TUOHI-hankkeen tutkimus: Energiatehokkuus ja taloudellisuus paranevat polttamalla tuorepuuta

Tuorepuun poltto lämpölaitoksessa on merkittävästi energiatehokkaampaa kuin kuivatun puun polttaminen, kertoo uusi tutkimus.

Tuorepuun polttoa on tutkittu Vaasan yliopiston / Vaasan Energiainstituutti VEI:n, Helsingin yliopiston sekä Seinäjoen ammattikorkeakoulun TUOHI-tutkimus- ja kehityshankkeessa yhteistyössä energiayhtiöiden, laitevalmistajien ja metsänomistajien kanssa. Tutkimustulosten lisäksi TUOHI-hankkeessa on kehitetty helppokäyttöinen kokonaisuutta kuvaava malli, jota voidaan käyttää hyväksi myös taloudellisesti. Lisäksi  hanke on tuottanut uusia jatkotutkimuskohteita.

TUOHI-hankkeen Puu palaa -päätösseminaari pidettiin Seinäjoella perjantaina 20.4.2018.

Hankkeessa tutkittiin tuorepuun polttoa 10 MW:n lämpölaitoksessa niin logistiikan, polttoprosessin kuin savukaasujen puhdistuksessa tapahtuvan lämmön talteenotonkin kannalta. Nykyinen, puun kuivumiseen ja pitkään varastointiin perustuva logistiikka on liian hidas, jotta puussa olevia kaasuuntuvia komponentteja voitaisiin käyttää hyödyksi puunpoltossa. Varastoinnin aikana puut myös lahoavat kasoissa, joten ne menettävät suuren osan lämpöarvostaan.

Vaikka tärkeimmät uuteaineet karkaavatkin jo parissa päivässä puun kaaduttua, niin tuoreen puun lämpöarvo on silti korkea, koska lahoamista ei tapahdu. Puuhun jää myös korkean lämpöarvon omaavia uuteaineita, jotka haihtuisivat pitkäaikaisvarastoinnissa kokonaan. Tuoreen puun kosteus on vain hieman korkeampi kuin maasto-olosuhteissa kuivatettujen rankojen. Kostealle polttoaineelle suunnitellussa kattilassa tuorehake palaa kuitenkin tehokkaasti.

Polttokokeet ja laskentamallit osoittavat tuorehakkeen polttamisen Kauhavan kaukolämpölaitoksessa olevan keskimäärin 30 prosenttia energiatehokkaampaa kuin tienvarsikasoissa kuivatetun hakkeen. Korkeamman lämpöarvon lisäksi tuorehakkeen polton energiatehokkuus perustuu lämpöpumpulla varustetun savukaasupesurin lämmön talteenottoon. Toteutus mahdollistaa savukaasuihin sisältyvien vesihöyryn ja kuumien kaasujen lämpöenergian tehokkaan hyödyntämisen.

Paremman energiatehokkuuden lisäksi hyödyiksi voidaan lukea myös logistiikkaan liittyvät taloudelliset säästöt sekä positiiviset ilmasto- ja ympäristövaikutukset. Tuorehakkeen hankintakustannukset metsästä lämpölaitokselle ovat 3-8 €/m3 alhaisemmat kuin perinteisesti kuivatetulla hakkeella. Energiapuuvarastoja ei tarvitse peittää ja käyttöpaikalla haketus on edullisempaa kuin tienvarsihaketus. Tuorehakkeen käytön myötä homeiden tuottamat terveyshaitat ja metsätuholaisten aiheuttamat ympäristöhaitat vähenevät merkittävästi. Ilmasto kiittää, kun lahoavat puukasat eivät tuota metaania ilmakehään, lisäksi savukaasuihin sisältyvän energian hyödyntäminen pienentää hiilidioksidipäästöjä.

Tutkijoiden mukaan ratkaisua voidaan nopeasti hyödyntää keskisuurissa lämpölaitoksissa ja CHP-laitoksissa. Maatilat ja kotitaloudet lämmittävät edelleen kuivalla puulla ja hakkeella.

Hankketta ovat rahoittaneet Euroopan maaseudun maatalousrahasto / Etelä-Pohjanmaan Ely-keskus ja metsänhoitoyhdistykset: Etelä-Pohjanmaa, Metsäpohjanmaa, Soini, Suomenselkä, Isojoki-Karijoki, Keskipohja ja Lakeus sekä yritysrahoittajat: Kauhavan kaukolämpö Oy, KPA Unicon Oy, Vantaan Energia, Elenia Lämpö Oy, Alajärven lämpö Oy, Laihian nuukalämpö Oy, Vapo Oy, Jyväskylän energia Oy ja Caligo Industria Oy

Lisätietoa:

Alpo Kitinoja, TUOHI-hankkeen koordinaattori, Vaasan yliopisto, Levón-instituutti, puh. 045 864 3933;  alpo.kitinoja@uva.fi

Raimo Timonen, yliopistonlehtori, Helsingin yliopisto, puh. 040 7252145 tai 029 415 0282; raimo.timonen@helsinki.fi

Risto Lauhanen, erityisasiantuntija, SeAMK, puh. 040 830 4150; risto.lauhanen@seamk.fi