Metaanipitoisen biokaasun tuotanto peltobiomassasta, esimerkiksi nurmesta ja maissista, voi tuoreen tutkimuksen mukaan olla kannattavaa.
Tulevaisuudessa tarvitaan entistä enemmän vaihtoehtoisia ja uusiutuvia energianlähteitä. Biokaasuprosessi on yksi mahdollinen tapa tuottaa uusiutuvaa energiaa, metaanipitoista biokaasua. Biokaasua voidaan käyttää sähkön ja lämmön tuotantoon sekä puhdistettuna jopa liikennepolttoaineena kaasukäyttöisissä ajoneuvoissa.
Biokaasuprosessin raaka-aineena voidaan käyttää lukuisia erilaisia orgaanisia massoja, kuten esimerkiksi peltobiomassaa. Filosofian maisteri Outi Pakarisen ympäristötieteen ja -teknologian väitöskirjassa on tutkittu metaanin ja vedyn tuottamista energiakasveista anaerobiprosessissa. Tutkimus tarkastetaan Jyväskylän yliopistossa 4. marraskuuta.
Pakarinen tutki väitöstyössään biokaasun tuottamista peltobiomassasta, erityisesti Suomen oloissa menestyvästä nurmesta ja lisäksi energiamaissista. Perinteisen metaanipitoisen biokaasun tuotannon lisäksi työssä tutkittiin myös vedyn tuotantoa peltobiomassasta.
Myös vedyn tuotanto mahdollista
Pakarinen havaitsi, että kasvimassasta voidaan tuottaa metaanin sijasta vetyä muuttamalla prosessin olosuhteita ja estämällä vetyä kuluttavia mikrobeja. Esikäsittelyjen avulla vetysaantoa voitiin hieman parantaa. Lisäksi alkujaan metaania tuottava jatkuvatoiminen reaktori saatiin vetyä tuottavaksi lisäämällä prosessin kuormitusta ja lyhentämällä viipymää.
Vaikka vedyn tuottaminen oli mahdollista, oli tuotetun vedyn energiasisältö pieni verrattuna metaanin energiasisältöön, tyypillisesti alle viisi prosenttia siitä.
Hehtaarilta lämmöt jopa neljään taloon
Metaanipitoisen biokaasun tuotanto peltobiomassasta voisi tutkimuksen mukaan olla kannattavaa. Jos esimerkiksi nurmea tai maissia käytettäisiin biokaasun tuotantoon, voitaisiin yhdeltä peltohehtaarilta saada energiaa noin 30–50 megawattituntia vuodessa. Tämä riittäisi 2–4 pientalon lämmitykseen tai vastaavasti 2–4 kaasukäyttöisen henkilöauton vuotuiseen polttoainetarpeeseen.
Tutkimuksen perusteella säilörehun tekoon perustuvat varastointimenetelmät sopivat hyvin myös biokaasun tuotantoon tarkoitetuille kasveille. Erityisen tärkeää on minimoida varastoinninaikaiset orgaanisen aineksen häviöt, jolloin hehtaarisaanto saadaan mahdollisimman suureksi.
Perinteisesti kasvibiomassaa on käsitelty biokaasureaktoreissa yhdessä lannan kanssa. Pakarinen tutki myös pelkän kasvimassan käsittelyä, sillä aina lantaa ei ole saatavilla, tai sen lisääminen ei ole kannattavaa. Pelkän säilönurmen käsittely osoittautui kuitenkin haastavaksi, ja siitä tarvitaan lisätutkimuksia.
– Tulevaisuudessa voikin olla mahdollista tuottaa peltobiomassasta sekä vetyä että metaania kaksivaiheisessa biokaasuprosessissa, kertoo Pakarinen, joka syyskuussa aloitti energia- ja ympäristöteknologian projektipäällikön työt Jyväskylä Innovation Oy:ssä.
lehti 