VeliPohjonen Jos metsään haluat mennä nyt

Toisen sukupolven pelletille tarve

Helsingin seutu tuskailee kivihiilestä luopumisen kanssa, on tuskaillut jo sukupolven ajan. Teknilliset tieteet ja käytännön koepoltot ovat silti antaneet viitteitä, että kivihiilen voisi korvata puupelletillä. Mutta ensimmäisen sukupolven pelletti on vielä liian kaukana kivihiilestä.

Pelletti on keksintönä yli 40 vuoden ikäinen. Keksinnön isä on saksalaisperäinen Rudolf W. Gunnerman, joka muutti nuorena miehenä Yhdysvaltoihin, vain 20 dollaria taskussaan mutta pää täynnä ideoita.

Gunnerman patentoi 1976 Woodex-pelletin. Sen raaka-ainetta olivat Oregonin osavaltiossa kasvaneen sahapuun tähteet kuten puru. Pellettiään hän ehdotti 1970-luvun energiakriisissä kivihiilen vaihtoehdoksi.

Gunnermanin keksimää ensimmäisen sukupolven pellettiä kutsutaan tänään valkoiseksi pelletiksi (white pellet). Se puristetaan pääasiassa jo kuivatusta höylänlastusta eli kutterinlastusta.

Kivihiilestä valkoinen pelletti eroaa siinä, että valkoista pellettiä ei voi pitkään varastoida ulkotiloissa. Pellettimuru imee ilmasta kosteutta, paisuu hivenen, löystyy ja voi ajan myötä kerätä hometta. Kuivissa tiloissa varastoidun ja siirrellyn valkoisen pelletin ongelma on pöly. Se vaatii palo-ongelman takia omat varotoimensa.

Toisen sukupolven pellettiä haluttiin kehittää kivihiilen suuntaan niin että kosteus- ja pölyongelmat pienenevät. Lupaavin 2010-luvun menetelmä perustuu höyryräjäytykseen.

Tasaisen pieniksi muruiksi jauhettu, luonnonkosteudessa oleva hake johdetaan ensin painekammioon, missä on lisävettä sumuna tai höyrynä. Tietyn painejakson jälkeen ylipaine pudotetaan äkillisesti normaalitasolle. Puun solukot reagoivat paineen laskuun räjähdyksenä ja tavallaan puuroutuvat.

Kun puuroutunut solumassa kuivataan ja puristetaan pelleteiksi, syntyy aivan uudentyyppinen pelletti. Se kestää vettä lähes kivihiilen tavoin eikä pölyä varastossa sen enempää kuin kivihiilikään.

Solumassan räjähtävä muutos myös värittää pellettiä. Se on paljon tummempaa kuin alkuperäinen ensimmäisen sukupolven pelletti. Puhutaan tummasta tai mustasta pelletistä (black pellet).

Tummaa pellettiä on tutkittu ja kokeiltu täysikokoisen voimalan tasolla eniten Kanadassa. Vuonna 2015 tumman pelletin käyttö alkoi entisessä Ontarion Thunder Bay kivihiilivoimalassa. Mukana on myös norjalainen bioenergian yhtiö Arbaflame.

Kivihiilivoiman mittakaavassa puupelletti tarvitsee raaka-ainetta valtavasti. Sahateollisuuden muuten erinomainen sivutuote, jo valmiiksi kuivattu höylänlastu ei enää riitä. Isossa mittakaavassa riittävää raaka-ainetta olisi metsähake mikä saadaan ensiharvennuksissa korjattavasta pienpuusta sekä myöhemmissä hakkuissa korjattavien puiden latvuksista ja oksista.

Metsähakkeen ongelma on sen keräilyn kustannus. Muidenkin ihmiskunnan hyötykasvien historia näyttää, että korjuun kustannus ei putoa ennen kuin siirrytään keräilystä viljelyyn. Lupaavin menetelmä on biomassapajun energiaviljely pelloilla. Ruotsissa on jo tutkittu tumman pelletin valmistusta viljellyn biomassapajun hakkeesta.  

Toisen sukupolven pelletille on 2020-luvulla tarve. Kivihiilen luopumiseen päätynyt Helsingin seutu voisi ottaa tumman pelletin oppia niin Kanadasta kuin Ruotsista. Biomassapajun viljelykin kehitettiin 1980-luvulla Helsingin länsipuolella, Inkoon Kopparnäsissä.


Lähteet

Kanadan tumma pelletti
http://www.arbaflame.no/worlds-first-conversion/

Bioenergian raaka-aineessa keräilystä viljelyyn 
http://velipohjonen.puheenvuoro.uusisuomi.fi/261569-energiapuun-kummalli...

Pajuhakkeen höyryräjäytys ja puristus tummaksi pelletiksi
Steam pretreatment of Salix to upgrade biomass fuel for wood pellet production
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037838201100138X?via%...

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

NäytäPiilota kommentit (2 kommenttia)

Käyttäjän MarttiHaverinen kuva
Martti Haverinen

Askarruttaa sellainen kysymys, että kuinka paljon energiaa tarvitaan pelletin valmistukseen suhteessa sen sisältämään energiaan. Valmistus vaatii lisäksi sähköenergiaa, mikä on kallista siirtohintoineen.

Käyttäjän VeliPohjonen kuva
Veli Pohjonen

Aivan kuin vehnän viljelyssä osa jyväsadosta (noin 10 %) on varattava ensi vuoden siemeniksi. Niin myös bioenergian sadosta (energiasta) on varattava osa tuotantoketjuun. Bioenergia kasvaa ilmaisella aurinkoenergialla, ja siitä tietty prosentti menee aina kasvatukseen, korjuuseen ja jalostukseen. Niin kauan kuin tuo prosentti on alle 100, bioenergia kannattaa. Prosenttia on tutkittu yliopistoissa ympäri maailmaa.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset