• Ei tuloksia

Biokaasua voidaan tuottaa erilaisista biohajoavista jätteistä, kuten tässä työssä tarkastelluista yhdyskuntien biohajoavista jätteistä ja jätevesilietteestä, maatilojen tuotantoeläinten lannasta ja teurasjätteistä. Tuotannon raaka-aineiden valinnassa tulee ottaa huomioon muun muassa syötteen happamuus, sekä kuiva-aineksen ja orgaanisen aineksen suhteet. Jätteiden käyttö biokaasun tuotannossa on perusteltua, sillä näin voidaan hyödyntää orgaanisen aineksen hajoamisessa muodostuneen metaanin energiasisältö energiantuotannossa. Metaani on voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi, joten sen hyödyntäminen energiana pienentää suoria metaanipäästöjä ilmakehään, jos vaihtoehtona olisi orgaanisen aineksen päätyminen kaatopaikalle.

Suomessa lannalla on suurin potentiaali biokaasun tuotannossa. Jätteiden mädätyksellä tuotetun biokaasun sisältämä polttoaine-energia vastaa 3 % energian kokonaiskulutuksesta, 11 % uusiutuvan energiankulutuksesta ja 6 % uusiutuvan energian tavoitteesta. Saksassa lannalla on suurin biokaasupotentiaali. Jätteistä saatava energia kattaisi Saksassa energian kokonaiskulutuksesta 5 %, tämän hetkisestä uusiutuvan energiankulutuksesta noin 38 % ja uusiutuvan energian tavoitteista noin 8 %. Intiassa suurin potentiaali on lannalla, ja jätteiden mädätyksestä muodostuvalla biokaasulla olisi potentiaalia korvata 18 % energian kokonaiskulutuksesta, 50 % nykyisestä uusiutuvan energian kokonaiskulutuksesta ja 46 % uusiutuvan energian tavoitteista. Jätteiden metaani riittäisi Suomessa 580 tuhannen, Saksassa 10 miljoonan ja Intiassa 109 miljoonan kaasuauton vuosittaiseen tarpeeseen auton kulutuksen ollessa 4 kg/100 km.

Tarkastellut maat sisältävät paljon hyödyntämätöntä potentiaalia biokaasun tuotannon osalta. Käytännössä biokaasua ei kuitenkaan pystytä hyödyntämään työssä laskettujen tulosten mukaisesti, sillä tuotantoa varten ei ole riittävästi biokaasulaitoksia ja hukkaenergiaa syntyy energianmuuntoprosesseissa väistämättä. Tulokset ovat kuitenkin suuntaa antavia, ja kertovat maiden osittain hyödyntämättömästä potentiaalista.

LÄHTEET

AGEB. 2018. Energy Consumption in Germany in 2018. [Verkkodokumentti]. [Viitattu

16.11.2019]. Saatavissa:

https://ag-energiebilanzen.de/index.php?article_id=29&fileName=ageb_jahresbericht2017_2018042 0_englisch.pdf

Auburger, S., Jacobs, A., Märländer, B. & Bahrs, E. 2016. Economic optimization of feedstock mix for energy production with biogas technology in Germany with a special focus on sugar beets – Effects on greenhouse gas emissions and energy balances. Renewable Energy, 89, pp. 1-11. doi:10.1016/j.renene.2015.11.042

Bioenergia. Biokaasun välivarastointi ja varastointi ajoneuvoissa. [Verkkoaineisto].

[Viitattu 29.10.2019]. Saatavissa:

http://www.bioenergia.fi/Biokaasun%20v%C3%A4livarastointi%20ja%20varastointi%20a joneuvoissa

Dewil, R., Appels, L. & Baeyens, J. 2006. Energy use of biogas hampered by the presence of siloxanes. Energy Conversion and Management, 47(13), pp. 1711-1722.

doi:10.1016/j.enconman.2005.10.016

Edenhofer, O. et al. 2015. Climate change 2014: mitigation of climate change (Vol. 3).

Cambridge University Press.

Eurofins. Tilastoja. Vuosien 2011-2015 lantojen tilavuuspainot. [Verkkoaineisto]. [Viitattu 5.11.2019]. Saatavissa: https://www.eurofins.fi/agro/tietosivut/tilastoja/

Eurostat. 2018a. Bovine population – annual data. [Verkkoaineisto]. [Viitattu 5.11.2019].

Saatavissa:

https://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=apro_mt_lscatl&lang=en

Eurostat. 2018b. Pig population – annual data. [Verkkoaineisto]. [Viitattu 5.11.2019].

Saatavissa:

https://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=apro_mt_lspig&lang=en

Eurostat 2018c. Slaughtering in slaughterhuses – annual data. [Verkkoaineisto]. [Viitattu

6.11.2019]. Saatavissa:

https://ec.europa.eu/eurostat/data/database?node_code=apro_mt_pann

Federal Ministry of the Environment, Nautre, Conservation and Nuclear Safety (BMU).

2018. Waste Management in Germany 2018.

Fletcher, K. 2017. European Biogas Association reports 17,376 biogas plants in EU.

Biomass magazine. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 11.10.2019]. Saatavissa:

http://biomassmagazine.com/articles/14141/european-biogas-association-reports-17-376-biogas-plants-in-eu

Gasum Biotehdas Oy. 2016. Oulun biokaasulaitoksen laajennushanke.

Ympäristövaikutusten arviointiselostus 2016. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 7.10.2019].

Saatavissa: https://www.ymparisto.fi/gasumbiotehdasoybiokaasulaitosYVA

Gebreeyessus, G., & Jenicek, P. 2016. Thermophilic versus mesophilic anaerobic digestion of sewage sludge: a comparative review. Bioengineering, 3(2), 15. [Verkkodokumentti].

[Viitattu 10.10.2019]. Saatavissa: https://www.mdpi.com/2306-5354/3/2/15

German Livestock. German poultry. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 11.11.2019]. Saatavissa:

http://www.germanlivestock.de/german-poultry.html

Ghosh, S. K., & Di Maria, F. (2018). A comparative study of issues, challenges and strategies of bio-waste management in India and Italy. Detritus, 1(1), 8.

Global Energy Statistical Yearbook. 2019. Total energy consumption. [Verkkosivusto]

[Viitattu 21.11.2019]. Saatavissa: https://yearbook.enerdata.net/total-energy/world-consumption-statistics.html

Government Of India. 2012. 19 th Livestock Census-2012 All India Report.

[Verkkojulkaisu]. [Viitattu 7.11.2019]. Saatavissa:

http://dadf.gov.in/sites/default/filess/Livestock%20%205_0.pdf

Guthjahr & Müller-Schapher 2018. Treatment of Sewage Sludge in Europe: Status Quo and Perspectives of Energy and Phosphorus Recovery. ISBN 978-3-944310-42-8

Helsingin seudun ympäristöpalvelut (HSY). 2011. Pääkaupunkiseudun biojätteen koostumus. Kotitalouksien ja palvelutoimialojen erilliskerätyn biojätteen lajittelututkimus.

[Verkkodokumentti]. [Viitattu 16.10.2019]. Saatavissa:

https://www.hsy.fi/sites/Esitteet/EsitteetKatalogi/Julkaisusarja/6_2011_Paakaupunkiseudu n_biojatteen_koostumus.pdf

Huttunen R. 2017b. Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia-ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030. ISBN: 978-952-327-189-0. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 20.11.2019].

Saatavissa: http://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/79189

Huttunen, M., Kuittinen, V. ja Lampinen, A. 2017a. Suomen biokaasulaitosrekisteri N:O 21, 8-9.. Itä-Suomen yliopisto. Saatavissa: http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_978-952-61-2856-6/urn_isbn_978-952-61-2856-6.pdf¨

IEEFA. (Institute for Energy Economics and Financial Analysis. 2019. India ups renewable energy target to 500 GW by 2030. [Verkkoartikkeli]. [Viitattu 15.11.2019]. Saatavissa:

https://ieefa.org/india-ups-renewable-energy-target-to-500gw-by-2030/

IndexMundi. 2018. India animal numbers. Cattle total slaughter by year. [Verkkoaineisto].

[Viitattu 6.11.2019]. Saatavissa:

https://www.indexmundi.com/agriculture/?country=in&commodity=cattle&graph=total-slaughter

IndexMundi. 1984. India animal numbers. Swine total slaughter per year. [Verkkoaineisto].

[Viitattu 6.11.2019]. Saatavissa:

https://www.indexmundi.com/agriculture/?country=in&commodity=swine&graph=total-slaughter

IRENA. 2015. Renewable Energy Prospects: Germany, REmap 2030 analysis. International Renewable Energy Agency (IRENA), Abu Dhabi. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 20.11.2019]. Saatavissa: https://www.connaissancedesenergies.org/sites/default/files/pdf-pt-vue/irena_remap_germany_report_2015.pdf

Jayathilakan, K., Sultana, K., Radhakrishna, K. and Bawa, A.S., 2012. Utilization of byproducts and waste materials from meat, poultry and fish processing industries: a review. Journal of food science and technology, 49(3), pp.278-293.

Joshi, R. and Ahmed, S., 2016. Status and challenges of municipal solid waste management in India: A review. Cogent Environmental Science, 2(1), p.1139434.

Kahiluoto, H., Kuisma, M., Havukainen, J., Luoranen, M., Karttunen, P., Lehtonen, E. &

Horttanainen, M. 2011. Potential of agrifood wastes in mitigation of climate change and eutrophication – Two case regions. Biomass and Bioenergy, 35(5), pp. 1983-1994.

doi:10.1016/j.biombioe.2011.01.058

Kaltschmitt, M., Themelis, N.J., Bronicki, L.Y., Söder, L & Vega, L.A. 2013. Renewable Energy Systems. New York, NY: Springer New York : Imprint: Springer.

Kangas, A. et al. 2011. Energiatehokas lietteenkäsittely. Suomen ympäristö.

[Verkkodokumentti]. [Viitattu 14.10.2019]. Saatavissa:

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/37060/SY_17_2011.pdf?sequence

Kiviluoma-Leskelä, L. 2010. Biokaasun tuottaminen ja hyödyntäminen Lappeenrannassa.

Diplomityö. Lappeenranta: Lappeenrannan teknillinen yliopisto.

Koponen, K. & Nylund, N. 2012. Fuel and technology alternatives for buses: Overall energy efficiency and emission performance. Espoo: VTT.

Kymäläinen, M. & Pakarinen, O. 2015. Biokaasuteknologia: Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. Hämeenlinna: Hämeen ammattikorkeakoulu. ISBN 978-951-784-771-1.

Latvala, M. 2009. Paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT): Biokaasun tuotanto suomalaisessa toimintaympäristössä. Suomen ympäristökeskus. [Verkkodokumentti].

[Viitattu 9.10.2019.]. Saatavissa:

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/37998/SY_24_2009.pdf?sequence=1&isAl lowed=y

Lehto, M., Salminen, P., Valtari, H. and Venelampi, O., 2016. Opas pienteurastamon sivutuotteiden hyödyntämisestä ja hävittämisestä.

Lihatiedostus. Teurastuksen sivutuotteet. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 11.11.2019].

Saatavissa: https://www.lihatiedotus.fi/tilalta-kauppaan/teurastus/teurastuksen-sivutuotteet.html

Luonnonvarakeskus. Biomassa-atlas. Karttapalvelu. [Verkkoaineisto]. [Viitattu 29.10.2019]. Saatavissa: https://biomassa-atlas.luke.fi/

Luonnonvarakeskus. 2019. Kotieläinten lukumäärä. [Verkkoaineisto]. [Viitattu 5.11.2019].

Saatavissa: https://stat.luke.fi/kotielainten-lukumaara

Luostarinen, S., Tampio, E., Berlin, T., Grönroos, J., Kauppila, J., Koikkalainen, K., Niskanen, O., Rasa, K., Salo, T., Turtola, E. and Valve, H., 2019. Keinoja orgaanisten lannoitevalmisteiden käytön edistämiseen.

Lyng, K.A. and Brekke, A., 2019. Environmental Life Cycle Assessment of Biogas as a Fuel for Transport Compared with Alternative Fuels. Energies, 12(3), p.532.

Mittal, S., Ahlgren, E. O. & Shukla, P. 2018. Barriers to biogas dissemination in India: A review. Energy Policy, 112, pp. 361-370. doi:10.1016/j.enpol.2017.10.027

Motiva 2019a. Uusiutuva energia. [Verkkoaineisto]. Päivitetty 5.8.2019. [Viitattu 22.9.2019]. Saatavissa: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia

Motiva 2019b. Energialähteet. Diesel. [Verkkoaineisto]. Päivitetty 8.8.2019. [Viitattu

30.10.2019]. Saatavissa:

https://www.motiva.fi/ratkaisut/kestava_liikenne_ja_liikkuminen/nain_liikut_viisaasti/valit se_auto_viisaasti/energialahteet/diesel

Motiva 2017. Biokaasu. [Verkkodokumentti]. Päivitetty 17.5.2017. [Viitattu 8.10.2019].

Saatavissa: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/bioenergia/biokaasu

Motiva 2013. Biokaasun tuotanto maatilalla. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 8.10.2019].

Saatavissa: https://www.motiva.fi/files/6958/Biokaasun_tuotanto_maatilalla.pdf

Mustafi, N. N., Raine, R. R. & Verhelst, S. 2013. Combustion and emissions characteristics of a dual fuel engine operated on alternative gaseous fuels. FUEL, 109(C), . doi:10.1016/j.fuel.2013.03.007

Mutikainen, M. et al. 2016. Biokaasusta kasvua. Biokaasuliiketoiminnan ekosysteemien mahdollisuudet. Sitran selvityksiä. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 14.10.2019]. Saatavissa:

https://extranet.kuntamarkkinat.fi/public_resources/KM2016/tietoiskut/Selvityksia111.pdf Nektalova, T. 2006. Energy Density of Diesel Fuel. The Physics Factbook. [Verkkosivu].

[Viitattu 18.11.2019]. Saatavissa:

https://hypertextbook.com/facts/2006/TatyanaNektalova.shtml

Palatsi, J., Viñas, M., Guivernau, M., Fernandez, B. & Flotats, X. 2011. Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: Main process limitations and microbial community interactions. Bioresource Technology, 102(3), pp. 2219-2227.

doi:10.1016/j.biortech.2010.09.121

Pellegrini, L.A., De Guido, G., Lange, S. 2018. Biogas to liquefied biomethane via cryogenic upgrading technologies. Renewable Energy, 124, pp. 75-83.

doi:10.1016/j.renene.2017.08.007. [Verkkodokumentti]. [Viitattu 21.10.2019] Saatavissa:

https://www-sciencedirect-com.ezproxy.cc.lut.fi/science/article/pii/S0960148117307590 Rajala, J. 2006. Luonnonmukainen maatalous. Mikkeli. Helsingin yliopisto. ISBN 952-10-2530-1.

Scarlat, N., Dallemand, J. & Fahl, F. 2018a. Biogas: Developments and perspectives in Europe. Renewable Energy, 129(PA), pp. 457-472. doi:10.1016/j.renene.2018.03.006 Scarlat, N., Fahl, F., Dallemand, J., Monforti, F. & Motola, V. 2018b. A spatial analysis of biogas potential from manure in Europe. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 94, pp. 915-930. doi:10.1016/j.rser.2018.06.035

Strabag. Sustainable Energy Holdings. Dry digestion. [Verkkodokumentti]. [Viitattu

23.10.2019] Saatavissa:

http://enermac.com/Sustainable%20Energy%20Holdings%20Ltd.%20(LINDE).pdf

Suomen virallinen tilasto (SVT): Energian hankinta ja kulutus [verkkojulkaisu].

ISSN=1799-795X. 2. Vuosineljännes 2019. Helsinki: Tilastokeskus [Viitattu: 16.11.2019].

Saatavissa: http://www.stat.fi/til/ehk/2019/02/ehk_2019_02_2019-09-26_tie_001_fi.html Ulkoministeriö. 2018. Intiassa kaasun asema liikennepolttoaineena säilyy vahvana.

Edustustojen raportit. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 17.11.2019]. Saatavissa:

https://um.fi/edustustojen-raportit/-/asset_publisher/W41AhLdTjdag/content/intiassa-kaasun-asema-liikennepolttoaineena-sailyy-vahvana/384951

Wellinger, A., Murphy, J. ja Baxter, D. 2013. The biogas handbook: Science, production and applications. Oxford: Woodhead Publishing.

World Bank Open Data. The World Bank. Saatavissa: https://data.worldbank.org/

Ympäristöministeriö. 5.7.2013. Nitraattiasetuksen korvaava uusi asetus lausunnoille. Liite 1: Lantavarastojen ohjetilavuudet. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 5.11.2019]. Saatavissa:

https://www.ym.fi/fi-FI/Ymparisto/Nitraattiasetuksen_korvaava_uusi_asetus_(17174)

Biomassatyyppien kuiva-aine- ja ravinnepitoisuudet, sekä syntyvän biokaasun määrä eri yksiköitä kohti (Mukaillen: Kahiluoto et al. 2011)

Biomassatyyppi TS % VS % TS Biokaasu

Yhdyskuntajätevesiliete 12 69 450 310,5

37,26 0,03726

Eläimestä jäävä biokaasuntuotantoon sopiva sivutuotteen määrä ja teurastettujen eläinten määrä eri maissa.

Eläin Sivutuote/ eläin [kg]

Teurastettujen eläinten määrä

vuodessa

Suomi Saksa Intia

Nauta 125 272750 3416000 3900000

Sika 10 1810570 56609000 1980000

Lähteet

Eurostat 2018c

Eurostat 2018c

Nauta: Indexmundi 2018 Sika: Indexmundib 1984