sähköllä voidaan korvata polttomoottori osittain tai kokonaan, jolloin säästetään polttoainetta ja päästöt vähenevät. (Nylund, Hulkkonen & Pyrrö, 2006, 15.)

Hybridiautoja on useita erilaisia. Vähimmillään sähkömoottoria voidaan käyttää auton salamannopeaan käynnistämiseen. Tällaiset stop-start -hybridit sammuvat auton pysähtyessä ja käynnistyvät kaasua painettaessa. Niissä sähkömoottori ei ole yhteydessä voimansiirtoon. Ne eivät ole varsinaisia hybridiautoja, mutta niilläkin voidaan säästää noin 10 % polttoainetta. (Nylund ja muut, 2006, 16.)

Rinnakkaishybrideissä sekä polttomoottoria että sähköä käytetään pyörien pyörittämiseen, vaikka niissäkään sähkömoottori ei ole suoraan yhteydessä voimansiirtoon. Jarrutuksessa syntyvä energia kerätään akkuihin, ja sähköenergiaa voidaan käyttää polttomoottorin apuna esimerkiksi kovassa kiihdytyksessä.

Sarjahybridiautoissa polttomoottori ja sähkömoottori tekevät suunnilleen yhtä paljon työtä. Rinnakkaishybrideissä polttomoottori on ensisijainen voimanlähde, sekajärjestelmässä eri moottoreiden suhde on vaihtuva. (Nylund & Aakko-Saksa, 2007, 83.)

Täyshybridejä voidaan ajaa pelkällä polttomoottorilla, pelkällä sähkömoottorilla tai molemmilla. Hybridillä voidaan säästää parhaimmillaan noin 25 – 30 % polttoainetta. (Nylund & Aakko-Saksa, 2007, 83.)

Aluksi kaikki hybridiautot käyttivät polttomoottoria sähkön tuotantoon, mutta nyt myös verkkovirralla ladattavia hybridiautoja (plug-in-hybridejä) on markkinoilla.

5.1.2 Ekologista kaupunkiajoa

Hybridiauto on parhaimmillaan kaupunkiajossa, kun ajomatkat ovat kohtuullisen lyhyitä, ruuhkissa jarrutellaan paljon ja nopeita kiihdytyksiä tulee vain lyhyillä moottoritien pätkillä. Se sopiikin oivallisesti työmatka-ajoon ja takseille. Täyshybridin sähkömoottorin kertalatauksella voi ajaa enimmillään 20 kilometriä pelkällä sähkömoottorilla.

Hybridiauto käyttää energiaa tehokkaammin kuin pelkkä polttomoottorilla toimiva auto. Valitettavasti hybridiautoilla on ensisijaisesti pyritty parantamaan suurten citymaastureiden suorituskykyä eikä vähentämään autojen aiheuttamaa ympäristökuormaa. Tyhjäkäynti vähenee automaattisen sammutuksen ja nopean käynnistyksen avulla. Sähkömoottori ei aiheuta päästöjä ja on äänetön. Akkujen ja verkkovirrasta ladattavan sähkön tuottaminen aiheuttaa kuitenkin päästöjä, ja akut ovat lyhyen käyttöikänsä jälkeen ongelmajätettä.

Hybridiauton polttomoottori voi olla periaatteessa mikä tahansa: bensiinillä tai dieselillä käyvä tai polttokenno. Tulevaisuudessa hybridiauto saattaisi olla hyvinkin ympäristöä säästävä ja päästötön vaihtoehto kaupunkiliikenteeseen, jos se olisi esimerkiksi sähkömoottorin ja polttokennon yhdistelmä (Nylund & Aakko-Saksa, 2007, 83), tai sähkömoottorin ja biokaasun yhdistelmä. Olettaen tietenkin, että sähkö on tuotettu kestävästi uusiutuvista raaka-aineista. 

5.1.3 Hybridiautojen erityispiirteitä

• lyhyet ajot sähköllä, pidemmät nestemäisellä polttoaineella; energiatehokkuus
• voi hyödyntää jarrutusenergiaa
• säästää 25-30 % polttoainetta
• näppärä ratkaisu takseille ja kaupunkiajoon
• akut ympäristökuorma; akkujen elinkaaren aikana voi syntyä myrkyllisiä päästöjä

5.2 Akkusähkö

Sähköautot ovat tavallaan kuten täyshybridit, joissa sähkömoottori tekee suurimman osan työstä. Nestemäistä polttoainetta tarvitaan vain lämmityslaitteeseen, sillä hyvän hyötysuhteensa ansiosta sähköauto ei tuota juurikaan hukkalämpöä. 

5.2.1 Akut sähköautojen murheenkryyni

Sähköautojen akut aiheuttavat päänvaivaa autonvalmistajille. Hyvä akku olisi kevyt, tehokas, turvallinen, kierrätettävä ja halpa. Yksikään käytössä oleva akku ei taida täyttää kaikkia kriteerejä: lyijyakut ovat painavia ja niiden toimintamatka on lyhyt, litiuminoniakut ovat tolkuttoman kalliita, natriumrikkiakut räjähtävät kuumassa ja kosteassa, kun taas nikkeli-kadmimakut kiellettiin sisältämänsä raskasmetallin takia. Jäljelle jäävät oikeastaan nikkelimetallihydridiakut, jotka ovat pitkäikäisiä, kierrätettäviä, tehokkaita ja melko harmittomia ympäristölle. Täyteen ladatulla nikkelimetallihydridiakulla voi ajaa pisimmillään 200-250 km. (Nylund ja muut, 2006, 35.) Akkuja kehitellään jatkuvasti, uusia ovat mm. kotimaiset Litiumrautafosfaattiakut (Biomeri 2009, 48).

5.2.2 Oikea sähköntuotantotapa ja käyttökohde oleellisia

Akkujen valmistuksesta ja kierrätyksestä aiheutuvat myös suurimmat sähköautojen päästöt – itse ajamisesta ei synny hiukkas-, kasvihuonekaasu-, tai melupäästöjä. Akkujen valmistuksessa voi vapautua myös myrkyllisiä yhdisteitä. Myös se, miten akkusähkö on tuotettu, vaikuttaa sähköautojen ympäristökuormaan. Hyviä esimerkkejä sähköautolle otollisista käyttökohteista ovat Israel ja Tanska, joissa on tiuha asutus, lyhyet välimatkat ja uusiutuvat energiamuodot runsaassa käytössä; Israelin sähköautot kulkevat aurinkosähköllä, Tanskan tuulisähköllä. Suomessa todennäköinen sähköautojen energianlähde olisi ydinvoima, joka ydinjätteen sisältämän ympäristöriskin vuoksi ei mielestäni ole kestävä vaihtoehto.

Sähköautoja on jonkin verran markkinoilla, mutta saattaa olla, että ne yleistyvät pikemminkin täyshybridin muodossa kuin pelkkinä sähköautoina meillä Pohjolassa. Lyhyiden matkojen jakeluautoina niillä varmasti kuitenkin on paikkansa tulevaisuuden kaupunkiliikenteessä. Suomen Posti, sittemmin Itella, käytti Suomessa tehtyjä Elcat-sähköautoja postinjakelussa jo 1990-luvun lopulta 2006-luvulle (Wikipedia 2010a), ja on tänä talvena aloittanut uuden sähköautojen kokeilukäytön pääkaupunkiseudulla ja Varkaudessa (Nikula, P., 2010). Suomessa rekisteröidään tätä nykyä noin satakunta sähköautoa vuodessa (Wikipedia 2010a).

5.2.3 Latauksen logistiikka ja laskutuksen loogisuus

Sähköautojen lataamiselle tarvitaan jakeluverkosto. Suomessa sellaisen rakentaminen on kohtuullisen helppoa, sillä meillä on jo paljon lohkolämmittimen pistorasioita taloyhtiöiden ja työpaikkojen pysäköintialueilla. Hankalampi asia onkin sitten miettiä, kuka vastaa sähkön jakelusta ja jakelupisteiden rakentamisesta ja huollosta, miten ladatusta sähköstä laskutetaan, ja miten sähkönjakelu suhtautuu mahdollisesti yllättäviinkin sähkönkäyttöpiikkeihin. (Työ- ja elinkeinoministeriö 2009, 14.) Jos sähkön hinta nousee edelleen nykyistä vauhtiaan, kallistuu sähköautollakin ajaminen.

Sähköä on toki aina saatavilla, ja sitä voidaan tehdä monista eri raaka-aineista. Fingridin mukaan Suomessa vuoden 2007 jälkeen lakkautettujen tehtaiden vaatimaa sähköä on vapautunut 1000 megawattia, joka vastaisi kulutusta, jos kaikki Suomen 2,7 miljoonaa autoa vaihdettaisiin sähkökäyttöisiksi (Karvonen, 2010, 41).

5.2.4 Akkusähkön hyötyjä ja haittoja

• voidaan tuottaa ydinenergialla
• ei tuota ajon aikana päästöjä
• lämmitys ja jäähdytys vaatii lisäenergiaa
• lyhyille ajomatkoille
• miten akkujen lataus järjestetään?

5.3 Etanoli

Suomen nykyisestä henkilöautokannasta suurin osa on bensiinikäyttöisiä, joten niiden osuus myös kasvihuonekaasujen lähteenä on merkittävin. Siksi onkin hyvä asia, että Suomessa myytävän bensiinin sisältämän biopolttoaineen osuutta kasvatetaan.

5.3.1 Kaksi kolmannesta nykyisistä bensiiniautoista voi käyttää 10% etanolia, RE85 sopii vain flexifuel-malleihin

Vuoden 2011 alusta Suomessa korvataan nykyinen 95-bensiini, joka sisältää 0-5 % etanolia, uudella E10-bensiiniseoksella, jossa on 0-10 % etanolia. Uusi E10-polttoaine käy noin 70% suomalaisten nykyisistä autoista. Loppuja autoja varten jää myyntiin korkeampioktaaninen E98-bensiini. St1 myy myös jo RE85-polttoainetta, joka sisältää 80 - 85 % etanolia. Sitä voivat käyttää sellaiset automerkit, joissa on nk. flexifuel-järjestelmä. Toistaiseksi vain Saabilla, Fordilla ja Volvolla on flexifuel-malleja. Ruotsissa kyseistä E85-bensiiniä on käytetty jo pitkään.

5.3.2 St1-energiayhtiön jätteestä etanolia -konsepti

St1 on kehittänyt järjestelmän, jossa elintarviketeollisuuden sivutuotteista ja jätteistä tuotetaan pienissä, tehtaita lähellä olevissa yksiköissä etanolia. Raakaetanoli kuljetetaan väkevöintilaitokseen, ja sieltä jakeluasemille RE85-liikennepolttoaineen osaksi. Hajautettu tuotanto ja kuljetus on optimoitu siten, että samat säiliöautot, jotka tuovat etanolin väkevöitäväksi, kuljettavat paluumatkalla absoluuttisen etanolin jakeluasemille. Näin etanolin tuottamisesta saadaan lähes hiilineutraalia.

Kuvio 3 Etanolix-laitoksessa elintarviketehtaiden sivutuotteista valmistetaan etanolia liikennepolttoaineeksi. Kuvion lähde: St1:n verkkosivut.

Kuvio 4 St1-energiayhtiön Bionolix-laitteistolla tuotetaan biojätteestä sähköä, lämpöä, puhdistettua jätevettä ja etanolia. Kuvion lähde: St1:n verkkosivut.

5.3.3 Riittääkö kotimaista etanolia kaikille Suomen bensiiniautoille?

Uusin St1:n laitos on valmistumassa Jokioisille, entisen Suomen Sokerin tiloihin on myönnetty ympäristölupa etanolitehtaalle (Ojanen 2010). St1:n tavoitteena on tuottaa etanolitehtaiden verkostoissaan vuonna 2020 jätteistä ja sivuvirroista n. 300 000 m3 etanolia liikennekäyttöön. Jos bensiiniä kuluu henkilöautoissa 1,5 miljoonaa tonnia vuosittain (Taulukko 1), karkeasti laskien kaikki bensiinikäyttöiset autot voisivat ajaa 20% etanoli-bensiiniseoksella, mikä kyllä täyttää EU:n asettamat tavoitteet, mutta ei yllä lähellekään RE85-polttoainetta, jota varten etanolia täytyisi tuottaa – olettaen tietenkin, että autojen energiatehokkuus kasvaisi samaa vauhtia kuin liikennemäärät, ja että polttoainetta kuluisi yhtä paljon kuin vuonna 2009 – vajaat 1,3 miljoonaa tonnia etanolia. 

5.3.4 Etanoli biopolttoaineena myötätuulessa

• toistaiseksi vain Saabilla, Fordilla ja Volvolla flexifuel-malleja
• voidaan tuottaa jätteistä (Bionolix, Etanolix)
• verohelpotuksia etanolille ensi vuodesta alkaen
• 10-prosenttisen etanolipolttoaineen jakeluvelvoite ensi vuoden alusta
• jätteestä etanoliksi -konsepti fiksu

5.4 Biokaasu

Tämän luvun teksti on otettu lähes muokkaamatta Liikennebiokaasu.fi-verkkosivuilta (usein kysytyt kysymykset biokaasusta).

Biokaasu on hapettomissa olosuhteissa tapahtuvan mikrobien elintoiminnan jätteenä syntyvää kaasua, josta suurin osa on metaania ja hiilidioksidia. Raaka biokaasu jalostetaan liikennepolttoaineeksi pesemällä siitä pois hiilidioksidi, rikkivety ja typpi. (Liikennebiokaasu.fi.)

Polttomoottorit on alunperin suunniteltu toimimaan kaasumaisella polttoaineella, joten nykyisten bensiini- ja dieselautojen muuntaminen käyttämään biokaasua polttoaineena onnistuu. Kaikki maakaasuautoina markkinoidut autot sopivat biokaasukäyttöisiksi. Vaikka ne ovat Suomessa uutta teknologiaa ja toistaiseksi harvinaisia, niitä oli maailmassa vuoden 2009 lopulla yli 11 miljoonaa ja niitä on käytetty 1930-luvulta alkaen. Lisäksi oma vanha bensiini- tai dieselauto voidaan konvertoida siten, että se toimii myös biokaasulla. Tällaisia konversioita tehdään myös Suomessa. (Liikennebiokaasu.fi.)

Suomessa oli kesällä 2010 vain yksi kaupallinen biokaasun (CBG100) tankkauspaikka. Se on vuonna 2002 yleisölle avattu tankkauspaikka Kalmarin maatilalla Laukaassa (Taulukko 2). Lisäksi Suomessa on yksi yksityinen tankkauspaikka. Biokaasuautojen käytettävissä ovat Etelä-Suomessa sijaitsevat Gasumin, Haminan Energian ja Mäntsälän Sähkön operoimat maakaasun (CNG100) tankkausasemat, joita kesällä 2010 oli 16 kpl. Ruotsissa oli kesäkuussa 2010 107 julkista biokaasun tankkausasemaa sekä yli 30 yksityistä asemaa, jotka sijaitsevat bussivarikoilla, jäteautovarikoilla, muilla yksityisten yritysten varikoilla sekä kaupungin ajoneuvojen ja työkoneiden varikoilla. (Liikennebiokaasu.fi.)

Biokaasua voidaan käyttää paineistettuna (PBG) tai nesteytettynä (LBG). Paineistetun biokaasun tankkaamiseen on kaksi järjestelmää, nopea- ja hidastankkaus. Hidastankkausasemia käytetään bussien, jäteautojen ja kaupungin ajoneuvojen varikoilla sekä yksityiskotien autotalleissa. Tankkaus kestää useita tunteja eli se on juuri sopiva tankkaustapa yön ajan paikoituksessa olevia ajoneuvoja varten. Hidastankkaus on paljon halvempi järjestelmä, koska varastotankkeja ei ole lainkaan, vaan kaasu kompressoidaan tankkauksen aikana. (Liikennebiokaasu.fi.)

5.4.1 Biokaasu paras ympäristön kannalta

Biokaasun liikennekäyttö alentaa erittäin merkittävästi hiilidioksidin, typen ja rikin oksidien ja pienhiukkasten päästöjä sekä melua verrattuna fossiilisten polttoaineiden polttoon. Biokaasu olisi hyvä vaihtoehto erityisesti raskaan liikenteen polttoaineeksi dieselin sijaan.

5.4.2 Maatiloilla potentiaalia biokaasun tuottoon

Houkutteleva ajatus olisi hyödyntää maatilojen lietelanta biokaasulaitoksissa, joista ylimääräisen biokaasun voisi myydä liikennepolttoaineeksi. Suomessa muodostuu noin 20 – 25 miljoonaa tonnia lantaa ja olkia, joista teoriassa voitaisiin tuottaa biokaasuna 30 - 140 TWh (Asplund ja muut, 2005, 19). Maatilojen biokaasulaitoksista vain Kalmarin tila Laukaalla tuottaa biokaasua liikennekäyttöön (Taulukko 2).

Biokaasun jalostaminen liikennekäyttöön Suomessa ei ole kuitenkaan yleistynyt mm. siksi, että biokaasua käyttävien ajoneuvojen määrä on niin pieni (Latvala, 2009, 47), mikä taas johtuu siitä, että tankkausverkosto käytännössä puuttuu. Joidenkin biokaasulaitosten kaasuntuotanto on niin suurta, että biokaasuautoja täytyisi olla hyvin paljon, jotta kaasun jalostus liikennekäyttöön kannattaisi (Latvala, 2009, 47).

Taulukko 2 Suomen maatilojen biokaasulaitokset (Latvala, 2009, 12). CHP = sähkön ja lämmön tuotanto.

5.4.3 Verotus ei suosi biokaasua

Polttoaineverotuksen muutoksen yhteydessä biokaasu aiotaan rinnastaa maakaasuun, ja sille lankeaa käyttövoimavero vuoden 2013 alusta. Uusiutuvan energian syöttötariffilaista aiotaan rajata ulkopuolelle liikennepolttoaineen tuotanto, kaatopaikat ja pienet, alle 100 kWe:n laitokset, joten maatilojen biokaasulaitosten lisääntyminen ei myöskään näytä todennäköiseltä.

Biokaasua siis riittäisi sähkön, lämmön ja liikennepolttoaineen tuotantoon runsaasti, mutta Suomessa toisin kuin esimerkiksi Ruotsissa lainsäädäntö tai omaksuttu asenne ja käytännöt ei suosi biokaasun liikennekäyttöä.

Suomen biokaasuyhdistys kannustaa kuntia hyödyntämään biojätteensä liikennebiokaasuna, ja siirtymään kunnan omissa ajoneuvoissa biokaasuun (Lampinen & Laakkonen, 2010). Tämä onkin varmasti hyvä tapa lisätä biokaasun käyttöä, ja toivon kampanjan onnistuvan.

• ympäristön kannalta paras vaihtoehto
• käytön esteinä harva jakeluverkosto ja ei-suosiva verotus
• kunnat voisivat edesauttaa biokaasun yleistymistä liikenteessä

5.5 Biodiesel

Biodieseliä voidaan valmistaa perinteisesti rasvahappojen metyyliestereistä (FAME) tai rypsin metyyliestereistä (RME). Raaka-aine saadaan esimerkiksi pelloilta erilaisista öljykasveista, palmuöljystä tai metsähakkeesta. Dieselpolttoaineille on EN 590 -standardi, jonka mukaiset laatu- ja ympäristökriteerit niiden tulee täyttää. Vuonna 2006 Euroopassa valmistettiin 6 tonnia biodieseliä, ja se onkin Euroopan yleisin biopolttoaine (Kuvio 5). (Wikipedia 2010b.)

Kuvio 5 Saksan liikenteen biopolttoaineiden jakautumaa vuonna 2020 visioivan kuvan mukaan biodiesel säilyttänee siellä valta-asemansa (Asplund, 2010).

NesteOil myy NexBTL-dieseliä (Neste Biomass to Liquid), jonka raaka-aineeksi käytetään palmu- ja rypsiöljyä sekä lähes kaikki Suomesta tällä hetkellä kaupallisesti saatava lihanjalostusteollisuuden teurasjätteistä valmistettu rasva. (Neste Oil 2010). Forssassa Loimi-Hämeen jätehuolto on tänä vuonna aloittanut biodieselin tuotannon yhdyskuntajätteistä.

5.5.1 Biodieselin vahva asema

Pääministerin ilmoituksessa hallituksen energiaratkaisusta 11.5.2010 hehkutetaan erityisesti metsähakkeen käyttöä ja biodieselin tuotantoa. Esityksen mukaan biodiesel-laitosten syntymistä edistettäisiin sekä kansallisella rahoituksella että EU:n niin sanotulla NER300 tuella. (Valtioneuvosto 2010.)

5.5.2 Biodieselin edut ja haitat

• Euroopan yleisin biopolttoaine
• voidaan tehdä jätteistä
• hiukkaspäästöjä tulee
• eettiset ongelmat palmuöljyn suhteen
• Suomessa hinku tehdä puuperäisistä biodieseliä

5.6 Muut vaihtoehdot

Muitakin polttoainevaihtoehtoja on runsaasti. Varteenotettavimmat lienevät polttokenno ja vety, joka polttoaineena on saasteeton, vaikka sitä pidetään räjähdysvaarallisena. Muutama häkäpönttöautokin liikkuu Suomessa, mutta niistä tuskin on korvaamaan koko bensiini- ja dieselautokantaamme.

6 Yhteenveto ja loppupäätelmät

6.1 Uusiutuvaksi koko elinkaari

Liikennepolttoaineiden elinkaari (tuotanto, jalostus, kuljetus, jakelu, päästöt, jätehuolto) vaikuttaa kokonaisuudessaan sen ilmastovaikutukseen. Biopolttoaine ei itsearvoisesti ole se ympäristöä säästävin vaihtoehto. Paljon riippuu siitä, kuinka ja missä se tuotetaan. Uusiutuvan energian käyttö biopolttoaineiden tuotannossa ja kuljetuksessa pitäisi olla itsestäänselvyys, samoin esimerkiksi etanolin tuotannossa sivutuotteina syntyvien lannoitteiden tehokas hyödyntäminen. Toisen sukupolven biopolttoaineissa pyritään käyttämään syötäväksi kelpaamatonta raaka-ainetta eettisen ongelman väistämiseksi.

6.2 Jätteistä ja sivuvirroista parasta liikennepolttoainetta

Paikallinen etanolin, biokaasun tai biodieselin tuottaminen kotimaisista jätteistä on parempi vaihtoehto kuin tuoda pitkien matkojen päästä Brasiliassa viljeltyä ja jalostettua etanolia tai palmuöljystä valmistettua biodieseliä.

Kasvipohjaiset, viljeltävät ja jalostettavat etanoli ja biodiesel ovat välivaihe kohti muita uusiutuvia, kierrätysmateriaalia/jätettä tai puuraaka-ainetta käyttäviä biopolttoaineita (Taulukko 3). Biokaasu on näistä kolmesta ympäristöä säästävin vaihtoehto, mutta sen laajaa käyttöä varten autokanta ja jakeluverkko pitäisi kokonaan uudistaa (Maa- ja metsätalousministeriö 2007, 35). Biokaasua voidaan tuottaa itse peltopintaa viemättä mm. kasvinjätteistä ja lannasta.

Taulukko 3 Eri polttoaineiden karkea luokittelu viiteen ryhmään sen mukaan, mitkä niiden kasvihuonekaasu- eli GHG-päästöt ovat tavanomaisiin nestemäisiin polttoaineisiin verrattuna (Nylund & Aakko-Saksa, 2007, 45). GHG = kasvihuonekaasu, GTL-diesel = maakaasusta valmistettu synteettinen polttoaine, Gas To Liquids, BTL = biomassasta valmistettu synteettinen polttoaine, Biomass To Liquids, DME = dimetyylieetteri, normaalilämpötilassa ja -paineessa kaasumainen diesel-moottoreihin soveltuva polttoaine.


6.3 Kotimaista biopolttoainetta – minkä suunnan Suomi ottaa?

Todennäköisimmät ekologisen liikenteen vaihtoehdot voi kiteyttää neljään: lähitulevaisuuden autot kulkevat kaasulla, polttomoottorilla, akkusähköllä tai kahden viimeksimainitun yhdistelmillä. Se, mistä raaka-aineista ja millä tekniikalla biokaasu, biodiesel, etanoli tai akkusähkö tuotetaan, tullee muuttumaan vuosien kuluessa. Ympäristön kannalta parhaat vaihtoehdot ovat tuuli- ja vesivoimalla tuotettu akkusähkö ja jätteistä tuotettu biokaasu. Eniten tunnutaan Suomessa tällä hetkellä panostavan kuitenkin biodieselin tuotantoon erityisesti metsähakkeesta, vaikka tilanne elää jatkuvasti, ja uusia liikennepolttoainetta valmistavia etanolitehtaita syntyy myös koko ajan. Sähköautoilla on oma vankka kannattajajoukkonsa ja kotimaista osaamista on paitsi sähköautojen kokoamisessa, muiden autojen muuttamisessa sähköautoiksi, kuin myös akkujen valmistuksessa ja kehitystyössä. Biokaasu olisi erittäin varteenotettava vaihtoehto, mutta verotus on muuttumassa sille kielteiseksi, ja hyvin alkaneet kaupunkibussien biokaasuprojektit taitavat kuivua kokoon.

6.4 Mikä lienee ekologisin vaihtoehto?

Ekologisin vaihtoehto olisi paikallisesti jätteistä, teollisuuden ja maatalouden sivutuotteista tuotettu liikennepolttoaine, jota käytettäisiin autoissa, joissa on mahdollisimman hyvä hyötysuhde ja pieni polttoaineen kulutus. Jos yllämainituista toisen sukupolven biopolttoaineiden raaka-aineista tehtäisiin biokaasua, saataisiin polttoaineen tuotannosta hiilineutraalia.

Jos kaupunkiliikenteessä käytettäisiin sähköautoja, raskaissa ajoneuvoissa biokaasua, ja pitkän matkan henkilöliikenteessä pienikokoisia hybridiautoja (sähkö-biokaasu, sähkö-etanoli tai sähkö-polttokenno), saataisiin kotimaisella energialla tieliikenteen hiilidioksidipäästöjä pienennettyä merkittävästi.

Jos kaikki nykyiset dieselautot käyttäisivät 100% biodieseliä, ja uusiin dieselautoihin kuuluisivat hiukkassuodattimet vakiovarusteena, olisi sekin yksi, vaikkei ehkä paras ratkaisu liikenteen kokonaiskuormituksen vähentämiseen lyhyellä tähtäimellä.

Pitkän tähtäimen ratkaisuna mikään edellä esitetyistä ei riitä, sillä polttoaine ei ole oikea kohta ratkaista liikenteen päästöjä, vaan todellisuudessa pitäisi keskittyä vähentämään liikenteen käyttämää energiaa, toisin sanoen, vähentämään liikenteen määrää.

7 Lähteet

Asplund, D., Korppi-Tommola, J. & Helynen. S., 2005. Uusiutuvan energian lisäysmahdollisuudet vuoteen 2015.

Asplund, 2010. Uusiutuvien energialähteiden tavoitteet 2020 Saksassa. Viitattu 25.11.2010. http://hermia-fi-bin.directo.fi/@Bin/3e8c45cb53de60ded3fa9c4e8091bb1e/1290703659/application/pdf/670862/Saksa%20artikkeli_4_2010_final_kuvineen%20_2_.pdf

Biomeri Oy 2009. Sähköajoneuvot Suomessa – selvitys. Tekesin toimeksiannosta Biomeri Oy:n 6.8.2009 tekemä taustaselvitys TEM:n asettaman Sähköajoneuvot Suomessa – työryhmälle. http://www.tem.fi/ files/24099/ Sahkoajoneuvot_Suomessa-selvitys.pdf

Karvonen, J. 2010. Kiinnostus kasvanut potenssiin kymmenen. Tampereella valmistetaan koko maailmaa sähköautoilulle. Energia ja ympäristö nro 1/2010, 39-41.

Lampinen, A. & Laakkonen, A., 2010. Kunnat liikennebiokaasun tuottajina ja käyttäjinä. Kuntapäättäjän syventävä opas. ISBN 978-952-92-6843-6 (PDF).

Latvala, M. 2009. Paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT). Biokaasun tuotanto suomalaisessa toimintaympäristössä. Suomen ympäristö 24/2009. ISBN 978-952-11-3498-2 (PDF).

Maa- ja metsätalousministeriö 2007. Peltobiomassa, liikenteen biopolttonesteet ja biokaasu -jaosto. Loppuraportti, Helsinki 2007. Työryhmämuistio mmm 2007:2. http://www.mmm.fi/attachments/ mmm/julkaisut/tyoryhmamuistiot/2007/5lYTgDdW9/trm2007_2.pdf

Mäkelä, K. & Auvinen, H. 2010. Suomen tieliikenteen pakokaasupäästöt. LIISA 2009 laskentajärjestelmä. VTT:n tutkimusraportti Nro VTT-R-05541-10.

Neste Oil 2010. Neste Green -diesel sopii kaikkiin dieselmoottoreihin. Neste Oilin verkkosivut. Viitattu 25.11.2010. http://www.neste.fi/artikkeli.aspx?path=2589%2c2655%2c2710%2c2821%2c2944%2c10254


Nikula, P. 2010. Posti kulkee sähköllä. Kauppalehti 8.11.2010, s. 17. http://www.digipaper.fi/extra/54373/index.php?pgnumb=17

Nylund, N.-O., Hulkkonen, S. & Pyrrö, S. (toim.) 2006. Vaihtoehtoiset polttoaineet ja ajoneuvot -opas. Opas on julkaistu osana EU:n rahoittamaa Treatise-hanketta. Toimitettu alkuperäisen englanninkielisen oppaan (Cleaner Fuels and Vehicles) pohjalta. TEC Transport Energy Consulting Oy ja Motiva Oy. http://www.motiva.fi/files/2131/Vaihtoehtoiset_ polttoaineet_ja_ajoneuvot.pdf

Nylund, N.-O. & Aakko-Saksa, P. 2007. Liikenteen polttoainevaihtoehdot. Kehitystilanneraportti. TEC TransEnergy Consulting Oy.

Ojanen, P. 2010. St1:lle lupa etanolin tuotantoon Jokioisilla. Forssan lehti 22.11.2010.

Parviainen, E. 2010. Polttoaineiden verotus muuttuu - Mitä tankkiin 2011? Moottori 5/2010, verkkoviittaus 17.6.2010. Viitattu 22.11.2010. http://plaza.fi/moottori/ajankohtaista/polttoaineiden-verotus-muuttuu-mita-tankkiin-2011

Suomen luonnonsuojeluliitto 2010. Lausunto TEM:n luonnokseen hallituksen esitykseksi Eduskunnalle laiksi biopolttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä annetun lain muuttamisesta. Lausunto päivätty 28.9.2010. http://www.tem.fi/files/28058/LSL.pdf

Työ- ja elinkeinoministeriö 2009. Sähköajoneuvot Suomessa. Työryhmämietintö 6.8.2009. http://www.motiva.fi/files/2264/Sahko ajoneuvotyoryhman_mietinto_06082009.pdf

Työ- ja elinkeinoministeriö 2010a. Biopolttoaineiden jakeluvelvoite nousemassa asteittain 20 %:iin. Työ- ja elinkeinoministeriön tiedote 14.10.2010. Viitattu 25.11.2010. http://www.valtioneuvosto.fi/ajankohtaista/tiedotteet/ tiedote/fi.jsp?oid=308969

Työ- ja elinkeinoministeriö 2010b. Hallituksen esitys Eduskunnalle laiksi biopolttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä annetun lain muuttamisesta. Luonnos 16.9.2010. http://www.tem.fi/files/27834/ Heluonnos _jakeluvelvoite_160910_korj.pdf

Valtioneuvoston kanslia 2009. Valtioneuvoston tulevaisuusselonteko ilmasto- ja energiapolitiikasta: kohti vähäpäästöistä Suomea. Valtioneuvoston kanslian julkaisusarja 28/2009 (VNS 8/2009 vp). ISBN PDF 978-952-5807-66-0.

Valtioneuvosto 2010. Pääministerin ilmoitus hallituksen energiaratkaisusta 11.5.2010. Viitattu 25.11.2010. http://www.valtioneuvosto.fi/toiminta/ selonteot/selonteot/fi.jsp?oid=295260

Valtiovarainministeriö 2010. Energian verotus energiasisältöön ja päästöihin perustuvaksi. Valtiovarainministeriön tiedote 113/2010, 16.09.2010. http://www.vm.fi/vm/fi/03_tiedotteet_ja_puheet/ 01_tiedotteet/20100916Energi/name.jsp

VTT 2010. LIPASTO, VTT:ssä toteutettu Suomen liikenteen pakokaasupäästöjen ja energiankulutuksen laskentajärjestelmä. http://lipasto.vtt.fi/

LIPASTO laskentajärjestelmä 2010. http://lipasto.vtt.fi/liisa/co2ekvs.gif

Wikipedia 2010a. Sähköautot Suomessa. Viitattu 19.11.2010. http://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6autot_Suomessa

Wikipedia 2010b. Biodiesel. Viitattu 25.11.2010. http://fi.wikipedia.org /wiki/Biodiesel