Biokaasuketjun ravinne- ja energiataseet sekä ilmastovaikutukset

Kansallisen ilmasto- ja energiastrategian mukaisesti Suomi tulee lisäämään maatalouspohjaisen biomassan
energiakäyttöä hyödyntäen erityisesti muita kuin ruuaksi käytettäviä kasveja ja kasvinosia,
sekä elintarviketuotannon sivujakeita ja jätteitä (ml. lanta). Yksi hyödyntämiskeino on biokaasuteknologia,
jossa yhdistyvät uusiutuvan energian tuotannon ohella ravinteiden kierrätys, biojätteiden käsittely,
jätehuolto sekä päästöjen hallinta. Vaikka biomassan hyödyntäminen energiakäyttöön tuottaakin
mahdollisia päästövähennyksiä, on haitallisten ilmastovaikutusten minimoimiseksi kuitenkin tärkeää
huomioida koko käsittelyketju raaka-aineiden hankinnasta lopputuotteiden käyttöön.
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella pääasiassa lantaa käsittelevien biokaasulaitoksien
energia- ja ravinnetaseita sekä löytää ilmastonmuutoksen hillinnän näkökulmasta parhaat toimintatavat.
Biokaasuketjut pyrittiin määrittelemään nykykäytäntöjä vastaaviksi perustuen aiempiin tutkimuksiin,
kirjallisuustietoon sekä asiantuntija-arvioihin. Tarkasteltavaksi kokoluokaksi valittiin kapasiteetiltaan
19 500 tonnia vuodessa käsittelevä laitos mikä vastaa Suomen mittakaavassa usean kotieläintilan
lantoja käsittelevää biokaasulaitosta, jonka syötemateriaali koostui sian lietelannasta (16 000 tonnia/
vuosi) ja lisäsyötteestä (3 500 tonnia/vuosi). Lisäsyöte oli joko sian lietelannasta erotettua kuivajaetta,
HVP-nurmea (hoidettu viljelemätön pelto) tai elintarviketeollisuuden sivutuotetta. Tarkastellut
biokaasuketjut sisälsivät myös syötemateriaalien hankinnan ja lopputuotteiden, kuten sähkön ja lämmön,
käytön sekä lannoitteena käytettävän käsittelyjäännöksen sellaisenaan tai separoituna neste- ja
kuivajakeeksi. Tarkastelussa verrattiin kolmea eri syöteseosta käyttävää biokaasuketjua referenssitilanteeseen,
jossa syötemateriaalit eivät päädy biokaasuprosessiin.
Tarkastelussa havaittiin, että lisäsyötteen vaikutus käsittelyjäännöksen ominaisuuksiin oli vähäinen,
koska lietelannan osuus oli syötteessä huomattavan suuri. Käsittelyjäännöksen separoinnissa
typpi ja kalium päätyivät pääosin nestejakeeseen ja jopa 70 % fosforista puolestaan kiintoaineeseen.
Kaikki kolme biokaasuketjua tuottivat energiaa yli oman tarpeen, senkin jälkeen, kun huomioitiin
laitoksen oma kulutus sekä materiaalien kuljetus ja peltolevitys. Ilmastovaikutukset kaikissa tarkastelluissa
biokaasuketjuissa olivat pienemmät verrattuna referenssitilanteeseen, sillä tuotetulla biokaasulla
korvattiin fossiilisia polttoaineita ja saatiin siten päästöhyvityksiä. Jonkin verran hyvityksiä saatiin
myös mineraalilannoitteiden korvaamisesta kierrätysravinteilla, mutta tämä ei ollut kovin suuri ja hyvitys
koski myös referenssiketjuja. Suurimmat ilmastohyödyt saatiin biokaasuketjusta, jonka raakaaineena
käytettiin sian lietelantaa ja HVP-nurmea, sillä se tuotti eniten energiaa jolloin korvaushyöty
vältetystä fossiilisesta energiasta (kivihiili) oli suurin. Korvattavan energiamuodon valinnalla onkin
suuri merkitys ilmastovaikutustulokseen.
Referenssitilanteessa suurin osa kasvihuonekaasupäästöistä aiheutui lannan varastoinnista ja
peltokäytöstä kun taas biokaasuketjujen suurin päästölähde oli käsittelyjäännöksen peltokäyttö, sillä
oletuksena oli, että lanta kuljetetaan tuoreeltaan biokaasulaitokselle suljettuihin säiliöihin, jolloin vältetään
lannan varastoinnista aiheutuvat päästöt. Lannan ohella myös käsittelyjäännöksen varastoinnin
päästöt minimoitiin varastoimalla jäännös suljetuissa säiliöissä.