Helena Kahiluoto, Mika Horttanainen, Markku Virtanen ja Juha Grönroos
T
ässä luvussa esitetään JaloJäte-tutkimushankkeen johtopäätökset. Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirtabiomassoja hyödyntävää biojalostamotoimintaa koskevien yleisten joh-topäätösten (luku 4.1) jälkeen kuvataan Etelä-Savossa lupaavimmalta näyttävää bioja-lostamotoimintaa koskevat päätelmät (luku 4.2). Lopuksi kiteytetään pääviestit yritysten ja yhteiskunnan päätöksentekijöille (luku 4.3).4.1 Yleiset johtopäätökset
JaloJäte-tutkimushankkeen tulokset osoit-tivat, että elintarvikeketjun jäte- ja sivuvir-tojen tehokkaan hyödyntämisen potentiaali ilmastonmuutoksen ja vesistöhaittojen hil-linnässä on merkittävä. Näiden biomassojen hyödyntäminen voi myös työllistää ja piristää aluetaloutta. Suurin haaste on kuitenkin toi-minnan kannattavuuden saavuttaminen. Sen edellytys on myös jätehuoltomaksullisten jä-tebiomassojen käsittely ja koko lämmöntuo-ton tehokas hyödyntäminen, ja siten käsit-telylaitoksen sijainti kaukolämpöverkon tai riittävän ison tuotantolaitoksen läheisyydes-sä. Toinen edellytys on kuljetuskustannus-ten minimointi joko sijoittamalla suuri lai-tos suureen biomassakeskittymään tai pieniä laitoksia hajallaan olevien maatalouden sivu-virtojen lähelle. Kuljetuskustannuksia vähen-tää myös lietelannan nesteosan hyödyntämi-nen vain kierrätyslannoitteena. Aluetalouden näkökulmasta olennaisinta on, että kaikki massat saadaan kannattavasti käyttöön. Toi-minta kehittyy vauhdilla pioneeriyritysten paikallisissa kumppanuusverkostoissa. Sen edellytyksiä parantaa teknologioiden sekä kierrätyslannoitteiden ja biopolttoainei-den markkinoibiopolttoainei-den kehittyminen. Myös jul-kishyödykkeiden tuotannon kannustimien ja yhteiskuntavaikutusten todentamisen ja standardoinnin kehitys ovat merkitykseltään olennaisia. Hyötyjen täysi toteutuminen vaa-tii muutoksia niin energiajärjestelmissä kuin maa- ja elintarviketaloudessakin.
Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirtabiomas-soista ylivoimaisesti suurin osa on maatalou-den sivuvirtoja. Näistä merkittävin on ravin-nesisällöltään lanta, energiasaannon osalta sen ohella sadonkorjuujätteet ja kesantonur-mimassa, viljanviljelyalueilla erityisesti olki.
Jos alueella on runsaasti teollista elintarvi-kejalostusta, sen massoilla voi olla lantaa-kin suurempi merkitys energianlähteenä.
Alueiden välistä vaihtelua aiheuttavat koti-eläintuotannon rakenne ja sen heijastumi-nen kasvintuotantoon sekä elintarvikejalos-tuksen määrä. Kulutusjätteiden merkitys on yleensä vähäinen. Alueen koko biomassapo-tentiaalin ravinnesisältö vastaa vähintään alu-een kasvintuotannon fosforinottoa ja puolta tai kolmea neljännestä sen typenotosta. Ener-giantuotannon maksimointi kuivien kasvi-jätteiden polton avulla ei johda merkittäviin ravinnehävikkeihin. Ravinteiden kierrätys ta-kaisin elintarviketuotantoon on kuitenkin suurinta hajautetuissa mädätyslaitoksissa, joissa kierrätykseen kelpaavat massat saadaan kattavasti käsittelyyn. Ilmastonmuutoksen hillinnässä hiilen kierrätyksen kilpailukyky verrattuna energian korvaamiseen edellyttää teknologiakehitystä biomassojen käsittelemi-seksi esimerkiksi biohiileksi. Tällöin ilmas-tonmuutoksen torjunta koostuu sekä ener-gian korvaamisesta että hiilen säilömisestä.
Poltto ja mädätys vähentävät kierrätettävää hiiltä, mutta mädätteen jälkikompostointi edistää hiilen pitkäaikaista varastoitumista maaperään.
Etelä-Savon ja Satakunnan elintarvikeketju-jen koko jäte- ja sivuvirtabiomassoelintarvikeketju-jen teo-reettista potentiaalia ilmastonmuutoksen hillinnässä kuvaava energiasaanto vastaa Ete-lä-Savossa sähkön kulutuksesta 4,2-5,2 % ja lämmönkulutuksesta 14-17 %. Satakunnassa vastaavat osuudet ovat sähköstä 3,4-4,9 % ja lämmöstä 32-45 %, riippuen siitä, sisältyykö käsittelyyn vain mädätystä vai myös polttoa ja liikennepolttoaineiden valmistusta. Tämän energiamäärän korvaaman uusiutumattoman energian aiheuttamat kasvihuonekaasupääs-töt edustavat jopa kolmannesta näiden alu-eiden maatalouden kasvihuonekaasupäästöis-tä. Jos otetaan huomioon myös käsiteltyjen biomassojen ravinnesisältöä vastaavan keino-lannoitemäärän valmistuksen vaikutus, kasvi-huonekaasupäästöjen teoreettinen vähennys voisi olla jopa 40 %. Tätä biomassaa ei kui-tenkaan kokonaan saada käyttöön.
Biojalostamotoiminnan vaihtoehtoisissa mal-leissa vaihteleva osa biomassapotentiaalista jää sijoittumisensa tai ominaisuuksiensa so-veltumattomuuden takia hyödyntämättä energiaksi, vaikkei markkinatilannetta otet-taisikaan huomioon. Tuotettaessa liikenne-polttoaineita keskitetysti voitaisiin kattaa lähes 10 % niiden nykyisestä myynnistä Ete-lä-Savossa. Tämä edellyttäisi olkiselluloosan etanoliprosessin kaupallistamista tai maakaa-suverkon läheisyyttä. Prosessin kuluttaman energian takia tuotannon kannattavuus edel-lyttää liikennepolttoaineiden nykyistä kor-keampaa hintatasoa. Heikkoa energiatasetta voisi parantaa sivutuotteiden hyödyntämi-sellä. Sähkön ja lämmön tuotantoon keski-tyttäessä voitaisiin vastata 3-4 % alueen säh-kön ja 8-11 % kaukolämmön kulutuksesta.
Kuivien kasvijätteiden poltto keskitetyssä kä-sittelyssä nostaa sähkön tuottoa ja energi-an kokonaistuottoa mädätykseen verrattu-na. Sähkön voi myydä valtakunnanverkkoon, mutta lämmön kannattavan hyödyntämisen edellytys on biomassojen käsittelyn sijoitta-minen lähelle kaukolämpöverkkoa tai tuo-tantolaitosta. Hajautetun maatilalaitoksen lämmöntuotto vastaa viisinkertaisesti sille lantaa tuottavien navetoiden tai lähes
kak-sinkertaisesti sikaloiden kulutusta, mikä te-kee lämmön hyödyntämisestä haasteellista.
Käytännön toimijat pitivät biojalostamotoi-minnan tärkeimpinä vaikutuksina ympäris-tövaikutuksia, etenkin vaikutuksia nykyisen toiminnan suurimpaan ympäristöhaittaan eli rehevöitymiseen, ja sen ohella ilmastonmuu-tokseen. Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirta-biomassoja hyödyntävä biojalostamotoiminta tuottaakin nykytilaan verrattuna positiivi-sia ympäristövaikutukpositiivi-sia. Uusiutumattoman energian korvaamisen maksimointi sisällyt-tämällä kuivien biomassojen poltto käsit-telyteknologioihin näyttää tarjoavan eni-ten ilmastohyötyjä. Toisaalta merkittävintä ympäristöhaittaa, rehevöitymistä, minimoi maatalouden ja vesistöjen massojen hajau-tettu, kattavuuden takaava käsittely, ravin-teiden kuljetettavuuden ja lannoituskäytön kohdentamisen parantaminen separoimalla ja niiden ravinteiden ottaminen huomioon keinolannoitusta korvaavina. Maatalouden suurimman sivuvirran eli lannan käytön te-hostamisella onkin eniten ympäristöpoten-tiaalia. Täysi ilmastohyöty jäte- ja sivuvir-tabiomassoista saadaan vain sekä energiaa tuottaen että tehokkaasti ravinteita kierrät-täen. Toisaalta energiakäyttö myötävaikut-taa myös ravinteiden paremman hyödyntä-misen edellyttämän käsittelyn ja kuljetuksen kannattavuuteen.
Ympäristövaikutusten jälkeen seuraavik-si tärkeimpinä pidettiinkin toiminnan lii-ketaloudellisia ja alueellisia vaikutuksia, jot-ka arvioitiin keskenään lähes yhtä tärkeiksi.
Toiminnan kannattavuuteen nykyisessä ta-loudellisessa toimintaympäristössä vaikut-taa ratkaisevasti ensinnäkin se, että toiminta tuottaa paitsi energiaa ja kierrätyslannoittei-ta myös jätehuoltopalveluja. Toisin sanoen osan käsittelylaitosten raaka-aineesta pitäisi olla jätehuoltomaksullisia (ns. porttimaksu) yhdyskuntien, kaupan ja ravitsemuspalvelui-den tai elintarviketeollisuuravitsemuspalvelui-den jätemassoja.
Koko tuotetun energian markkinoille saanti ja siten käsittelylaitosten sijoittuminen läm-mön hyödyntämisen mukaan on toinen
kan-nattavuutta turvaava tekijä. Jotkin keskitetyt, energiantuotantoa maksimoivat ja toisaal-ta hajautetut, maatoisaal-talouden massoja kattoisaal-ta- katta-vasti hyödyntävät laitosvaihtoehdot voivat Etelä-Savossakin johtaa positiivisiin inves-tointipäätöksiin suotuisissa markkina- ja kul-jetusolosuhteissa jo nykytilanteessa. Keski-tetyillä käsittelylaitoksilla voidaan saavuttaa suurtuotannon etuja, jos niiden sijainti mah-dollistaa lämmön kannattavan hyödyntämi-sen ja raaka-aineiden taloudellihyödyntämi-sen kuljetuk-sen. Tilan tai useamman tilan biomassojen hajautetussa yhteiskäsittelyssä lyhyet kulje-tusmatkat voivat johtaa kannattavuuteen, jos osa massoista on porttimaksullisia ja läm-mölle löytyy käyttäjä. Lietelannan separoitu nesteosa voi olla kannattavinta käsitellä vain yksinkertaisiksi ravinnetuotteiksi tilalla kul-jetuskustannusten pienentämiseksi.
Biojalostamotoiminta voi tarjota yrityksille uusia mahdollisuuksia paitsi vajaahyödynne-tyn raaka-aineen jalostamisessa energia-, ra-vinne- ja hiilituotteiksi, myös mm. jätehuol-topalveluissa, kone- ja laiterakentamisessa, massojen korjuu-, keräily- ja levityspalveluis-sa, asiantuntijapalveluislevityspalveluis-sa, päästökaupaslevityspalveluis-sa, koko elintarvikeketjun yhteiskuntavastuulli-suuden tuotteistamisessa sekä julkishyödyk-keiden tuotannossa. Mahdollisuuksien laaja-mittainen toteutuminen edellyttää sekä uusia ajattelu- ja toimintamalleja että yhteiskunnan ohjauksen, energian hinnan, kierrätyslannoi-temarkkinoiden ja alan yhteiskuntavastuun standardoinnin kehittymistä edelleen.
Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirtamassojen laajalla hyödyntämisellä saavutetaan parhaat tuotto- ja työllisyyspotentiaalit aluetaloudes-sa, kunhan toiminta saadaan kannattavaksi.
Kaikki alueen massat kannattavasti jalosta-va malli onkin alueelle edullisin. Edullisim-pia vaihtoehtoja ovat ne, joilla on suurimmat energia- ja jätehuoltopalvelupotentiaalit. Pit-källe jalostettujen energiatuotteiden (liiken-nepolttoaineet) lisähinta ei korvaa prosessin energiankulutusta ja
kierrätyslannoitetuot-teiden markkinat ovat vielä kehittymättö-mät. Siten mahdollisuus hintavien, korke-an jalostusarvon tuotteiden vientiin alueelta ulos alueen lisäarvon maksimoimiseksi ei vie-lä helposti toteudu. Nykyiselvie-lä kustannus- ja tuotehintatasolla biojalostamotoiminta voi-daan saada kannattavaksi vain tietyin edel-lytyksin (katso edellä), jotta investoinnit to-teutuisivat ja aluetaloudellisia vaikutuksia syntyisi tulojen ja työllisyyden lisääntymise-nä. Energian suurikaan hinnannousu ei vält-tämättä vaikuta tutkittujen mallien keskinäi-seen järjestykkeskinäi-seen, mutta ostolannoitteiden kallistuminen lisää kierrätyslannoitteiden ky-syntää ja suhteellista kilpailukykyä, ja paran-taa siten toiminnan kannattavuutta.
Taloudellinen kannattavuus sekä laajat kumppanuusverkostot ja niissä kehittyvä uudenlainen ajattelu ovat biojalostamotoi-mintaa mahdollistavia tekijöitä. Paikallisesti rakentuneet kumppanuusverkostot ovat maa-talouden pioneeriyritysten ’voimanlähde’. Ne jäävät yleensä talouselämän tekijöinä tun-nistamatta ja arvostamatta siinä laajuudessa kuin niiden alueelle tuottama taloudellinen toiminta ansaitsisi. Paikallisten kumppanuus-verkostojen merkitystä korostavat myös tek-nologiset ratkaisut, jotka vaativat investoin-teja esimerkiksi useamman tilan lantamäärän käsittelemiseksi. Maatalouden pioneeriyri-tyksillä on laajasti integroivia näkemyksiä, joiden toteuttaminen on taloudellisten ris-kien ja teknologisten oppimisvaateiden takia haasteellista. Kaupan ja teollisuuden etene-minen käytännön toimintaan toteutuu vä-häisemmin riskein ja ne saavat toiminnastaan myös välittömiä imagohyötyjä. Huomattavaa potentiaalia voidaan tunnistaa myös elintar-vikkeiden–kaupan päätuotteiden–osalta, jos yhteiskuntavastuun toteutuminen koko ket-jussa voidaan standardein osoittaa ja siirtää markkinointiin. Ympäristötavoitteet ja -lain-säädäntö tukevat biojalostamotoiminnan to-teuttamista, mutta sektoripolitiikan keinot ovat jääneet pioneeritoimijoiden tarpeista jäl-keen kehittymättömillä kierrätyslannoite- ja biokaasumarkkinoilla.
4.2 Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirtapohjaisen biojalostamotoiminnan mahdollisuudet Etelä-Savossa
Etelä-Savon elintarviketalouden maatalous-valtaisuus ja kotieläintuotannon märehtijä-valtaisuus johtaa maatalouden massojen suu-reen osuuteen ja sivuvirtamassojen sijaintiin hajallaan. Massatyypeistä merkittävimmät ovat lanta ja vajaahyödynnetty nurmi. Port-timaksuja tuottavia jätemassoja on vähän.
Etelä-Savon elintarvikeketjun jäte- ja sivuvir-tabiomassojen sisältämät ravinteet vastaavat noin puolta sen viljelykasvisadoissa pelloilta poistuvasta typestä ja koko fosforin poistu-maa. Kotieläin- ja kasvintuotanto eivät ole alueen sisällä merkittävästi eriytyneet, joten näiden massojen ravinteet kyetään kierrättä-mään tehokkaasti. Elintarvikeketjun sivuvir-tojen energia on toistaiseksi lähes hyödyntä-mättä. Uusiutuvista energianlähteistä puu, mutta myös turve, ovat alueella jo nykyi-sin tärkeässä asemassa energian tuotannossa.
Kokonaisympäristö- ja ilmastovaikutuk-siltaan sekä kannattavuudeltaan parhaaksi biojalostamotoiminnan malliksi Etelä-Savos-sa osoittautui energian keskitetty tuotanto kaikista elintarvikeketjun sivuvirtatyypeis-tä kaukolämpöverkon yhteydessä. Tällai-nen keskitetty käsittelylaitos olisi suotuisissa markkinaolosuhteissa taloudellisesti kestä-vä Mikkelissä ja mahdollisesti Pieksämäel-lä. Energian ja etenkin sähkön tuotanto voi-daan maksimoida, jos mädätys yhdistetään kuivan kasvijätteen kuten oljen ja järviruo’on polttoon olemassa olevissa käsittelylaitoksis-sa. Lämmön täysimääräinen hyödyntäminen ja kuivan kasvimassan polton tuottama säh-kölisä johtavat selviin ilmastohyötyihin myös nykytilaan verrattuna etenkin, jos tuotetul-la energialtuotetul-la korvataan suuripäästöisiä ener-giamuotoja kuten turvetta. Keskitetyn lai-toksen investoinnit tuoteyksikköä kohti ovat pienempiä kuin hajautetun hyödyntämisen, mutta kuljetuskustannusten osuus nousee suureksi. Kannattavuutta rasittavat erityi-sesti mädätteen paluukuljetusten aiheutta-mat kustannukset. Uudet teknologiat,
lai-tosinvestointien suhteellisten hintojen lasku ja uusiutuvan ja uusiutumattoman energian hintasuhteiden muutokset voivat tehdä use-ammastakin laitoksesta kannattavan.
Hajautetut, lämpöä käyttävien tuotantolai-tosten yhteyteen sijoitetut biokaasulaitokset voivat hyödyntää maatalouden sivuvirtabio-massat kattavammin kuin keskitetyt laitok-set ja siten tuottaa enemmän aluetaloudelli-sia hyötyjä. Hajautettu toiminta myös tukee ja hyödyntää paikallisia kumppanuusver-kostoja. Hajautetulla biojalostamotoimin-nalla maatiloilla on kuitenkin ongelmana, että riittävästi lämpöä kuluttavia tuotanto-laitoksia on haja-asutusalueella vähemmän kuin energiaa tuottavia maatalouden mas-soja. Tuotetun energian vajaakäyttö heiken-tää kannattavuutta ja vähenheiken-tää positiivisia ilmastovaikutuksia. Kannattavuuden näkö-kulmasta vielä lämmönhyödyntämistäkin sel-västi ratkaisevammaksi tekijäksi osoittautui porttimaksullisten jätemassojen osuus käsit-telylaitoksessa ja siten mahdollisuus tarjota myös jätehuoltopalveluita. Toiminnan ko-konaislaajuutta ja sijoittumista rajoittaa sik-si se, ettei riittävästi porttimaksullisik-sia massoja ja suuria lämmönkuluttajia usein ole tarjolla yhtä hajautetusti kuin lannantuotantoa. Jos hajautetut laitokset sijoitetaan porttimaksul-listen massojen saannin ja lämmön hyödyn-tämisen huomioiden pienempiin taajamiin tai tuotantolaitosten yhteyteen, ne voivat olla kannattavia. Tällainen toimintamalli on pait-si aluetalouden myös vepait-sistövaikutusten nä-kökulmasta paras. Etelä-Savossa näyttäisi ole-van mahdollisuus kymmenkunnan tällaisen laitoksen toiminnalle. Myönteisiin vesistö-vaikutuksiin nykytilaan verrattuna johtaa se, että biomassojen, myös vesistö- ja suojavyö-hykebiomassojen ravinnesisältö saadaan täy-simääräisesti keinolannoitusta korvaamaan ja siten maatalouden ravinnepäästöjä vähentä-mään. Tiloilla separoidun lietelannan nesteo-san käyttö suoraan lannoitteena mahdollistaa
ravinteiden käytön kohdentamisen sadossa pois kuljetetun ravinnemäärän ja mm. pel-lon fosforitason mukaan. Lietelannan nes-teosan käyttö vain ravinnetuotteena ei juuri
vähennä energian tuottoa ja siten ilmasto-vaikutuksia, mutta useimmiten vähentää kuljetuskustannuksia.
4.3 Pääviestit
JaloJäte-tutkimushankkeen johtopäätökset kiteytyvät seuraaviksi viesteiksi yrityksille ja poliittisille päätöksentekijöille:
1) Elintarvikeketjun jäte- ja sivuvirtabio-massoja hyödyntävä biojalostamotoimin-ta edusbiojalostamotoimin-taa huomatbiojalostamotoimin-tavaa potentiaalia vesis-töjen rehevöitymisen ja ilmastonmuutoksen hillinnässä.
2) Positiivisia ympäristövaikutuksia nykyti-laan verrattuna syntyy kaikissa tarkastelluis-sa toimintamalleistarkastelluis-sa. Tärkeimpiä ovat ilmas-to- ja vesistöhyödyt.
3) Ilmasto- ja vesistöhyötyjen täysimääräisyys edellyttää sekä massojen energian että
ravin-teet hyödyntävää biojalostamotoimintaa. Sik-si mädätys on keskeinen käSik-sittely.
4) Kannattavuus riippuu energiatuotoksesta ja lämmön hyödyntämisestä sekä porttimak-sullisten massojen osuudesta, aluetalous taas kannattavan toiminnan laajuudesta.
5) Toiminnan käynnistyminen edellyttää uu-sia toimintamalleja sekä markkinoiden ja yh-teiskunnan ohjauksen kehittymistä.
6) Etelä-Savoon soveltuu kaikkien massa-tyyppien käsittely keskitetysti ja maatalouden massojen käsittely lisäksi hajautetusti yhdessä porttimaksullisten massojen kanssa.