Suomessa on viime vuosikymmeninä otettu suuria askelia ilmastonmuutoksen ehkäise-miseksi. Uusiutuvan energian osuutta on kasvatettu ja teknologiaa kehitetty. Askelia on kui-tenkin vielä paljon edessä ennen kuin hiilineutraali yhteiskunta on mahdollista saavuttaa.
Muun muassa biopolttoaineiden käytön lisäämisellä päästään lähemmäs Suomen pitkän täh-täimen ilmastotavoitteita.
Puuperäisten polttoaineiden käyttöä lisätään jatkuvasti uusia voimalaitoksia rakentamalla ja seospolttoa lisäämällä. Biovoimaloissa täytyy kiinnittää huomiota päästöihin aivan kuten hiili- tai maakaasuvoimaloissakin, sillä vaikka puu lasketaan hiilidioksidineutraaliksi, syn-tyy sitä polttaessa huomattava määrä muun muassa typen oksideja. Päästöjen syntymiseen vaikuttaa polttoaineen laatu eli kemiallinen koostumus sekä käytetty polttotekniikka.
Typen oksidien vähennysmenetelmiä on olemassa useita, mutta vain muutama soveltuu bio-voimaloissa käytettäväksi. Primääriset eli kattilan toimintaan kohdistuvat menetelmät ovat eniten käytössä niiden helppouden sekä edullisuuden takia. Sekundääriset menetelmät ovat puolestaan kalliimpia, mutta niillä päästään huomattavasti suurempaan vähennysprosenttiin.
Sekundäärisiä menetelmiä ei käytetä juurikaan biovoimaloissa. Eniten käytetyt NOx -päästö-jen vähennysmenetelmät ovat SNCR-menetelmä eli ammoniakin tai urean ruiskutus tuli-pesään sekä ilman vaiheistus. Nämä ovat käytössä noin puolessa Suomen biovoimaloista.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli kartoittaa Suomen biovoimalaitosten käyttämät typen oksidien vähennysmenetelmät ja selventää niiden toimintaa. Työssä käytiin tarkemmin läpi muutamaa Suomen suurinta biovoimalaitosta ja tarkasteltiin niiden päästöjä. Tarkastelun seurauksena huomattiin, että kolmasosa Suomen biovoimalaitoksista pysyy nykyisten pääs-töraja-arvojen alapuolella ilman suurempia teknisiä vähennyskeinoja. Osalla voimalaitok-sista on käytössä SNCR-menetelmä vain tarvittaessa ja osassa jatkuvasti. Tiukentuvien pääs-törajojen myötä myös päästöjen vähennysmenetelmien käyttö tulee kasvamaan ja erityisesti SNCR-menetelmän käyttö sekä ilman vaiheistus tulevat yleistymään.
LÄHTEET
Alholmens Kraft. Energiatuotanto. [www-sivu]. [viitattu 21.7.2017]. Saatavissa:
http://www.alholmenskraft.com/fi/production
Alakangas, Eija et. al. 2016. Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Espoo:
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy. ISSN 2242-122X. [verkkojulkaisu]. [viitattu 10.7.2017]. Saatavissa: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2016/T258.pdf
APIS. 2014. Nitrogen Oxides (NOx). [www-sivu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa:
http://www.apis.ac.uk/overview/pollutants/overview_NOx.htm
Blencowe, Annette. 2016. Suomi saavutti EU:n uusiutuvan energian tavoitteen kuusi vuotta etuajassa. YLE. [verkkojulkaisu]. [viitattu 18.7.2017]. Saatavissa: https://yle.fi/uutiset/3-8622550
De Nevers, Noel. 2000. Air pollution control engineering. Yhdysvallat: The McGraw-Hill Companies. ISBN 0-07-039367-2. 2. painos
Energiamaailma. Turve. [www-sivu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa: http://energiamaa-ilma.fi/mista-virtaa/turve/
Itä-Suomen Ympäristölupavirasto. 2006. Ympäristöpäätös 67/06/1. Dnro ISY-2005-Y-160.
[verkkojulkaisu]. [viitattu 6.10.2017]. Saatavissa: http://www.ymparisto.fi/download/no-name/%7BB89F94BA-4AC7-4426-80C3-60BE18D80716%7D/83420
Kaihlanen, Juha. 2016. Sahateollisuus vaatii tasavertaista tukea – puu ja kuori ovat kasvava ongelma. Maaseudun tulevaisuus. [verkkojulkaisu]. [viitattu 20.9.2017]. Saatavissa:
http://www.maaseuduntulevaisuus.fi/metsä/sahateollisuus-vaatii-tasavertaista-energiatu-kea-puru-ja-kuori-ovat-kasvava-ongelma-1.164642
Knuutila, Kirsi (toim.). 2003. Puuenergia. Jyväskylä: Jyväskylän Teknologiakeskus Oy, BE-NET Bioenergiaverkosto. ISBN 952-5165-20-5. 1. Painos
Koivuniemi, Antti. 2017. Energiatalousinsinööri. Kysymyksiä Pursialan voimalaitoksen päästöistä. [sähköpostiviesti 7.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Lanki, Antti. 2017. Käyttöpäällikkö. Kysymyksiä Hovinsaaren voimalaitoksen päästöistä.
[sähköpostiviesti 7.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Luonnonvarakeskus. 2012. Suomen metsät vuonna 2012 indikaattoreihin perustuen. [verk-kojulkaisu]. [viitattu 15.7.2017]. Saatavissa: http://www.metla.fi/metinfo/kestavyys/c1-use-of-wood-based.htm
Luonnonvarakeskus. 2017. Puun energiakäyttö. [verkkojulkaisu]. [viitattu 15.7.2017]. Saa-tavissa: http://stat.luke.fi/puun-energiakaytto
Muranen, Eki. 2017. Voimalaitospäällikkö. Kysymyksiä Vanajan voimalaitoksen päästöistä.
[sähköpostiviesti 9.10.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Oilon. 2014. Savukaasujen kierrätysjärjestelmä FGR. [verkkojulkaisu]. [viitattu 12.7.2017].
Saatavissa: https://filebrowser.oilon.com/www/uploadedfiles/Oilon/Materials/Oi-lon_FGR_FI.pdf
Orava, Ismo. 2017. Voimalaitospäällikkö. Kysymyksiä Kaukaan Voiman voimalaitoksen päästöistä. [sähköpostiviesti 9.10.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Pitkänen, Timo. 2017. Toimitusjohtaja. Kysymyksiä Rauman biovoimalan päästöistä. [säh-köpostiviesti 25.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Pohjolan Voima. Lämpövoima. [www-sivu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa:
https://www.pohjolanvoima.fi/energiantuotanto/lampovoima
Pöyry. 2016. LCP BREF:n kustannusvaikutukset biomassaa ja turvetta käyttäville polttolai-toksille. [verkkojulkaisu]. [viitattu 19.7.2017]. Saatavissa: https://energia.fi/fi-les/1126/LCP_BREF-kustannustarkastelu_Bio-_ja_turvekattilat_final.pdf
Raiko, Risto et al. (toim.). 2002. Poltto ja palaminen. Helsinki: Teknistieteelliset akatemiat.
ISBN 951-666-604-3. 2. painos
Ravinne ja Energia. 2016. Case: Rapsin olki lämmittää Kortesmäen tilan broilerihalleja.
[verkkojulkaisu]. [viitattu 10.7.2017]. Saatavissa: http://ravinnejaenergia.fi/fi/case-rapsin-olki-lammittaa-kortesmaen-tilan-broilerihalleja/
Rinne, Sami. 2017. LCP BAT-päätelmien kansallinen täyteenpano. Ilmansuojelupäivät 23.8.2017. [pdf-dokumentti]
Räisänen, Samuli. 2017. Käyttöpäällikko. Kysymyksiä Haapaniemen voimalaitoksen pääs-töistä. [sähköpostiviesti 11.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Salo-Kauppinen, Riitta. 2017. Metsähake kuivaksi keinokuivurilla. Luonnonvarakeskus.
[verkkojulkaisu]. [viitattu 20.9.2017]. Saatavissa: https://www.luke.fi/mt-metsahake-kui-vaksi-keinokuivurilla/
Semkina, Soili. 2011. Ruokohelpi ei kelvannutkaan energiaksi. Tekniikka ja Talous. [verk-kojulkaisu]. [viitattu 15.7.2017]. Saatavissa: http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/ener-gia/2011-06-14/Yle-Ruokohelpi-ei-kelvannutkaan-energiaksi-3302755.html
Skalska, Kinga, Miller Jacek S., Ledakowicz, Stanislaw. 2010. Trends in NOx abatement: A review. The Science of the Total Environment. Vol. 408. No. 19. DOI: 10.1016/j.sci-totenv.2010.06.001. [lehtiartikkeli]
Suomen ympäristökeskus SYKE. 2015. Ilman epäpuhtauksien päästöt Suomessa. [verkko-julkaisu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa: http://www.ymparisto.fi/fi-FI/Kartat_ja_tilas-tot/Ilman_epapuhtauksien_paastot
Säätötuli. Pelletti. [www-sivu]. [viitattu 15.7.2017]. Saatavissa: http://www.saato-tuli.fi/tmp_saatotuli2010_site_0.asp?sua=2&lang=1&s=199
Tilastokeskus. 2017. Suomen Virallinen Tilasto (SVT). Energian hankinta ja kulutus. Hel-sinki. ISSN=1799-795X. [verkkojulkaisu]. [viitattu 17.7.2017]. Saatavissa: http://tilastokes-kus.fi/til/ehk/index.html
Tervo, Jarmo. 2017. Käyttöpäällikkö. Kysymyksiä Hämeenkyrön biovoimalan päästöistä.
[sähköpostiviesti 21.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Turunen, Mikko. 2017. Käyttöpäällikkö. Kysymyksiä Jyväskylän voimalaitosten päästöistä [sähköpostiviesti 25.7.2017]. Vastaanottaja: Pinja Salhoja
Valkama, Janne. 2017. Käyttöpäällikkö. Kysymyksiä Kaanaan voimalaitoksen päästöistä.
[sähköpostiviesti 12.7.2017]: Vastaanottaja: Pinja Salhoja.
Valtioneuvoston asetus 936/2014. Valtioneuvoston asetus suurten polttolaitosten päästöjen rajoittamisesta. [www-sivu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa: http://www.finlex.fi/fi/laki/al-kup/2014/20140936
Volcano. Low-NOx burners. [www-sivu]. [viitattu 19.7.2017]. Saatavissa: http://www.vol-cano.co.jp/english/products/industrial/environmental-standards.html
Von der Heide, Bernd. 2008. Best available technology for NOx reduction in waste to energy plants. Saksa: Mehldau & Steinfath Umwelttechnik. [verkkojulkaisu]. [viitattu 10.7.2017].
Saatavissa: http://www.ms-umwelt.de/english/downloads/SNCR-Best_Available_Techno-logy_for_NOx_Reduction_in_Waste_To_Energy_Plants.pdf
Yara. NOx-päästöjen vähentäminen urealla. [www-sivu]. [viitattu 20.7.2017]. Saatavissa:
http://www.yara.fi/nox-paastojen-vahentaminen/nox-paastojen-hallinta-teollisuuden-toimi-pisteissa/reagenssit-nox-paastojen-hallintaan/nox-paastojen-vahentaminen-urealla/
Zevenhoven, Ron & Kilpinen, Pia. 2004. Control of pollutants in flue gases and fuel gases.
Helsinki: Helsinki University of Technology. ISBN 951-22-5527-8. [verkkojulkaisu]. [vii-tattu 20.7.2017]. Saatavissa: http://users.abo.fi/rzevenho/gasbook.html
Suomen LCP-biovoimalaitosten tiedot A-K (Taulukkoa kerätessä tiedot on saatu voimalaitosten nettisivuilta, ympäristölupapäätöksistä ja voimalaitosten käyttöpäälliköiden sekä muun henkilökunnan kanssa käydyistä sähköpostikeskusteluista.)
Voimalaitos Omistaja Kunta Sähkö-teho
Polttoainejakauma (2016) Nykyisen kattilan
125 262 420 Teollisuuden puutähde 54-78%, turve 18-27%, metsäpolttoaine
Kerava 20 50 80 Puun sivutuotteet ja metsäener-gia 20-40%, ruokohelpi 0-10%, turve 60-70%
2010 BFB -
voimalaitosten käyttöpäälliköiden sekä muun henkilökunnan kanssa käydyistä sähköpostikeskusteluista.) Voimalaitos Omistaja Kunta
Sähkö-teho
Polttoainejakauma (2016) Nykyisen kattilan
87 140 295 Metsäteollisuuden sivutuotteet 50%, turve 50%
Rauma 65 50 180 puu 80%, turve, kierrätyspoltto-aine