Helena Kahiluoto ja Miia Kuisma
I
lmastonmuutos ja laadukkaiden vesiva-rojen turvaaminen ovat meidän aikamme suurimpia haasteita. Euroopassa, myös Suomessa, noin neljä viidesosaa kasvihuo-nekaasuista on peräisin energiantuotannosta ja -käytöstä (EEA 2008). Muita merkittäviä lähteitä ovat teollisuuden ohella maatalous ja jätehuolto. Koko elintarvikeketjun osuus on Euroopassa noin kolmannes kasvihuonekaasu-päästöistä ja yli puolet vesistöjä rehevöittävistä päästöistä (CEC 2006). Suomessa pelkästään maatalous vastaa lähes viidenneksestä kasvi-huonekaasupäästöistä, jos otetaan huomioon myös maatalouteen liittyvät energiasektorin ja maankäyttösektorin päästöt (Tilastokeskus 2010). Rehevöityminen on merkittävästi vau-rioittanut Itämerta ja sisävesiä, ja heikentä-nyt veden laatua. Suurin osa ihmisen aiheut-tamasta kuormituksesta tulee maataloudesta.Suomessa maatalouden osuus Itämeren kuor-mituksesta on 53 % typestä (N) ja 68 % fos-forista (P), jotka ovat rehevöitymistä eniten sääteleviä ravinteita (SYKE 2010). Yksisuun-tainen ravinnevirta maaperän fosforivaroista ja ilmakehän typpilähteistä maatalouden kautta vesistöön johtaa myös uusiutumattoman ener-gian merkittävään käyttöön väkilannoiteval-mistuksessa, joka edustaa suurinta yksittäistä maatalouden energiakuluerää.
Politiikan tavoittein ja keinoin pyritään vas-taamaan näihin ympäristöhaasteisiin ja myös parantamaan energiaturvallisuutta (Valtio-neuvoston kanslia 2009). Kansainvälisiä so-pimuksia on tehty (UN 1998; Carbon Trust, 2004; CEC 2006) ja kansallisia velvoitteita ja kannusteita asetettu (TEM 2009) vähentä-mään energiantuotannon ja -kulutuksen sekä maatalouden ja jätehuollon kasvihuonekaasu-päästöjä, ylläpitämään ja lisäämään hiilivaras-toja ja korvaamaan fossiilista energiaa uusiu-tuvalla sekä parantamaan energiatehokkuutta.
Samoin ravinnepäästöjä vesistöihin pyritään rajoittamaan yhä uusin keinoin, ja EU:n yh-teinen maatalouspolitiikka (CAP) sekä kan-salliset maatalouden ympäristötukea koskevat
päätökset (Maaseutuvirasto 2010) säätelevät niitä. Hallitusten solmimat sopimukset ja nii-den kansallisesti asettamat velvoitteet ja tuki-muodot ovat omiaan parantamaan bioenergi-an sekä jätteen ja sivuvirtojen hyödyntämisen ja hiilen ja ravinteiden kierrättämisen kilpai-lukykyä. Energian hintakehitys ja hintasuh-teiden muutos parantaa bioenergian kannat-tavuutta paitsi kannusteiden lisääntymisen, pitemmällä aikavälillä myös uusiutumatto-man energian niukentumisen takia. Samaan suuntaan vaikuttaa kuluttajien lisääntyvä ym-päristötietoisuus ja halu suunnata kulutus-päätöksiään tuotteiden hiilijalanjäljen ja vesis-tövaikutusten mukaan. Suuren yleisön huoli sekä ilmastosta että Itämeren kohtalosta on jo vaikuttanut ja vaikuttaa jatkossakin merkittä-västi sekä politiikkatavoitteisiin ja -keinoihin että kulutuspäätöksiin.
Yritykset kohtaavat nämä haasteet yhteis-kunnan ja kuluttajien asettamien velvoittei-den lisääntymisenä sekä taloudellisen toi-mintaympäristönsä nopeana muuttumisena.
Toisaalta muutokset tarjoavat proaktiivisille yrityksille mahdollisuuksia kehittää kilpailu-kykyään, mm. uusia yhteiskuntavastuullisia liiketoimintamahdollisuuksia ennakoiden.
Elintarvikeketjun vajaahyödynnetyt jäte- ja sivuvirtabiomassat voisivat tarjota tällaisia lii-ketoimintamahdollisuuksia. Nämä biomas-sat muodostavat nykyaikaisessa yhteiskunnas-sa yhden merkittävimmistä materiaalivirroista (Antikainen ym. 2005). Niiden hyödyntämi-nen voisi myös vastata arvosteluun, jota on esi-tetty bioenergian energiatehokkuutta ja ruo-katurvavaikutuksia kohtaan (OECD 2004).
Bioenergian laajentuvan peltotuotannon ja sillä spekuloinnin vaikutukset ruoan hintaan johtivatkin äskettäin merkittävään ruokakrii-siin, joka heijastui Suomenkin elintarvike-markkinoille. Se johti myös maailman nälkäis-ten määrän lisääntymiseen kaikkien aikojen huippulukemiin. Elintarvikeketjun jäte- ja si-vuvirtabiomassojen sisältämän hiilen ja
ravin-teiden tehokkaammalla kierrättämisellä voisi myös parantaa hiilitasetta ja vesistöjen kuntoa.
Maa- ja elintarviketalouden ja kulutuksen jät-teet ja sivuvirrat edustavat, toisin kuin met-sätalouden jätteet ja sivuvirrat, energiasisäl-löltään lähes kokonaan hyödyntämätöntä resurssia. Lisäksi niiden ravinnesisällön teho-ton hyödyntäminen on vesistöjen rehevöity-misen tärkein aiheuttaja (CEC 2006). Vaik-ka esimerkiksi lähes Vaik-kaikki Vaik-karjanlanta päätyy nykyisinkin peltoon, sitä sijoitetaan ylimäärin pienille peltoaloille karjasuojien läheisyyteen niin, että syntyy merkittäviä, vuosittain kumu-loituvia ravinneylijäämiä, jotka kuormittavat vesistöjä. Tämä aiheuttaa myös tarvetta keino-lannoitteiden käyttöön kauempana ravinne-lähteistä sijaitsevilla pelloilla, joille sijoitettuna karjanlanta voisi täyttää viljelykasvien ravin-netarpeita ja siten korvata ruokajärjestelmään maaperän rikastumista ja ilmakehästä tuotu-ja, ympäristöä kuormittavia lisäravinteita. On-gelmaan voisi tarjota ratkaisuja elintarvikeket-jun jäte- ja sivuvirtabiomassojen prosessointi niin, että kuljetettava volyymi pienenee, lan-noitusominaisuudet paranevat ja fosforilan-noituksen kohdentaminen maan ravinneti-lan mukaan mahdollistuu. Samalla tuotettu energia voisi parantaa prosessoinnin ja kul-jetuksen kannattavuutta. Maatalouden rehe-vöittämien vesistöjen tuottamien kasvi- ja ka-lamassojen hyödyntäminen voisi jopa suoraan puhdistaa vesistöjä.
Elintarvikeketjun jätteiden ja sivuvirtojen po-tentiaali korvata uusiutumatonta energiaa ja keinolannoitteiden ravinteita voidaan hyö-dyntää biojalostamoissa (OECD 2004), jot-ka tuottavat samanaijot-kaisesti sekä energiaa että materiaalituotteita. Toiminnan taloudellinen potentiaali riippuu alueen biomassan tarjon-nasta ja sijainnista vaihtoehtoiskustannuksi-neen, käsittelyteknologioiden käytettävyydes-tä ja kustannuksista sekä markkinatilanteesta.
Siihen vaikuttavat edelleen nopeasti kehitty-mässä oleva normisto ja taloudellinen toimin-taympäristö, ja niiden taustalla yhteiskunnan ja kuluttajien odotukset. Tietyn alueen toimi-joiden ulottuvilla oleva biomassa
ominaisuuk-sineen asettaa kuitenkin rajat toiminnalle ja sen tuloksille. Tuotannon mittakaava, sijoitus ja tuotevalikoima voidaan sovittaa biomassan tarjontaan ja energia- ja materiaalituotteiden kysyntään lukuisin vaihtoehtoisin tavoin. Kä-sittelyketjujen ja sijoittumisen sekä koko toi-minnan muotoutuminen riippuu siitä, mitä tavoitteita ensisijaisesti pyritään saavuttamaan ja millaisin strategiavalinnoin. Toiminnan jär-jestämisen hypoteettiseksi lähtökohdaksi voi-daan asettaa esimerkiksi ilmastonmuutoksen hillinnän maksimointi olettaen, että tämä nä-kökulma tulee ratkaisevasti vaikuttamaan ta-loudellisen toimintaympäristön muotoutumi-seen lähitulevaisuudessa. Ilmastonmuutoksen hillinnässäkin on valittavissa vaihtoehtoisia strategioita, esimerkiksi uusiutumattoman energian korvaamisen tai hiilen kierrätyksen ja varastoinnin maksimointi.
Globaalin biomassatarjonnan energiapoten-tiaalin arvioinneilla on pitkä historia ja nii-den tulevaisuuteen suuntautuvia skenaarioita on hiljakkoin kartoitettu (Smeets ym. 2007).
Energiantuotantoon suunnattu kasvinvilje-ly on kuitenkin näiden tutkimusten tavallisin kohde. Kansallisen ja alueellisen bioenergia-potentiaalin viime aikoina yleistyneet arviot-kaan eivät ole kattavasti tarkastelleet elintar-vikeketjun jätteitä ja sivuvirtoja. Typen ja/tai fosforin kiertoja maa- ja elintarviketaloudessa on kuvattu globaalilla (Galloway ym. 2008), kansallisella (Antikainen ym. 2005) ja alueel-lisella (Lemola ym. 2009) tasolla, mutta jättei-den ja sivuvirtojen hyödyntämisen tarjoamia mahdollisuuksia hillitä rehevöitymistä ei ole arvioitu. Vielä vähemmän tiedetään tästä po-tentiaalista bioenergian tuotantoon yhdistet-tynä, sen taloudellisista ja sosiaalisista ulottu-vuuksista puhumattakaan.
Elintarvikeketjun vajaahyödynnettyjä bio-massoja raaka-aineenaan käyttävän biojalos-tamotoiminnan potentiaali on lupaava, mutta voiko se lunastaa lupaukset? Osoitetun poten-tiaalin lisäksi on vastattava lukuisiin kysymyk-siin ennen kuin yritykset voivat perustellusti tehdä investointipäätöksiään. Olisiko toiminta kannattavaa lähivuosien näkyvissä olevassa
ta-kysymykset ovat vastaamatta, yritystoimintaa on jo käynnistymässäkin: voimme saada lisää aineksia vastauksiin tarkastelemalla myös sitä sekä yritysten omia tulevaisuusvisioita.
Tavoite ja tutkimuskysymykset
JaloJäte-tutkimushankkeen tavoitteena oli luoda ja arvioida vaihtoehtoiset toimintamallit elintarvikeketjun eloperäisten jätteiden ja si-vuvirtojen yhteiskuntavastuulliseen jalostami-seen. Biojalostamotoiminta (Kuva 1) tukeutuu alueelliseen biomassapotentiaaliin ja käyttää olemassa olevia teknologioita tuottaessaan mm. energiaa (lämpö, sähkö, liikennepoltto-aineet), lannoitteita ja jätteidenkäsittelypal-veluita. Biojalostamotoiminnan järjestämisen vaihtoehtoja raaka-aineista markkinoille tar-kasteltiin ekologisen, sosiaalisen ja taloudelli-sen kestävyyden näkökulmasta. Tutkimuktaloudelli-sen kohdealueena oli Etelä-Savo ja biomassapo-tentiaalin tarkastelussa vertailukohteena oli Satakunta. Hanke pyrki tuottamaan valtakun-nallisesti soveltamiskelpoisia malleja.
JaloJäte-tutkimushankkeen tutkimuskysymykset olivat:
◘◘Millaisia ovat alueelliset biomassavirrat, miten ne sijoittuvat ja miten niitä hyödynnetään?
◘◘Millaiset teknologiat soveltuvat jätehuollon sekä energian ja lannoitteiden tuotannon prosessi- ja järjestelmäratkaisuiksi?
◘◘Millaisia potentiaalisia liiketoimintamahdollisuuksia ja -malleja voidaan tunnistaa?
◘◘Millaisia biojalostamotoiminnan malleja voidaan muodostaa ottaen huomioon biomas-sapotentiaalit, teknologiat ja liiketoimintamahdollisuudet?
◘◘Miten kestäviä biojalostamotoiminnan mallit ovat?
◘◘Ja lopuksi: millaiset biojalostamotoiminnan mallit Etelä-Savossa näyttäisivät toimivilta?
Kuva 1. Biojalostamotoimin-nan yhteiskuntavastuullisuus ja innovatiivinen toimintamalli voivat tuottaa lisäarvoa, joka parantaa sen toiminnan kil-pailukykyä ja kannattavuutta.
Elintarvikkeet
Energia, lannoitteet, jätehuolto
Jätteet ja sivuvirrat
Yhteiskunta-vastuu Arvoketju
Biojalostamotoiminta
loudellisessa toimintaympäristössä vai edellyt-tääkö kannattavuus toimintaympäristön muu-toksia? Ja miten järjestettynä toiminta voisi parhaiten muodostua kannattavaksi? Millaisin biomassa- ja käsittelyketjuyhdistelmin, minkä kokoisilla käsittelylaitoksilla ja miten sijoitet-tuna raaka-ainelähteisiin ja markkinoihin näh-den? Entä millainen tuotevalikoima olisi mie-lekäs ja millaisen asiakaskunnan palveleminen toisi toiminnalle parhaat edellytykset? Eikä vä-himpänä: toteutuvatko ilmasto- ja vesistövaiku-tuksille asetetut suuret odotukset, ja millainen biojalostamotoiminta ne parhaiten toteuttaisi?
Entä millaisena toiminta voisi tukea alueensa koko taloutta ja työllisyyttä ja motivoida ketjun kaikkia toimijoita siihen osallistumaan?
Näihin kysymyksiin voidaan perustellusti vas-tata vain tarkastelemalla vaihtoehtoisia, vielä toteutumattomia biojalostamotoiminnan jär-jestämisen tapoja todellisten, biomassoiltaan, etäisyyksiltään ja markkinoiltaan erilaisten alueiden toimintaympäristössä. Vaikka monet