VeliPohjonen Jos metsään haluat mennä nyt

Miltei kaikkia alkuaineita voi kierrättää

  • Kuva 1. Jätevesien ravinteita, kuten typpeä ja fosforia nielevä biomassan pajuviljelmä Enköpingin voimalan vieressä Ruotsissa.
    Kuva 1. Jätevesien ravinteita, kuten typpeä ja fosforia nielevä biomassan pajuviljelmä Enköpingin voimalan vieressä Ruotsissa.
  • Kuva 2. Biomassapajun runkojen tyypillinen koostumus alkuaineittain, ppm = miljoonasosaa kuiva-aineen painosta.
    Kuva 2. Biomassapajun runkojen tyypillinen koostumus alkuaineittain, ppm = miljoonasosaa kuiva-aineen painosta.

Kiertotalouden oppi on tahkonnut tulosta parin viime vuosikymmenen aikana. Näkyvin tulos on kaatopaikkojen näkyvän jyrkkä väheneminen maassamme. Tilalle ovat tulleet kierrätyslaitokset ja jätevoimalat.

Ruohonjuuritasolla etenee, ehkä vähemmän näkyvästi, ekologinen kiertotalous. Se kierrättää alkuaineita. Tyyppiesimerkkejä ovat hiili, typpi ja fosfori. Kolmikosta kaikki ovat ihmiselle joko hyvin tarpeellisia tai jossain muodossa ja pitoisuudessa hyvin haitallisia.

Koko maapallon tason ongelma on alkuaine hiili, esiintymismuodossa hiilidioksidi. Nyt hiilidioksidi ei kierrä esiteollisen kauden tapaan vaan kertyy kiihtyvässä määrin ilmakehään. Seurauksena on ilmaston muutos. Se alkoi jo 1800-luvulla.

Kansallisia ongelmia ovat typpi ja fosfori. Vaikka ne ovat biotalouden alkutuotannolle arvokkaimpia kasvien ravinteita, kalliita ostaa lannoitteina, ne eivät riittävästi kierrä peltojen, metsien ja yhdyskuntien välillä. Esimerkiksi suomalaista typpeä ja fosforia huuhtoutuu jatkuvasti jokiin, järviin ja lopulta Itämereen.

Ekologinen kiertotalous etsii viljelyskasveja ja –menetelmiä, joilla nyt haittaavasti keräytyvät tai hukkaan huuhtoutuvat alkuaineet saadaan kestävästi kiertämään luonnossa, tai luonnon ja yhdyskuntien välillä.

Biomassapaju on Keski- ja Pohjois-Euroopan kasvuoloissa eräs lupaavimpia kiertotalouden kasveja. Paju on alueen nopeakasvuisin ja satoisin lyhytkiertoviljelyn puulaji.

Pajua voi nopeasti viljellä joutomaan pelloilla ja suopohjilla, kun yhdistää peltokasvien ja metsäpuiden kehittyneimmät viljelymenetelmät. Monivuotisena, vesovana, maaperän tiheästi peittävänä pensasmaisena puuna paju ehkäisee paljaan maan ravinnehuuhtoumia. Samalla paju kerryttää maaperän humusta – maaperän hiilen nielua.

Ruotsissa perustutkimus havaitsi jo 1980-luvulla, että pajun kasvatus voi hyödyntää tehokkaasti paitsi lämpövoimaloiden tuhkaa myös viereisen jätevesilaitoksen vesiä ja lietteitä ja niihin kertyneitä ravinteita. Ensimmäisiä pajun kiertotalouden esimerkkejä oli typen huuhtoumiin löytynyt ratkaisu. Pajukko keräsi jätevesistä lähes kaiken typen mikä muuten olisi päätynyt Itämereen. Merkittävimmän käytännön sovelluksen kehitti Enköpingin kaupunki (Kuva 1).

Typen ohella pajun kiertotalouden tutkimus alkoi selvittää mitä muita alkuaineita pajukolla voisi kierrättää tai varastoida. Tätä tutkimusta on tehty laajasti sekä Euroopassa että Pohjois-Amerikassa noin 30 vuoden ajan.

Pajun biomassan sisältämät alkuaineet lasketaan miljoonasosina (ppm, parts per million) kuivapainosta (Kuva 2). Alkuaineet jakaantuvat kahteen ryhmään. Eniten pajuissa on kaikille kasveille välttämättömiä ravinteita (kuvassa vihreällä), joita ilman ne eivät voi kasvaa. Välttämättömien ravinteiden lukumäärä on kuusitoista.

Ravinteiden lisäksi pajusta on löytynyt melkoinen joukko muitakin alkuaineita (kuvassa keltaisella). Muiden kasvien tavoin pajun aineenvaihdunta imee ylimääräisiä alkuaineita maasta, vaikka paju ei niitä kasvuunsa tarvitsekaan.

Viljelty biomassapaju voi toimia kaikkien kuvan 2 alkuaineiden keruuvarastona eli nieluna. Kiertotaloudessa alkuaineet, esimerkiksi hiili ja typpi, kiertävät ilmakehän, maaperän ja biomassan välillä. Esimerkiksi ravinteet fosfori ja kalium tai raskasmetallit nikkeli ja lyijy kiertävät maaperän, biomassan ja sen poltosta syntyvän, lannoitteena käytettävän tuhkan välillä.

Biomassapaju on imenyt maasta myös haitallisia alkuaineita kuten kadmiumia, elohopeaa ja arseenia. Tuhkalannoituksessa niiden pitoisuuksille on määritetty ylärajansa. Esimerkiksi metsään levitettävässä tuhkassa saa olla kadmiumia enintään 25 milligrammaa kilossa. Rajan ylittävä tuhka joutaa uuden ajan kaatopaikalle, vaikkapa moottoritien alle kivennäismaan sidosaineeksi.

Miltei kaikkia alkuaineita nykypäivän ja tulevaisuuden kiertotalous voi kuitenkin kierrättää. Käytännön sovelluksia odotetaan myös Suomeen.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset