VeliPohjonen Jos metsään haluat mennä nyt

Polttopuu on vanha renki

Puuvoima on tänään perusvoimaamme. Saamme siitä 25 prosenttia kaikesta energiastamme (öljyvoima 22%, ydinvoima 17%, kivihiili 9%). Näin ei ollut vielä neljännesvuosisata sitten, kun pidin (1994) aiheesta luentosarjaa Joensuun yliopistolla. Kerran se alkoi johdannolla näin:

 

Polttopuu on vanha renki

Tulen alistaminen palvelemaan ihmisen tarkoitusperiä on ollut aikanaan käänteentekevä kehityksen vaihe ihmiskunnan historiassa. Varhaisin havainto ihmisen tarkoituksellisesta nuotiosta on Unkarista, 350'000 - 400'000 vuoden takaa. Ravinnon kypsentäminen ja leposijan tai asumuksen lämmittäminen tulella opittiin jo varhain, ja se säilyi pitkään - puun rakennuskäytön ohella - merkittävimpänä puun käyttömuotona.

Puun laajamittainen käyttö energialähteenä alkoi vasta raudan valmistuksesta. Pohjoismaissa se yleistyi 1500-luvulla. Masuuneissa ja pajoissa tarvittiin puuhiiltä runsaasti. Puuhiili valmistettiin miiluissa metsäisillä seuduilla ja kuljetettiin ruukeille. Miilun poltto yleistyi niin, että rautamalmista rikkaassa Ruotsissa katsottiin tarpeelliseksi säätää erityisiä metsälakeja rautateollisuuden jatkuvuuden turvaamiseksi.

Energiatalouden uusi kehitysvaihe koitti 1800-luvun puolivälissä, kun kasvava teollisuus ryhtyi yhä useammalla alalla korvaamaan lihastyötä konevoimalla. Aluksi käyttövoima otettiin koskista, ja sittemmin höyrykoneista, joiden alkuperäinen polttoaine oli puu. 1800-luvun lopun nousukaudella ulkomailta ostettu, sahatavaran viennillä rahoitettu kivihiili alkoi syrjäyttää puuta voiman lähteenä. Ensimmäinen kivihiiliveturi ilmestyi Suomen radoille 1897.

Kivihiilen ja siitä kuivatislatun koksin käyttö energialähteenä kasvoi jatkuvasti, sotajaksoja lukuun ottamatta, aina vuoteen 1980, ja kääntyi sittemmin hienoiseen laskuun. 1990-luvulla kivihiilen ja puun energiakäytön suhde kääntyi: energiapuu tuli korvaamaan kivihiiltä. Syynä ei ole niinkään kivihiilen hinta tai saatavuus, vaan kasvava huoli ympäristöstä. Erityisesti YK:n Rio de Janeiron Ympäristö- ja kehityskonferenssin (1992) jälkeen on havahduttu kivihiilen maailmanlaajuisiin ongelmapäästöihin: rikin ja typen oksideihin sekä hiilidioksidiin.

Kivihiileen verrattuna polttoöljyn käyttö puuta korvaavana energialähteenä on Suomessa verraten nuorta. Öljyn poltto alkoi laajassa mitassa vasta vuonna 1957, kun Neste Oy:n öljynjalostamo alkoi tuottaa raskasta ja kevyttä polttoöljyä. Polttoöljyn kausi jäi lyhyeksi, neljännesvuosisataan. Öljyn käyttöhuippu saavutettiin 1973, joka oli ensimmäisen öljykriisin vuosi. Siitä lähtien polttoöljyn kulutus on vähentynyt, 1970- ja 1980-luvulla hintasyistä ja 1990-luvulla ympäristösyistä.

Puuvoima on uusiutuvaa aurinkoenergiaa

Puu energialähteenä poikkeaa merkittävällä tavalla kivihiilestä ja öljystä. Puuvoima perustuu metsien jatkuvaan fotosynteesiin eli hiilen yhteyttämiseen. Kyseessä on puun lehvästön ja juurten yhteistyö, mikä vangitsee aurinkoenergiaa puihin ja muihin vihreisiin kasveihin. Juuret imevät maasta vettä, lehvästö ilmasta hiilidioksidia, ja nämä yhteytetään auringon voimalla hiilihydraateiksi, puissa selluloosaksi, hemiselluloosaksi ja ligniiniksi. Samalla lehvästö erittää ilmakehään happea. Puuhun virtaa energiaa: auringon valoa ja lämpöä, jotka varastoituvat kemialliseksi voimaksi puuainekseen.

Fossiiliset kivihiili ja öljy ovat maanalaisia, ikivanhoja polttoaineita (fossilis = maasta kaivettava). Niiden nosto maan pinnalle ja niiden poltosta tulevan hiilidioksidin lisääminen ilmakehään eivät kuulu nykyluontoon. Kivihiiltä syntyy vain geologisissa luonnonmullistuksissa, kun kokonaisia puustoja hautautuu maakerrosten alle. Tällaisia mullistuksia ei nykyään tapahdu, eikä kivihiilen määrä lisäänny missään. Kivihiilen poltosta syntyvä hiilidioksidi ei palaudu maan alle, vaan jää kiertämään ylimääräisenä ilmakehää. Sen ennustetaan aiheuttavan maapallon ilmakehässä ihmisen hallitsemattoman, kasvihuoneilmiöksi kutsutun ilmastohäiriön.

Kivihiilen ja öljyn polttamisesta poiketen puun polttaminen kuuluu luonnon jatkuvaan kiertokulkuun, jossa syntyvä hiilidioksidi palautuu takaisin uuteen, kasvavaan puustoon. Kiertotaloudessa puun kasvaminen seuraa aina puun palamista. Kun pilke sytytetään, tai jos metsäpalo syttyy, ilman happi yhtyy puun hiileen ja vetyyn, ja puuaineksen kemiallinen voima purkautuu valona ja lämpönä, säteilevän kuumana liekkinä. Puu hajoaa liekeissä hiilidioksidiksi ja vesihöyryksi. Ne nousevat savukaasuna taivaalle.

Hiilidioksidia vuorotellen sitoutuu puun fotosynteesissä ja vapautuu palamisessa. Palaminen voi olla nopeaa liekkipalamista tai hidasta lahoamispalamista. Happea taas vuorotellen vapautuu fotosynteesissä ja sitoutuu palamisessa. Niin kauan kuin aurinko paistaa, kiertokulku jatkuu. Puut kasvavat ja saamme niitä poltettaviksi yhä uudelleen. Siksi puuta sanotaan uusiutuvaksi, aurinkoperäiseksi energialähteeksi.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

8Suosittele

8 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (11 kommenttia)

Käyttäjän jormamoll kuva
Jorma Moll

Menee vähän aiheesta sivuun, mutta kun mieltä painaa se että ovatko poltetusta puusta syntyneet hiukkaset niin vaarallisia kuin nykyään varoitellaan?
Tiedossa on häkä, joka on tappava kaasu, eikä siis savupiipun savua suoraan voi hengittää, mutta nämä pienhiukkaset esim pihassa, jonka laidalla on sauna.
Ainakin tulee mieleen, että miten savusaunasta voi selvitä hengissä? :-)

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

Asuttiinhan ennen savupirteissäkin. Ihmisten elinajanodote oli noin puolet siitä, mikä se on nykyisin.

Käyttäjän allsynergy kuva
Rami Ovaskainen

Ei taida pääsyyt eliniän nousuun liittyä savupirtteihin :)

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen Vastaus kommenttiin #3

Tietysti elinajanodotteen kasvussa on monta tekijää, ja savupirttien aikana kenties ehdittiin kuolla muista syistä ennenkuin hiukkasten aiheuttama syöpä ehti laukeamaan. Mutta siitä ei seuraa, että hiukkaset olisivat haitattomia.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

"Menee vähän aiheesta sivuun, mutta kun mieltä painaa se että ovatko poltetusta puusta syntyneet hiukkaset niin vaarallisia kuin nykyään varoitellaan?"

Ihminen on jossain määrin ehtinyt sopeutua siihen kun on niin monta sataatuhatta vuotta käyttänyt sitä.

Toki niitä hiukkaspäästöjä voi hallita. Yksinkertainen niksi se, että vältetään hävikkiä. Ruokaa ei välttämättä kannatta lämmittää sillä kun on mikrouuni tekee sen parissa minuutissa. Tai sitten se, että kannattaako grillata tulella jos on kova auringonpaiste kun aurinkogrilli toimii silloin myös.

Käyttäjän jormamoll kuva
Jorma Moll

>Tietysti elinajanodotteen kasvussa on monta tekijää,....

ooo

joo..... odottaahan saa ihan mitä tahansa, mutta kun laskentatapakin on muuttunut. Vähän aikaa sitten vielä puhuttiin keskimääräisestä eliniästä..
Lapsikuolleisuus on lähes hävinnyt, se on suuri tekijä.

Mutta, mutta kuinka suuri haitta on pihan yli leijuva saunan piipun savu?

Käyttäjän KH kuva
Kalevi Härkönen

”Mutta, mutta kuinka suuri haitta on pihan yli leijuva saunan piipun savu?”

Onhan saunan tuoksu nautinnollinen ja olennainen osa kulttuuriamme, vaikka haitallista olisikin.

Hiukkaspäästöistä nykyään 40% tulee puun pienpoltosta, ja hiukkaspäästöt tilastojen mukaan tappavat vuosittain 1600 ihmistä Suomessa. Siitä voi arvioida haitallisuuden suuruusluokkaa. Puunpolttoa kukaan ei ole kieltämässä, on vain puhuttu hyvän polttotekniikan ja tulisijan merkityksestä, ja hyvä niin.

Käyttäjän VeliPohjonen kuva
Veli Pohjonen

Puun poltosta syntyvät (mm. "savusaunan tyyppiset") pienhiukkaset ovat insinööritieteiden ratkaistava ongelma. Se voidaan ratkaista periaatteessa samalla tapaa kuin vaikkapa kivihiilivoimaloiden taannoiset rikin päästöt, tai lyijyllisen bensiinin lyijypäästöt (onko lyijyllistä bensiiniä enää edes myynnissä?). Tutkimusta ja kehitystyötä puun pienpoltossa taatusti tarvitaan.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

Äkkiseltään mietittynä tämä tarvitsee vain riittävää vetoa ja korkeaa palamislämpötilalla.

Ratkaisukin kun keksitty: https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_stove

Tuossa ei ole montaa muuttujaa jos haluaa optimoida.

Käyttäjän JukkaKeskinen kuva
Tapio Keskinen

Outoa, kun mainitaan yhteyttäminen ei mainita soluhengitystä, joka tuottaa hiilidioksidia. Kaikki kasvit ja puut soluhengittävät ja siihen reaktioon ei tarvita auringon valoa.

Käyttäjän VeliPohjonen kuva
Veli Pohjonen

Totta on, kaikki kasvit hengittävät osan yhteyttämistään hiilen yhdisteistä. Olennaisinta lienee nettotase, paljonko hengityksen jälkeen vielä jää biomassaksi varastoitua auringon energiaa. Ja jäähän sitä parhailla kasveilla ihan mukiinmenevästi (voi tehdä vaikka etanolia).

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset