Energiatehokkuus ja taloudellisuus paranevat polttamalla tuorepuuta

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 ammattikorkeakoulu SeAMKin 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.

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.