Biopolttoaineiden · uhkakuvia Kemera-tuen uudistumisen myötä.16 Yksi Kemera-tuen euro tuo puolitoista euroa valtiolle eli Kemera-tuki ei ole meno vaan tulo valtiolle.17 Uhkakuvista

CEMIS-Oulu, Kajaani, Kainuun bioenergiateemaohjelma

Biopolttoaineiden

tuotantomahdollisuudet Kainuussa

Marraskuu 2014

Tuomas Niskanen & Timo Karjalainen [email protected]

mailto:[email protected]

Tiivistelmä

Raportti kokoaa laajan teknillis-taloudellisen näkökulman biopolttoaineiden eri muodoista. Asioita

valotetaan vahvasti Kainuun näkökulmasta, mikä antaa pohjaa Kainuun biopolttoainetiekartan tekemiseen.

Raportti vertaa biopolttoaineita muihin energiamuotoihin tasapuolisesti ja vertailukelpoisesti.

Kainuun seuraavat uudet biopolttoaineet ovat bioetanoli ja liikennebiokaasu. Biopolttoaineiden tuotannon

lisäämiseen Kainuussa on realistiset mahdollisuudet mutta kuinka paljon, on vahvasti riippuvainen uusien

asiakasverkostojen luomisesta.

Tulevaisuudessa pitää ryhtyä ainakin kahteen toimeen: 1. Kainuun olisi nostettava näkyvyyttään

biopolttoainemaakuntana ja 2. julkisen puolen pitää ryhtyä rohkeasti uusien biopolttoaineiden asiakkaaksi.

Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet Kainuussa

Sisältö Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet Kainuussa ................................................................. 1

1 Johdanto ............................................................................................................................. 2

2 Kainuu houkutteleva sijoituspaikka biojalostamolle ............................................................. 3

2.1 Kainuun raaka-ainevarat............................................................................................................ 3

2.2 Kainuun infrastruktuuri ja tietotaito ......................................................................................... 4

2.3 Biopolttoainetehtaat muissa Itä-Suomen maakunnissa ........................................................... 4

3 Kiinteät biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla ................................................................. 6

3.1 Metsähake ................................................................................................................................. 6

3.2 Puupelletti ja -briketit ................................................................................................................ 7

3.3 Biohiili ja torrefioitu biohiili ....................................................................................................... 8

3.4 Turve .......................................................................................................................................... 9

4 Nestemäiset biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla ........................................................ 11

4.1 Bioetanoli ................................................................................................................................. 11

4.2 Pyrolyysiöljy (bioöljy) ............................................................................................................... 13

4.3 Biodiesel .................................................................................................................................. 19

5 Kaasumaiset biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla ........................................................ 21

5.1 Synteettinen biokaasu ............................................................................................................. 21

5.2 Biokaasu ................................................................................................................................... 23

6 Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet ........................................................................ 26

6.1 Biopolttoaineet vs. muut polttoaineet .................................................................................... 26

6.2 Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet Kainuussa .......................................................... 28

7 Kainuun mahdollisuus biotuotteissa nyt ja tulevaisuudessa ................................................ 32

7.1 Biotuotteita akkumateriaaleista myyrän torjuntaan .... Virhe. Kirjanmerkkiä ei ole määritetty.

7.2 Kainuulainen biotuotetehdas ................................................................................................... 35

8 Johtopäätökset ja tulevaisuus ............................................................................................ 37

Lähdeluettelo ........................................................................................................................................... 38

LIITTEET:

Liite 1. Biopolttoaineiden lämpöarvot


1

Käsitteet

Biodiesel Dieseliä, joka on valmistettu biomassasta

Bioetanoli Etanolia, joka on valmistettu biomassasta

Bioenergia Energiaa, joka on saatu biopolttoaineesta

Biohiili Saadaan, kun hapettomissa oloissa puuaines kuumennetaan 300–400 °C:ssa

Biokaasu Saadaan, kun mikrobit hajottavat biomassaa hapettomissa oloissa

Biometaani On jalostettua biokaasua liikennekäyttöön

Biopolttoaine On biomassasta eli eloperäisestä aineesta valmistettu polttoaine

CHP Combined Heat and Power eli tarkoittaa lämpöä ja sähköä tuottavaa laitosta

EROI Energy Returned On Invested eli mitä isompi luku on, sitä enemmän energiaa

voimalaitos tuottaa voimalaitoksen rakentamiseen, ylläpitoon, purkamiseen ja

raaka-ainehankintaan kulutettuun energiaan nähden

EOR Energy Output Ratio eli mitä isompi luku on, sitä enemmän energiaa

voimalaitos tuottaa voimalaitoksen ylläpitoon ja raaka-ainehankintaan

kulutettuun energiaan nähden

Metsähake Polttoon haketettua metsäbiomassaa

Puupelletti Puhtaasta pienikokoisesta puuaineksesta puristettu papana

Puubriketti Puhtaasta pienikokoisesta puuaineksesta puristettu halko

Pyrolyysiöljy/bioöljy Saadaan, kun hapettomissa oloissa puuaines kuumennetaan nopeasti 400–

600 °C:een

Synteettinen biokaasu Saadaan, kun hapettomissa oloissa biomassa on kuumennettu 800–900°C:ssa

Torrefioitu biohiili Saadaan, kun hapettomissa oloissa puuaines kuumennetaan alle 300 °C:ssa

Turve Suobiomassaa


2

1 Johdanto

Suomea ja Eurooppaa ovat puhuttaneet niin energiaomavaraisuus kuin vihreät polttoaineet. Idealismi ja

talousintressit tekevät Euroopasta dynaamisen kentän, jossa tuettu energiamuoto on toisena päivänä

verotettu energiamuoto. Johdonmukaisuus on välillä kaukana; vähennetään ydinvoimaa samalla lisätään

tuontituotteen kivihiilen käyttöä. Jossain kunnassa päätetään tehdä vihreä ratkaisu ja korvataan öljy

metsähakkeella mutta metsähake tuodaan ulkomailta, vaikkakin omassa kunnassa sen tuotanto olisi

mahdollista. Toisaalla puoluekokouksessa puolueen uusi puheenjohtaja vaatii Suomen biodieseltuotannon

moninkertaistamista tietämättä sen enempää biodieselistä, kuin että se kuulostaa hienommalta sanalta

vanhan sanan diesel sijaan.

Tämä selvitys on osa sitä ratkaisua, joka yrittää poistaa energiapolitiikan epäjohdonmukaisuutta.

Selvityksen tarkastelun lähtökohta on pitkälti raaka-ainelähtöinen unohtamatta kuitenkaan teknologisia

ratkaisuja, tuotteen loppumarkkinoita ja aluetaloudellisia vaikutuksia. Tämä selvitys antaa avaimet siihen,

mihin Kainuun kannattaa keskittyä biotalouden strategiassaan.

Lukijalle vielä muutama luku motivaatioksi lukea tämä kirjallisuuskatsaus: Kainuulaiset kuluttajat käyttävät

arviolta 120 miljoonaa euron edestä fossiilisia liikenteen polttoaineita vuodessa ja vertailuksi Kainuun

kuntien budjetit ovat yhteensä noin 500 miljoonaa euroa.1,2 Jos fossiilisiin polttoaineisiin käytetty raha jäisi

pyörimään Kainuuseen, toisi satoja uusia työpaikkoja.3

Siis fossiilisten korvaamiseksi olisi tehtävä jotain Kainuussa, koska odottamisesta maksetaan aivan liian

kovaa hintaa. Mikä on hinta aktiiviselle toiminalle täydellisen tekemättömyyden sijaan? Kajaanin

suunnitteilla oleva etanolilaitos maksaa 40 miljoonaa euroa, Joensuun pyrolyysilaitos maksoi 30 miljoonaa

euroa ja Biovakan biokaasulaitos Turussa maksoi 12 miljoonaa euroa.4,5


3

2 Kainuu houkutteleva sijoituspaikka biojalostamolle

2.1 Kainuun raaka-ainevarat

Kainuussa on erinomaiset mahdollisuudet puupohjaisille biopolttoainetehtaille (Kuva 1). Puupohjaista

raaka-ainetta riittää monessa muotoa; on pienpuuta, on sahojen sivutuotteita ja on käyttämätöntä

kuitupuuta. Teoreettisen tarkastelun mukaan jopa kaksi miljoonaa kuutiota puuta olisi biojalostamoiden

käytettävissä Kainuun alueella, mikä vastaa kolmen Joensuun pyrolyysitehtaan raaka-ainetarvetta. Suomen

biotalousstrategia valaa uskoa bioenergian tukijärjestelmiin, mutta viime kädessä kainuulaisen puun asema

biopolttoaineena on riippuvainen Euroopan komission kannasta.6 Eräiden tutkimusten mukaan puu ei täytä

tiukimpia päästövähennystavoitteita.7

Kuva 1. Kainuulaisen puunkäyttö (tumman vihreällä) ja energiapuupotentiaali (vaalean vihreällä). Kuvan on

lähteestä8.

Puuta Kainuussa riittää, mutta muita isompia raaka-ainevarantoja ei ole. Onneksi kaasumaisten

biopolttoaineiden tekeminen on kannattavaa pienessäkin mittakaavassa, joten Kainuun biojätteet,

vedenpuhdistamoiden lietteet ja isojen maatilojen sivuvirrat voitaisiin tuotteistaa biokaasuksi.9


4

2.2 Kainuun infrastruktuuri ja tietotaito

Kainuussa on hyvä rautatie- ja tieverkosto.10 Valmiiden puitteiden vuoksi rautatiepalveluita voidaan

tarvittaessa parantaa suhteellisen pienillä investoinneilla 7–15 miljoonalla eurolla, riippuen investoinnin

laajuudesta, millä saataisiin parannettua erityisesti puun logistiikkaa, kuten metsähakkeen kuljetusta.

Kajaanissa on lentokenttä, jolta pääsee mennen tullen useamman kerran päivässä Helsinkiin.11

Tietoliikenneyhteydet ovat vähintään tyydyttävät.

Kainuussa löytyy tehdasalueita, joista lienee edistynein Kajaanin Renforsin ranta. Renforsin Ranta on

perustettu entisen UPM:n Kajaanin tehtaan alueelle.12 Tehdasalue on otollinen perinteiselle teollisuudelle,

koska siellä on valmiina rautatieyhteys ja monia muita hyödyllisiä tekijöitä. Alla kattava luettelo teknisistä

tiedoista Renforsin rannassa:

Vesi

Raakavesi tehtaalle 600 l/s, t~1 - 22 astetta

Kemiallisesti puhdistettu vesi 200 l/s

Palovesi raakavettä, paine 16 bar

Juomavesi kaupungin verkosta

Jätevesien puhdistus biologisella puhdistamolla 24 000 m³/d

Saniteettijätevedet kaupungin puhdistamolle

Sähkö

Luotettavat sähköyhteydet, saatavilla jopa 200 MW teho, 110 kV

Jännitteet 230/400V, 500V, 700V, 6kV ja 10kV

Paineilma

Kapasiteetti max 285 m³/min, paine ~6 bar

Kaikki ilma kuivaa ja öljytöntä

Lämpöenergia

Höyry Kainuun Voimalta, paine 3,2 bar ylip. t ~160 astetta

Höyryverkko mitoitettu 5 barin ylipaineelle

Alueella on käytettävissä kaukolämpö

Kaikkien näiden lisäksi tehdasalueella yrityksillä on käytettävissä vartiointi-, posti-, tietoliikennepalvelut

jne.12 Vapaata toimitilaa löytyy kymmeniä tuhansia neliöitä.

Kainuusta löytyy akateemista selvitys- ja tutkimusapua, kuten CEMIS-Oulusta. Kainuussa tehdään

esimerkiksi laadukasta ja tuloksellista biomassan mittausta.13 Kainuun kestävä raaka-aine puu ja siihen

liittyvä tietotaito antaa lujan pohjan Kainuussa toimiville puupohjaisille biojalostamoille.

2.3 Biopolttoainetehtaat muissa Itä-Suomen maakunnissa

On hyvä hakea vertailukohtaa Kainuun tilanteeseen Savon ja Karjalan alueelta, jotka ovat raaka-

aineen suhteen samankaltaisia maakuntia kuin Kainuu. Savon ja Karjalan alueella on rakenteilla tai

on jo rakennettu miljoonien eurojen edestä biopolttoainetehtaita (Kuva 2), kun Kainuussa on vain

pienemmän luokan kaukolämpövoimaloita. Kainuun suunnitellutkin investointimäärät ovat jäljessä


5

muita Itä-Suomen maakuntia väkilukuun suhteutettuna. Savon ja Karjalan maakunnissa hankkeet

koskettavat biodieselin, biokaasun, bioöljyn (pyrolyysiöljyn) ja kaukolämmön tuotantoa.

Kuva 2. Itä-Suomen biojalostamohankkeet ja investointikustannukset. Kartta ilmaisee myös investointien

minimimäärän asukasta kohden (punaisella). Muokattu lähteestä14.


6

3 Kiinteät biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla

Kiinteät biopolttoaineet voivat olla yksinkertaisimmillaan haketettua pienpuuta tai kemiallisen

prosessin lopputuotetta, kuten biohiiltä. Metsähakkeen tuottaminen onnistuu hyvin pienessä

mittakaavassa, kun taas puupellettien/-brikettien tuottaminen vaatii jonkin asteen teollista

mittakaavaa ja vastaavasti biohiilen tuottaminen kannattavasti tarvitsee ison luokan

tehdastuotantoa.

3.1 Metsähake

Kainuussa puuenergialla on merkittävä rooli ja nimenomaan metsähakkeella. Vajaa kolmannes Kainuun

primäärienergiasta tuotetaan puupolttoaineella. Suomi on hakkeen nettotuoja useilla miljoonilla kuutioilla

(organisaation sisäinen materiaali). Valitettavasti nykyinen metsähakepolitiikka Kainuussa on

epäjohdonmukaista, mikä on johtanut osittaiseen hakkeen tuontiin Venäjältä ja estänyt kestävän

liiketoiminnan muodostumisen haketuotannon ympärille.15 Metsähakkeella on myös valtakunnallisia

uhkakuvia Kemera-tuen uudistumisen myötä.16 Yksi Kemera-tuen euro tuo puolitoista euroa valtiolle eli

Kemera-tuki ei ole meno vaan tulo valtiolle.17 Uhkakuvista huolimatta metsähakkeen tulevaisuus näyttää

vakaalta ja nousua on hieman luvassa, kun esimerkiksi suurempia kivihiililaitoksia lakkautetaan ja tilalle

rakennetaan monipolttolaitoksia.18,19

Kainuussa on mahdollisuudet miljoonan kiintokuution haketuotantoon (Kuva 1), kun nyt se on 250 000 k-m3

(organisaation sisäinen materiaali). Nykyinen tuotantomäärä vastaa Kainuun metsähakkeen käyttöä. Siis

Kainuu on metsähake omanvarainen, mikä tarkoittaneen, että Kainuuseen olisi luotava kestäviä

vientiratkaisuja haketuotannon kasvattamiseksi. 2 800 k-m3 metsähaketta (5 600 MWh) työllistää yhden

työntekijän vuodessa korjuusta käyttökohteeseen.20 650 000 k-m3 lisäys haketuotantoon tarkoittaisi

merkittävää henkilötyövuosilisäystä Kainuussa, vaikkakin jätettäisiin huomioitta kaukokuljetus ja hakkeen

loppukohteen käsittely – vaikutus olisi 90 - 170 henkilötyövuotta riippuen toiminnan tehokkuudesta.

Haketuotannon kasvattaminen Kainuussa tulisi erittäin houkuttelevaksi, jos Kainuussa olisi biohiili-,

biokaasutus- tai bioöljylaitos.

Viennin näkökulmasta Kainuussa on hyvä rautatie- ja tieverkosto.10 Haasteita hakkeen vientiin tuovat

hakkeen kausiluontoinen tarve ja rautatien palveluterminaalien taso, mutta 7–15 miljoonan investoinneilla

rautatieterminaaleja saataisiin kehitettyä niin, että ne voisivat läpäistä kasvavan energiapuumäärän.

Investoinnin suuruus riippuu paljon, mitä investoinnilla haetaan. 15 miljoonan investointi kattaa kaksi

investointivaihetta, joista kumpikin olivat noin 7 miljoonaa euroa. Biomassaterminaali läpäisisi

ensimmäisen vaiheen investoinneilla 150 000 k-m3 energiapuuta ja toisen vaiheen investoinneilla 500 000

k-m3.

Hakkuutähteiden kuljettaminen ei ole kovinkaan kannattavaa – ehdoton kuljetusraja tieverkoston kautta on

50 km.10 Hakkuutähteiden kuljetuskilometrien yläraja nousee 150 kilometriin, kun hyödynnetään

rautatieverkostoa. Rautatiekuljetuksen heikko puoli on siinä, etteivät rautatiet mene joka paikkaan ja vielä

harvemmin itse käyttäjän portille. Tienvarsihaketus ei muuta kannattavuuslukemia merkittävästi ja

terminaalihaketuksella on kannattavuutta parantava vaikutus. Hakkeen kannattavuudesta sanotaan muissa

lähteissä esimerkiksi näin: ”Nykytekniikalla ja toimintatavoilla taloudellisesti kannattava metsähakkeen

hankinta-alueen säde on noin 100–150 km tieverkkoa pitkin”.21 Vuonna 2010 metsähakkeella tuotettua

sähköä on tuettu 0,69 senttiä kilowattitunnilta mutta valitettavasti tukea on viime vuosina vähennetty.22,23


7

Alle 200 kilometrin säteellä Kajaanista löytyy energialaitoksia, jotka käyttävät vajaa miljoona kiintokuutiota

metsähaketta vuodessa.10 Tulevaisuudessa Iisalmessa saattaa olla pyrolyysiöljyn tuotantolaitos, jonne olisi

kustannustehokasta rahdata metsähaketta Etelä-Kainuusta.24 Tehtaan tarve olisi noin 330 000 k-m3

puubiomassaa. Olisi syytä selvittää Kainuun lähialueella olevien energialaitosten kiinnostus hakkeen

ostamisesta Kainuusta, etsiä Kainuusta hakkeen toimittajia, tehdä yksityiskohtaiset investointilaskelmat,

toteuttaa mahdollisesti hakkeen vientiä edistävät investoinnit ja pyrkiä luomaan pitkäaikaisia hakkeen

vientisopimuksia.

3.2 Puupelletti ja -briketit

Pelletin raaka-aineet ovat sahateollisuuden sivuvirrat, kuten kutterilastut ja sahanpuru.25-27 Siis pelletin

valmistus vaatii suhteellisen puhdasta puuta, joka puristetaan halkaisijaltaan 6–8 mm:n paksuuteen ja 10–

30 mm:n pituuteen. Pellettiä on helppo käsitellä, mikä on mahdollistanut pellettiä polttavien pienempien ja

isompien laitosten automatisoinnin. Vaikka pelletti vie öljyyn nähden paljon tilaa, vie se kuitenkin haketta

neljäsosan vähemmän tilaa. Pelletin ja briketin tulevaisuus näyttää vakaalta ja nousua on hieman luvassa,

kun esimerkiksi suuremmat kivihiililaitokset rupeavat käyttämään pellettiä osana polttoaineena.18,19

Henkilöasiakas puolella pelletin kulutuksessa ei ole odotettavissa nousua kuin korkeintaan pientä sellaista.

Perinteisten puupellettien laatu on hyvin korkealla ja vaihtoehtoisten pellettituotteiden on vaikea kilpailla

niiden kanssa. Pellettituotanto on kuitenkin ajautunut kehittämään uusia raakalähteitä perinteisten

käydessä vähiin. Kaikkea kuivaa biomassaa voidaan pelletöidä, mutta monia syitä, miksi pelletöinti on

keskittynyt vain muutamaan raaka-aineeseen. Osa raaka-aineista kuluttaa tuotantolaitteistoa liikaa ja osa

taas näkyy poltossa esimerkiksi huomattavana tuhkapitoisuuden nousuna.

Markkinoilla on jo kaksi esimerkkiä vaihtoehtoisista pellettituotteista, jotka ovat mikrohake- ja

turvepelletti.28,29 Muita vaihtoehtoisia tuotteita ei tuoteta kuin vain autotallimittakaavassa. Tulevaisuudessa

saatetaan nähdä sekoitetuotteita, kuten hake-ruokohelpipellettiä tai muovi-puupellettiä.27,30

Kainuulainenkin pellettituotanto voisi nousta aivan uudelle tasolle, jos Kainuussa ruvettaisiin mikrohakettaa

puuainesta pellettituotantoon. Voisiko muovisekoitepelletti olla vaihtoehto REF-polton loppumiseen

Kainuussa?

Puubriketti tehdään samalla periaatteella ja on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin pelletti, mutta se on

yksikkökooltaan isompaa tavaraa: halkaisija on 50–80 mm ja pituus 100–200 mm. Briketin etuja pellettiin

nähden ovat tuotannon halvemmat investointikustannukset.31 Brikettituotannon energiatase on hyvä, kun

lasketaan tuotannon ja 120 km:n rekkakuljetuksen kuluttama energia, vastaa se korkeintaan 2,5 %:a

briketin sisältämästä energiasta.32

Kainuussa on sekä puupelletti että -brikettituotantoa. Kajaanissa Jannpellet Oy ja Kuhmossa M-Pelletti Oy

tuottavat pellettiä noin 5 000 tonnin vuosikapasiteetillä.33,34 M-Pelletin asiakkaat ovat 400 kilometrin

säteellä. Kainuussa puupelletin käyttö oli noin 5 000 tonnia vuonna 2009 eli Kainuussa oli pelletin

ylituotantoa niin kuin koko maassa.2,35

Kuhmossa on brikettituotantoa Kuhmo Oy:n sahan yhteydessä. Brikettituotanto Kuhmon sahan yhteyteen

toteutettiin 2010-luvun vaihteessa, minkä toteutus maksoi noin neljä miljoonaa euroa.34 Brikettituotanto

on 35 000 tonnia vuodessa, mikä tuo 3,7 miljoonan euron lisäliikevaihdon Kuhmo Oy:lle. Yksi nyrkkisääntö

pellettituotannon työllistävyydelle on, että 10 000 tonnia pellettiä vuodessa työllistää 3,5 työntekijää.31

Briketin työllistävyys näyttäisi olevan pienempää vain kaksi työntekijää vuodessa 10 000 tonnia brikettiä

kohden.


8

Suomessa on pellettien ylituotantoa, mutta ylituotanto on onnistuttu suuntaamaan vientiin, esimerkiksi

Ruotsiin ja Tanskaan, ja Euroopassa kysyntä näyttäneen kasvavan entisestään.35,36 Jos Pohjois-Amerikka

satsaa pelletin markkinointiin ja vientiin Eurooppaan,37 miksi Kainuulla ei olisi mahdollisuutta nostaa

pelletin tuotantoa ja viedä pellettiä entistä aktiivisemmin ulkomaille? Ovatko amerikkalaiset huomanneet,

minkälainen pellettipotentiaali Euroopassa on, kun päästövähennyksiä tavoitellaan? Ainoastaan Suomessa

kevyen polttoöljyn korvaaminen vaatisi pellettituotannon 16-kertaistamisen (lähteinä organisaation

sisäinen materiaali ja 38,39).

3.3 Biohiili ja torrefioitu biohiili

Biohiiltä tuotetaan hapettomassa ja kuumassa (300–400°C) olosuhteessa ja torrefioidusta biohiilestä

puhuttaessa lämpötila on alle 300 °C.40,41 Koska biohiilituotanto on hyvin lähellä pyrolyysiöljyn

tuotantomuotoa (vain eri lämpötila), käy siihen samat raaka-aineet kuin pyrolyysiöljyn tuotantoon. Itse

asiassa biohiilen tuotannossa puhutaan hitaasta pyrolyysistä. Biohiilituotannossa syntyy yhtä paljon

kiinteää, nestemmäistä ja kaasumaista ainetta (Kuva 3).

Kuva 3. Biohiilituotannon tuotteet ja niiden jatkojalostus. Kuva seminaarista: Biosaimaa - Biohiilessä Suomen tulevaisuus seminaari ja biohiilipilottilaitoksen käyttöönotto Mikkelissä ma 13.10.2014.

Biohiili toimii kivihiilen korvaajana. Bioöljy voidaan polttaa lämmitysöljynä.42 Kaasut käytetään

tyydyttämään laitoksen energiatarvetta.43 Etikkahappoa syntyy myös sivutuotteena, kun se poistetaan

bioöljystä. Samalla bioöljyn laatu paranee – sen happamuus vähenee ja energiapitoisuus nousee.

Etikkahappo menee jatkokäsittelyyn kemian teollisuuden tarpeisiin.


9

Biohiilen tuotantoteknologioita on useita, joista varteenotettavimmat ovat pyörivä rumpureaktori (rotary

drum reactor), liikkuva peti (moving bed) ja Torbed-reaktori (TORBED reactor).44 Viimeksi mainittu

teknologia on nimenomaan torrefiointiteknologiaa. Kun tarkastellaan seuraavia ominaisuuksia

kontrolloitavuus, polttoaineen sekoitettavuus, tekniikan koeteltavuus, tervan muodostuminen ja sen

hallinta, tuotteen laatu, kyky prosessoida matala tiheistä ainesta, saatavuus, skaalattavuus, suoritusteho ja

muutosmaksut, mainituissa tekniikoissa mikään osa-alue ei ole huono, vaan ne ovat vähintään kohtalaisella

tasolla.

Biohiilituotanto on integroitavissa höyryvoimalaitokseen, kuten Kainuun Voima Oy:n yhteyteen. Biotuli-

hanke kommentoi kannattavuutta integroitaessa biohiilituotantoa voimalaitoksiin seuraavasti:

”Torrefioinnin integrointi CHP-laitoksen kanssa nostaa prosessihyötysuhdetta selkeästi. Eri tapausten välillä

ei kuitenkaan ollut suuria eroja. Kaukolämpölaitoksen kohdalla sen sijaan integroinnilla saavutetaan hyötyjä

vain jos torrefiointikaasut hyödynnetään prosessissa, pelkkä kattilan savukaasun käyttö torrefioinnin

lämmönlähteenä ei riitä.” Lyhenne CHP tulee sanoista Combined Heat and Power eli tarkoittaa lämpöä ja

sähköä tuottavaa laitosta. Kainuun CHP-laitokset sijaitsevat Kajaanissa (240 MW), Kuhmossa (18 MW) ja

Sotkamossa (20 MW) (Taulukko 1). Tutkimuksessa arvioitiin torrefiointia 10 MW:n ja 82 MW:n CHP-

laitosten yhteydessä ja 20 MW:n lämpölaitoksen yhteydessä.

Biohiilituotantoa ei ole Suomessa, mutta Mikkelissä on yksi Torrec Oy:n koelaitos ja Feestock Optimum

Oy:llä on niin ikään biohiiltämön koelaitos Nurmeksessa.45-47 Feedstock Optimum on rakentanut

koelaitokseen Nurmekseen, joka olisi tarkoitus laajentaa täyteen mittakaavaan vuoden 2015 loppuun

mennessä. Investoinnin suuruus laajennuksineen on 60 miljoonaa euroa. Lopullinen tuotantolaitos

prosessoisi 800 000 miljoonaa kuutiota puuhaketta, josta lopputuotteena saataisiin 100 000 tonnia biohiiltä

ja 94 000 bioöljyä. Se toisi vajaat 300 henkilötyövuotta hankintaketjuineen Nurmekseen ja sen lähialueelle.

Biohiili toimisi kivihiilen korvaajana, mutta biohiiltä olisi myös tarkoitus käyttää lääketeollisuudessa,

terästeollisuudessa, vedenpuhdistuksessa ja maanparannusaineena. Hankkeiden laajentuminen riippuu,

saadaanko isoja ja pitkäaikaisia ostajia tuotteille.

Biohiilen tuotanto on myös maailmalla pienimuotoista.48 Ne käyttävät raaka-aineena puuta ja maatalouden

sivuvirtoja, kuten olkea.49,50 Suurin tekijä, mikä pitää biohiilen kysynnän alhaisena, on halpa kivihiili, jonka

korvaajana biohiili toimii. Biohiilen tuotantolaitosten perustamiselle löytyneen tukea, mutta biohiilen

hintakompensointia saaneen odottaa, kun EU:n mahtivaltio Saksa on lisännyt kivihiilen käyttöä.51 Kaikesta

huolimatta biohiili on houkutteleva tuote, koska logistiikka on pellettiä helpompi hoitaa, biohiilellä on

pellettiä parempi lämpöarvo ja kivihiiltä voidaan korvata biohiilellä ilman suurempia lisäinvestointeja.44

3.4 Turve

Turvetta hyödynnetään muuallakin maailmassa kuin Suomessa.52 Joissakin maissa sitä käytetään lähinnä

energiana ja vastaavasti joissakin maissa päämarkkinat ovat puutarha-alalla. Kainuun

primäärienergiatuotannossa turpeella on ollut merkittävä osuus.2 Kainuussa on teknisesti käyttökelpoista

suoalaa 19 282 hehtaaria, josta voidaan hyödyntää turvetta ainakin 0,6 metrin syvyydeltä.53 Kainuun

nykyinen turvetuotantoala on 2 000 hehtaaria. Turvetuotannon ongelma on sadekesät, mutta muuten

teknologia ja käytänteet ovat pitkään käytettyjä ja hyväksi todettuja. Turvetuotanto on kannattavaa, kun

asiakas on alle 150 km säteellä.54 Myös uusien turvetuotantoalueiden käyttöönotto on ollut ongelmallista.

Turpeen käytön vaikutus aluetalouteen on merkittävä.23 Energiayksikköä kohden turve työllistää kaksi

kertaa enemmän kuin kivihiili. Kun turvetta käytetään yhden terawattitunnin edestä, työllistetään suoraan

130 työntekijää vuodessa. Kainuun Voima Oy on käyttänyt turvetta parhaimmillaan 1,2 TWh:n edestä


10

vuodessa.55 Valitettavasti turve katsotaan fossiiliseksi polttoaineeksi ja siksi sen energiakäyttöä on

verotettava,23 mikä on johtanut kivihiilen lisääntyneeseen käyttöön.56 Turvetta voi pitää uusiutuvana

luonnonvarana, koska turvetta kehittyy kaksi kertaa nopeammin kuin sitä kaivetaan tällä hetkellä.57 Turve

estää korroosiota polttokattiloissa ja mahdollistaa heikkolaatuisen puumateriaalipolton kattilassa (kuultu

Kuopion energian edustajan sanomana Itä-Suomen bioenergiapäivillä 26.5.2014).

Kainuulaisen turpeen kysyntä voi tulevaisuudessa nousta tämän hetken huonoista näkymistä

huolimatta. Kainuussa turvepolttoaineelle voi syntyä uusia käyttömahdollisuuksia esimerkiksi

kaivosteollisuudessa, joissa turpeen käyttö voi olla hyvinkin merkittää lähivuosina.


11

4 Nestemäiset biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla

Nestemäisiä biopolttoaineita tuotetaan mikrobien avustuksella (bioetanoli), kemiallisesti

hapettomasti korkeassa lämpötilassa (pyrolyysiöljy eli bioöljy) ja edelleen kemiallisesti jalostamalla

hiilivety-yhdisteitä (biodiesel). Biodieselin tuotanto lienee parhaiten tunnettu prosessi nestemäisistä

biopolttoaineista, kun taas pyrolyysiöljyn ja bioetanolin (Brasiliaa lukuunottamatta) tuotanto ovat

vasta vahvassa kehitysvaiheessa. Nestemäisten biopolttoaineiden tuottaminen vaatii suhteellisen

isoja raaka-ainevirtoja eikä prosesseja voida toteuttaa taloudellisesti kannattavasti pienessä

mittakaavassa.

4.1 Bioetanoli

Bioetanoli on etanolia, joka on valmistettu biomassasta, kuten sahanpurusta. Kun puhutaan bioetanolista

etanolin sijaan, on etanolin käyttökohde liikennepolttoaine. St1 Biofuels Oy aloittaa Kajaanin

bioetanolitehtaan ylösajon vuonna 2015.58 Bioetanolilaitos olisi ainut biopolttoainelaitos Kainuussa, jonka

investointikustannukset ylittävät miljoonan euron rajan.14 Kajaaniin suunnitteilla oleva bioetanolilaitos on

investointikustannuksiltaan 40 miljoonaa euroa ja se työllistää välillisesti ja suoraan 30 henkilötyövuotta.5,59

Kuva 4. Periaatekuva etanolin valmistamisesta puusta.

Aluehallintovirasto myönsi ympäristöluvan St1:n bioetanolitehtaalle Kajaanin Renforsin rantaan

maaliskuussa 2014.58 Tehtaan kannattavuudesta ei ole julkista arviota. Ympäristölupa toteaa: ”

Ensimmäisen sahanpurua käyttävän bioetanolitehtaan tärkein tehtävä on prosessin teknisen ja

taloudellisuuden kannattavuuden osoittaminen.” Sahanpurua käsitellään 80 000 tonnia vuodessa, josta

saadaan 10 miljoonaa litraa 100 %:sta etanolia. Sahanpuru olisi peräisin viereiseltä Kajanawood Oy:n


12

sahalta. Koko luokaltaan laitos on vasta koelaitos. Mainittakoon, että Sieviin on suunnitteilla olkea ja

lehtipuuta käyttävä bioetanolilaitos (käyty opintomatkalla Sievissä 23.10.2014).

Etanolin lisäksi saadaan 150 tonnia tärpättiä myytäväksi, 1,1 miljoonaa kuutiota biokaasua (50/50

metaani/CO2) ja 50 000 tonnia ligniiniä ja rankkia poltettavaksi Kainuun Voima Oy:lle vuodessa. Tärpätti

lienee halvempaa kilo- ja litrahinnaltaan kuin etanoli.60,61 Biokaasu mahdollistaa sen, että laitos olisi

sähköomavarainen. Myös furfuraalin talteenottoa on harkittu (300–1000 tonnia vuodessa). Furfuraalin

tonnihinta on kolmanneksen enemmän kuin etanolin.62 Furfuraali toimii liuottimena ja on raaka-aine

eräiden muovien ja selluloosa-asetaatin valmistuksessa, joten ostajia ei puuttuisi.63 Itse ligniini ei ole

ilmeisesti kovin hyvin hyödynnettävissä, koska esikäsittelyprosessina toimii höyryräjäytys.64 Tuotantomäärä

St1:n etanolitehtaassa voisi olla entistäkin korkeampi, jos sahan pintalaudat jauhetaan. Kannattavuuden

näkökulmasta yhtenä välttämättömänä tekijänä etanolituotannossa lignoselluloosamateriaalista pidetään

sitä, että käytetään hiivakantoja, jotka voivat hyödyntää pentoosisokereita.65 Ympäristöluvan mukaan

bioetanolituotanto aloitetaan perinteisellä hiivakannalla siirtyen muokattuihin kantoihin myöhemmässä

vaiheessa.

Sahanpururaaka-ainetta löytyy Kajaanin sahaa enemmän Kuhmosta Kuhmo Oy:n sahalta, jossa puuta

prosessoidaan vähintään kaksi kertaa enemmän kuin Kajaanin sahalla.10,66 Jos ympäristöluvan58 mukaan

Kajanawood Oy:n sahan sivuvirrat riittävät kattamaan bioetanolitehtaan raaka-aine tarpeen, riittäisi

sahanpurua raaka-aineeksi Kuhmo Oy:n sahalta ainakin kaksi kertaa isommalle bioetanolitehtaalle.

Kuitenkin ongelma on se, että Kuhmo Oy jalostaa nykyisellään sahanpurun briketiksi ja on tehnyt briketin

valmistukseen investointeja.2,66 Kuhmosta ei löydy sellaista vapaata teollisuusaluetta, jossa olisi Kajaanin

tehdasaluetta vastaava infrastruktuuri. Ehkä myös tehtaan aiheuttama kuormitus Kuhmon

jätevedenpuhdistamolle voisi nousta liian korkeaksi. Rautatieverkoston puuttumisella Kuhmosta ei ole

merkitystä, koska tuleva bioetanolitehdas Kajaanissa ei tule hyödyntämään rautatieverkostoa tai sen

hyödyntäminen jää tosi vähäiseksi.58 On hyvä huomata se, että St1 on huomioinut Kuhmo Oy:n sahan.67

Olisikin syytä selvittää, miksi Kuhmon sahaa ei ole vielä valittu St1:n toteutuslistalle ja poistaa tai pienentää

mahdollisesti esille tulevia esteitä bioetanolitehtaalle Kuhmossa.

Kainuussa ei ole Kajaania ja Kuhmoa lukuun ottamatta merkittävää mekaanista metsäteollisuutta tai

sahatoimintaa, josta syntyisi riittävästi hyödynnettäviä sivuvirtoja.10 Jos Kajaanin bioetanolihanke

osoittautuu kannattavaksi, herää entisestään kiinnostavuus Kuhmon sahanpuruvaroja kohtaan. Jos

etanolituotannossa harkitaan toista lignoselluloosapohjaista raaka-ainetta, sen täytyy olla kaarnasta vapaa,

koska kaarnalla on erittäin negatiivinen vaikutus etanolintuotantoprosessiin.68 Sahanpurussa yhdistyy kaksi

hyvää ominaisuutta etanolituotannon näkökulmasta: suuri reaktiopinta-ala ja mitätön kaarnapitoisuus.

Suomessa on neljä bioetanolitehdasta, jotka käyttävät raaka-aineena kotitalouksien, kauppojen ja

elintarviketeollisuuden biojätettä.5,46 Huomion arvoista on se, että kaikki ovat St1:n rakennuttamia ja

ylläpitämiä tehtaita. Yksi St1: etanolitehtaista käyttää 19 000 tonnia biojätettä vuodessa, kun taas Kainuun

yhdyskuntalietteen kertymä on noin 19 000 tonnia vuodessa ja Ekokympin biojätekertymä on noin 4 000

tonnia vuodessa (organisaation sisäinen materiaali). Kyseisellä jätemäärällä saadaan tuotettua 500 000

litraa etanolia, mikä on kahdeskymmenesosa Kajaaniin suunnitteilla olevan etanolitehtaan tuotannosta.

Biojätteen kaatopaikkakäsittelyyn tulee tiukennuksia 2016 alkaen.69

Maailmalla etanolitehtaat käyttävät raaka-aineena durraa (heinälaji), elintarviketeollisuuden sivuvirtoja,

maissia, nurmea, olkea, puuta, sokeria, vehnää ja yhdyskuntajätteitä.70 Etanolitehtaiden vuosituotanto

USA:ssa vaihtelee 270 000 litrasta 890 miljoonaa litraan. Teknologia noudattelee yleensä seuraavaa

peruskaavaa: raaka-aineen mahdollinen esikäsittely, mahdollisesti entsyymilisäys, fermentointi ja tuotteen


13

talteenotto. Raaka-aineen esikäsittelymenetelminä käytetään mm. höyryräjäytystä,

muurahaishappokeittoa tai rikkidioksidi-etanoli-vesifraktiointia.

Fermentoinnissa käytetään yleensä hiivaa, joka tuottaa etanolia. Fermentoinnissa voidaan käyttää

perinteisen hiivan sijaan muutakin mikrobia, kuten tekee ZeoChem Inc. USA:ssa (Kuva 6). ZeoZhemin

fermentoinnissa mikrobi tuottaa asetaatti, josta jalostetaan etanolia ja lisäksi etyyliasetaattia, jolle ei löydy

Suomesta jalostajia.6 St1:n prosessissa syntyvälle tärpätille löytyy jalostajia Suomesta.

Kuva 5. ZeoChemin tapa tehdä bioetanolia. Muokattu lähteestä71.

Luetellut bioetanolin raaka-aineet viljatuotteita lukuunottamatta täyttävät direktiivin 2009/28/EY artiklan

17 kestävyysvaatimukset ja näin tähän tuotantomuotoon on mahdollista hakea kansallista tai EU-tasoista

tukea.72 Tukimuodot eivät ole pysyviä; useimmiten ne liittyvät johonkin EU-hankkeeseen.73,74

Etanolituotannon sivuvirroista on mahdollista tuottaa korkealuokan jalosteita. Erityisesti etanoliprosessin

esikäsittelyvaiheessa erotetulle ligniinille olisi muitakin käyttömahdollisuuksia kuin poltto. Esimerkiksi

Norjassa puusta erotetaan vanilliinia taloudellisesti kannattavalla tavalla.75 Ligniinin fenoliyhdisteet

sopisivat biomuovien, vahojen ja epoksien valmistukseen.76 Vielä tarvitaan tutkimusta, kuinka ligniinin

fenoliyhdisteet saataisiin tehokkaalla tavalla erotettua ligniistä.

4.2 Pyrolyysiöljy (bioöljy)

Lignoselluloosapohjainen materiaali sopii hyvin pyrolyysiöljyn valmistukseen.65 Tässä raportissa puhutaan

niin sanotusta nopeasta pyrolyysistä, joka tuottaa päätuotteena bioöljyä. Nopeassa pyrolyysissa lämpötila

on 400–600 °C, tavoitteena on, että biomassa kuumentuisi erittäin nopeasti ja biomassan viipymäaika

reaktorissa jäisi muutamaan sekuntiin. Päätuotteena saadaan bioöljyä ja prosessityypistä riippuen lisäksi

voidaan saada biohiiltä, tuhkaa ja kaasua, jotka voidaan jatkojalostaa hyötykäyttöön. Biohiili voidaan

pelletoida ja käyttää kivihiilen korvaajana jopa 50% saakka ilman kattilamuutoksia.44 Tuhka voitaisiin

sekoittaa puhdistamolietteen kanssa ja saatu sekoite voidaan käyttää lannoitteena, mutta valitettavasti

tämä ei ole Suomessa sallittua, vaikka mitään erityistä syytä kiellolle ei ole.77 Suomessa yritys nimeltään FA


14

Forest Oy puristaa tuhkasta soran korviketta ja tekee tuhkasta metsälannoitetuotteita.78 Esimerkiksi Kainuu

Voiman tuhka menee FA Forest Oy:lle.

Pyrolyysireaktoritekniikoita on kuudenlaisia, joista varteenotettavimmat ovat kiertoleijupeti (circulating

fluidized bed), pyörivä kartiopyrolysaattori (rotating-cone pyrolyzer) ja ruuvireaktori (auger reactor) (Kuva

6). Kiertoleijupetitekniikka on käytössä isossa mittakaavassa Suomessa ja maailmalla, ja pian löytyy myös

ison mittakaavan kartiopyrolysaattorilaitos Hollannista.4,79,80 Molemmat tekniikat vaativat kuivan ja

jauhemaisen puuraaka-aineen. Kartiopyrolysaattorilla on kuitenkin paljon hyviä puolia verrattuna

leijupetitekniikkaan, reaktorikoko on pienempi, ylimääräistä kaasua ei tarvitse syöttää ja näin myös

jälkikäsittelyprosesseissa on vähemmän prosessoitavaa ja tekniikka on helposti skaalattavissa suurempaan

kokoluokkaan.

Ruuvireaktorissa raaka-aineen raekoko voi olla hakekokoluokkaa, mutta niin tässä kuin edellä mainituissa

prosesseissa raaka-aineen mineraalipitoisuudet täytyy olla alhaiset, koska mineraalit aiheuttavat hiekan

kokkaroitumisen ja jopa hiekan sulamisen. Ruuvireaktoreita kauppaa esimerkiksi ranskalainen yritys Etia

brändillä Biogreen81 ja ruuvireaktoreita on vahvistamattomien tietojen mukaan 100 kappaletta Euroopassa.

Ruuvireaktoritoteuksissa raaka-aineen syöttö on kymmeniä tuhansia kuutioita vuodessa.

Suomessa on yksi toiminnassa oleva Fortumin pyrolyysitehdas, joka toimii Joensuussa.4,46 Laitoksen

investointikustannukset arvioitiin olevan 20 miljoonaa euroa ja työllistämisvaikutuksen hankintaketjuineen

60–70 henkilötyövuotta. Joensuun tehtaassa tekniikka on kiertoleijupeti. Tehdas tuottaa vajaat

60 miljoonaa litraa bioöljyä vuodessa, mikä tarkoittaneen, että tehdas prosessoi energiapuuta noin 300 000

k-m3 vuodessa. Kainuussa arvioidaan olevan saatavissa energiapuuta noin miljoona kiintokuutiota, missä

hyödynnettävällä energiapuulla tarkoitetaan harvennus- ja hakkuutähteitä.2 Lisäksi on muistettava Kajaanin

UPM kymmene jättämä aukko Kainuulaisen puunkäytössä, jota ei ole erityisemmin korvattu tehtaan

lopetuksen jälkeen.

Kajaanissa Kainuun Voima Oy:llä on kiertoleijupetikattila, johon olisi integroitavissa kiertoleijupetitekniikkaa

käyttävä pyrolyysilaitos. Toisin sanoen Kajaanissa olisi valmis kattila pyrolyysiöljyn tuotantoon. Kainuun

Voiman kattila on alikäytetty eli toimii puolella teholla.55 Kainuun Voima Oy:n kattila voisi käsitellä

puuraaka-ainetta 450 000 k-m3 nykyistä enemmän eli Kajaanissa voitaisiin tuottaa pyrolyysiöljyä

moninkertaisesti verrattuna Fortumin Joensuun tehtaaseen. Kainuun Voiman kattila sijaitsee Renforsin

rannassa, jossa on valmis tehdasalueen infrastruktuuri rautatieverkostoineen ja sadevesijärjestelmineen.

Jos Kajaanin lämpövoimalaan ei saada integroitua pyrolyysiöljyn tuotantoa, joka käyttäisi leijupetitekniikka,

on syytä harkita muulla tekniikalla toimivaa laitosta, koska puhtaan metsähakkeen saanti on erinomainen

Kainuussa. On hyvä muistaa, että muullakin tekniikalla tuotettu pyrolyysiöljy tarvitsee lämpöä ja kattilan

siinä missä leijupetikin.2


15

Kuva 6. Kolme kaupallisesti käytettyä pyrolyysireaktorityyppiä. Kuva on muokattu lähteestä65.

Maailmalla pyrolyysitehtaat käyttävät raaka-aineena mm. autonrenkaita, yhdyskuntajätteitä, puuhaketta ja

olkea.82 Pyrolyysiöljyn tuotannon sivuvirroista jalostetaan bensiiniä, dieseliä, kuituja (esimerkiksi nylonia),

hiilimustaa (raaka-aine kumi- ja maalituotteissa) ja teräslankaa. Pyrolyysitehtaan etu bioetanolitehtaaseen

nähden on biomassan monipuolisempi käyttö. Esimerkiksi kaikki sahan tuottamat sivuvirrat kuorta

lukuunottamatta kelpaavat pyrolyysiöljyn raaka-aineena, mikä tarkoittaa, että raaka-ainetta on

käytettävissä kolme kertaa enemmän, kuin jos käytettäisiin vain sahanpurua.25 Kainuussa näyttäneen

olevan raaka-aineen puolesta erinomaiset mahdollisuudet pyrolyysitehtaalle.


16

Yksi esimerkki nopean pyrolyysitekniikan käyttäjistä maailmalta on yritys nimeltään KiOR. KiOR:n tehtaan

tavoite oli käyttää noin 170 000 tonnia kuivaa biomassaa (mäntyhaketta) vuodessa tuottaen 60 miljoonaa

litraa bioöljyä, josta olisi jalostettu biopolttoaineita 25 000 autoon.79 Kainuussa autoja on arviolta 45 000.83

Kyseinen KiOR:n tehdas on samaa kokoluokkaa Fortumin Joensuun tehtaan kanssa ja KiOR:n teknologia

perustuu kiertoleijupetiperiaatteeseen.79

KiOR:n teknologia antoi hyvän vaikutelman pilot- ja demovaiheessa ja siksi päätettiin rakentaa isomman

luokan laitos. Kaikki oli pari vuotta sitten hyvin, mutta nyt tehdas on suljettu. KiOR:n tehdas oli ilmeisesti

ensimmäinen pyrolyysitehdas maailmalla, joka tuotti sekoitettavaa bio-osuutta bensiineihin ja dieseliin.

Voitaneen sanoa, että KiOR:lta oli hyvä yritys tuottaa liikenteen polttoaineita pyrolyysin avulla, mutta

homma ei ole ilmeisesti toiminut, kun tehtaan tuotanto Columbuksen Mississipillä ei päässyt koskaan

täyteen mittakaavaan ja tuotanto pysäytettiin vuoden 2014 alussa.84

Toinen mielenkiintoinen tekniikka on BTG BioLiquidsin (kauppanimi BTG-BTL) käyttämä ja patentoima

kartiopyrolysaattori.80 Yhtiö sai alkunsa 20 yliopiston yhteistyöstä Alankomaissa ja nyt yhtiö on

rakentamassa tuotantolaitosta Hengelon kunnassa Alankomaissa. Yhtiöllä on ennestään tutkimuskäytössä

mini-, pilot- ja demolaitos. Uuden laitoksen kapasiteetti tulisi olemaan 1/3 Fortumin Joensuun laitokseen

verrattuna eli 20 miljoonaa litraa bioöljyä.

Yleensä pyrolyysituotanto nähdään isojen voluumien tuotantona, mutta Pohjois-Amerikassa Battellen

insinöörit ja tutkijat ovat kehittäneet liikkuvan pyrolyysilaitoksen.85 Laitos kulkee kontissa ja kykenee

prosessoimaan puuta ja maatalouden sivuvirtoja. Liikkuva laitos on vielä kokeilu vaiheessa, mutta

tavoitteena on saada kaupallisesti kannattava mobiilibioöljylaitos.

Pyrolyysiöljyn tuotannon saamasta kansallisesta tai EU-tuesta voitaneen sanoa sen verran, että

todennäköisesti se saa tukia tulevaisuudessakin, koska raaka-aine täyttää kestävyysvaatimukset.

Valitettavasti energiapuukorjuu tuki saattaa lakata olemasta.16

Pyrolyysiöljyn tuotannon integroiminen voimalaitokseen on laskennallisten tutkimusten mukaan

kannattavaa.40 Laskennallisessa tutkimuksissa laitosten tehot olivat alle 20 MW ja alle 100 MW. Kainuusta

löytyy pyrolyysiöljyn tuotantoon tehoiltaan riittäviä kattiloita muualtakin kuin Kajaanista (Taulukko 1).

Mielenkiintoista on, että kannattavuustutkimuksissa tutkittiin ablaatioreaktoria pyrolyysiöljyn

tuotantomuotona ja vieläpä mainittiin sen oleva kannattava. Eli voitaneen sanoa, etteivät ainoat

kannattavat pyrolyysiöljyn tuotantomuodot ole leijupetitekniikkaan, kartiopyrolysaattoriin ja

ruuvitekniikkaan perustuvia.

Taulukko 1. Kainuun isoimmat kattilat kunnittain. Öljykattiloita ei ole listattu. Koottu lähteestä2.

Kunta Kattiloiden lkm Kattiloiden tehot MW Laitostyyppi

Kajaani 1 240; 120 Lämpö ja sähkö

Kuhmo 3 10; 12; 18 Lämpö ja sähkö

Paltamo 1 2,5 Lämpö

Sotkamo 2 7; 20 Lämpö ja sähkö

Suomussalmi 2 4; 9 Lämpö

Vaala 2 2,5 Lämpö

Bioöljyllä on paljon potentiaalisia sovellusmahdollisuuksia, mutta korkea tiheys, viskositeetti, happamuus,

vesipitoisuus, happipitoisuus ja matala lämpöarvo tuovat ongelmia ei vain liikenteen polttoaineiden


17

jalostamiseen vaan myös polttoon.65 Laitteiden ehdoton vaatimus on, että ne ovat hapon kestävät.

Maailmalla on onnistuttu toteuttamaan bioöljyn polttoprosessi toimivasti, mutta bioöljyn jalostaminen

liikenteen polttoaineeksi on tutkimuksen alla. Bioöljyä ei voi sekoittaa muiden polttoöljyjen kanssa. Bioöljyä

voi polttaa perinteisissä öljykattiloissa kohtuullisin muutoksin.42

Pyrolyysiöljy sisältää yli 300 kemiallista yhdistettä, mikä tekee siitä erittäin mielenkiintoisen

jatkojalostuksen näkökulmasta mutta myös haastavan.65 Paljon on tutkimusta pyrolyysiöljyn

jatkojalostusmahdollisuuksista, mutta kaupalliset sovellukset ovat vähissä. Suurin syy kaupallisten

versioiden vähyyteen on se, että yksittäisten kemikaalien pitoisuudet ovat matalia bioöljyssä. Pyrolyysiöljyn

lukuisat kemikaalit on jaoteltu viiteen luokkaan: hydroksialdehydit, -ketonit, sokerit ja anhydrosokerit,

karboksyylihapot ja fenoliyhdisteet.86 Taulukko 2 kuvaa hyvin, kuinka yksittäisten komponenttien määrät

ovat pienet pyrolyysiöljyssä ja ne vaihtelevat paljon öljylaadusta riippuen.

Ainoastaan elintarvikearomeja tuotetaan bioöljystä kaupallisesti. Bioöljyä voitaisiin käyttää hyönteisten tai

sienten torjuntaan, koska se sisältää joitakin fenolisia yhdisteitä, ja edelleen fenolisista yhdisteistä voitaisiin

tehdä hartseja. Niin ikään bioöljystä voitaisiin tehdä hitaasti vapautuvia lannoitteita reagoittamalla

typpipohjaisen yhdisteen kanssa. Kalkin ja bioöljyssä olevien karboksyylihappojen ja fenoliyhdisteiden

reagoidessa syntyy biokalkkia, jota voidaan käyttää rikin poistoon savukaasuista. Bioöljystä on mahdollista

tuottaa vetyä, bioöljyä voidaan käyttää asvaltin sidosaineena tai sen komponentteja voidaan hyödyntää

polymeroitumisreaktioissa. Vahvistamattomien tietojen mukaan pyrolyysiöljykäsittelyllä voitaisiin parantaa

metallien ominaisuuksia.

Pyrolyysiöljyssä on komponentteja, joista saataisiin paljon parempi hinta kuin öljystä sinänsä (Taulukko 2),

mutta niiden kannattavuusvaikutus voi jäädä vähäiseksi pienten pitoisuuksien vuoksi. Bioöljyn jalostaminen

liikenteen polttoaineeksi näyttäneen olevan parempi ratkaisu kuin yksittäisten komponenttien erottaminen

bioöljystä.


18

Taulukko 2. Pyrolyysiöljyn komponentteja, niiden pitoisuudet ja hinnat. Hinnat ovat yksittäisiä esimerkkejä.

Lähteet 38,60,63,87-98.

YhdistePitoisuus

%

Hinta*

€/kgMahdolliset käyttökohteet

Furfuraali 0.3–0.5 0,73Toimii liuottimena ja on raaka-aine eräiden

muovien ja selluloosa-asetaatin valmistuksessa

2-furanoni 0.5–0.6 - -

2-hydroksidi-1-metyyli-1-

syklopenteeni-3-oni0.3–0.5 - -

2-metyyli-2-

syklopentenoni0.1–0.5 - -

4-metyyliguajakoli 0.2–1.2 7,3 -

5-Hydroksimetyyli-

furfuraali (HMF)0.2–0.8 7,3

Toimii liuottimena ja on raaka-aine eräiden

muovien ja selluloosa-asetaatin valmistuksessa

Asetaattihappo 2.3–4.7 0,44 Kemian teollisuuden sovellukset

Asetaldehydi 0.6–1.0 7,3 Asetaattihapon valmistus

Butaanihappo

(voihappo)0.9–1.4 0,73 Tuoksu

Butanoli 0.8–3.2 0,73Biopolttoaine, kemian- ja tekstiteollisuuden

sovellukset

Eugenoli 0.2–1.8 7,3Sidosaine puumateriaaleille, elintarvikkeiden

säilöntäaine

Formaldehydi 0.8–2.6 0,28Liimat, välituotteena monen kemikaalin

valmistuksessa

Glykolihappo 0.3–1.1 2,9 Nahkan valmistus, väriaine

Glyoksaali 0.8–1.5 2,9 Paperi- ja tekstiilisovelukset

Guajakoli 0.2–0.5 0,73Elintarvikkeiden aromi, tuoksu ja lääketieteen

sovellukset

Hydroksialdehydi 2.5–6.7 - -

Hydroksipropanoni 1.1–3.9 - -

Isoeugenoli 0.5–2.8 7,3 Elintarvikkeiden säilöntäaine ja aromi

Levoglukosaani 3.0–4.5 7,3

Antibioottien valmistuksessa, ionittomana

pintakäsittelyaineena, polymeerituotannossa,

bioetanolin raaka-aineena

Metanoli 0.1–1.0 0,37 Laboratorioiden kemikaali, denaturoitumisaine

Propionihappo 0.3–0.7 1,2 Elintarvikkeiden säilöntäaine

Sellobiosaani 0.0–2.3 -

Antibioottien valmistuksessa, ionittomana

pintakäsittelyaineena, polymeerituotannossa,

bioetanolin raaka-aineena

Syringaldeydi 0.0–1.2 7,3 -

Syringoli 0.1–0.6 - Elintarvikkeiden aromi

Vanilliini 0.1–0.8 9,6 Mausteena

Vesi 16–30 - -

Kokonaispitoisuus 22-69

* raakaöljyn hintaiset (0,40€/kg) punaisella ja vihreällä viisi kertaa raakaöljyä kalliimmat


19

4.3 Biodiesel

Tehdasmittakaavan biodieseltuotanto aloittaneen Suomessa vuonna 2014.99 UPM ainoana suurena

biodieseltuottajana Suomessa käyttää raaka-aineena kiistanalaista mäntyöljyä, joka on sellun keiton

sivutuote.46 Mäntyöljyn tuottajia ei ole Kainuussa, mutta jalostajia löytyy.12 USA:ssa biodieseltehtaiden

raaka-aineena toimivat useimmiten kierrätetyt elintarvikerasvat tai rapsiöljy100 niin kuin Suomessakin

”autotallilaitoksissa”. Tuotantokoko USA:ssa vaihtelee paljon, muutamasta tuhannesta litrasta miljooniin

litroihin vuodessa biodieseliä. Siitä paljonko paistorasvaa syntyy Kainuun ravintoloissa, ei ole tietoa.

Suomessa erikoisuutena biodieselalalla on Sybimar Oy, joka puristaa kalan perkuujätteistä biodieseliä, jota

käytetään firman maansiirtokoneissa ja tällä hetkellä Suomen ainoassa ”biotankkerissa” (vierailtu kohteessa

25.10.2014). Mainittakoon vielä, että biotankkeri saa käyttää bioöljyä vain kansainvälisillä vesillä eikä

Suomen aluevesillä.

Biodieselin tuottaminen paistorasvoista on kemiallisesti yksinkertaista (kuva 6), mutta valitettavasti

tuotettu liikenteen diesel ei toimi alle +5 °C:ssa hiutaloitumisen vuoksi, mikä tuo jonkin verran haasteita

talvilaadun tekemiseen. Ulkomailla on ollut mikrobiongelmaa biodieselin kanssa,101 mutta tällaista ei ole

havaittu Suomessa.

Suomessa ja maailmalla ei tehdä turpeesta dieseliä tai muuta polttoainetta. Turvetta on kuitenkin tutkittu

raaka-aineena dieseltuotannossa.102,103 Turvetta käyttävä diesellaitos perustuisi Fischer-Tropsch -

menetelmään, joka tuottaisi vahaa ja vaha jalostettaisiin edelleen dieseliksi. Laskelmien mukaan

dieseltuotanto turpeesta olisi ollut kannattavaa vuonna 2008. Neste Oililla ja Stora Ensolla on koelaitos

Varkaudessa, mutta hanke ei edennyt pidemmälle. Prosessista sanottiin julkisuuteen vain seuraavaa:

”Teknisesti onnistuimme erinomaisesti, mihin olemme tyytyväisiä - - ”.104 Fischer-Tropsch -prosessi on hyvin

tunnettu tekniikka ja ollut kaupallisesti käytössä 1950-luvulta lähtien.87

Turpeen käytöstä raaka-aineena dieseltuotannossa Suomessa oli tapetilla kuutisen vuotta sitten, jolloin

odotettiin toiverikkain mielin, jos EU pitäisi turvetta uusiutuvana biomassana.103 EU ei hyväksynyt turvetta

kestävien biomassojen joukkoon vuonna 2009 julkaistessaan RES-direktiivin,72 mikä lienee vaikuttaneen

Vapon hankkeen Kemissä ja Neste Oilin ja Stora Enson yhteishankkeen kaatumiseen.104,105 Molemmissa

hankkeissa tutkittiin Fischer-Tropsch -menetelmän hyödyntämistä dieseltuotannossa ja mahdollista

turpeen osuutta raaka-aineena väläyteltiin. Yhteistä hankkeissa oli myös se, että ne toteutuessaan olisivat

olleet vajaan miljardin euron investointeja.

Biodieselin tietokatsaus jää tähän, koska sitä ei pidetä kovin realistisena vaihtoehtona Kainuun

biotaloudelle.


20

Kuva 7. Biodieseliä elintarvikerasvoista ja kasvisöljyistä. Muokattu lähteestä106.


21

5 Kaasumaiset biopolttoaineet Kainuussa ja maailmalla

Biomassasta voi tuottaa kaasua mikrobien avulla (biokaasu) tai kemiallisesti korkeassa lämpötilassa

(synteettinen biokaasu). Molemmat prosessit ovat tunnettuja ja niiden käytön historia ulottuu

vähintään toisen maailman sodan aikoihin. Molempien prosessien etu on kaupallisesti kannattava

toiminta sekä pienessä että isossa mittakaavassa.

5.1 Synteettinen biokaasu

Biomassan kaasutus on samankaltainen prosessi kuin pyrolyysi, mutta prosessi sallii jonkin asteen hapen

läsnäolon.65 Kaasutuslämpötila on 800–900°C, ja syntyvän kaasun pääkomponentit ovat hiilimonoksidi

(häkä), hiilidioksidi, vety ja vesi. Kaasuttajat voivat käyttää tuotteestaan nimitystä biokaasu, mutta termi

biokaasu on harhaanjohtava, koska yleensä sillä tarkoitetaan mikrobiologisen prosessin kautta tuotettua

kaasua. Tämän otsakkeen alla käsitellään kaasun tuottamista biomassasta termisen prosessin kautta.

Kaasutusprosessia pidetään tehokkaampana prosessia kuin esimerkiksi pyrolyysiä. Kaupallisissa

sovelluksissa hyödynnetään lähinnä neljää kaasutustekniikka myötävirta, vastavirta-, kerros- ja

kiertoleijupetikaasutusta (kuva 7). Biomassana käytetään mm. puuainesta, olkea ja nurmea. Biomassan

viipymäaika reaktorissa vaihtelee sekunneista päiviin riippuen reaktoritekniikasta. Biomassan

kosteusprosentti voi vaihdella välillä 10–50 % ja partikkelikoko voi olla 5–50 mm riippuen käytetystä

tekniikasta. Biomassasta voi kaasuuntua jopa 80 %, mutta syntyvä kaasu ei ole sellaisenaan kelpaava,

esimerkiksi polttoon, vaan se täytyy suodattaa. Syntyvästä kaasusta on moneksi (kuva 8). Huomautuksena

lukijalle mainittakoon, ettei termiä kiertoleijupeti pidä yhdistää vastaavaan termiin pyrolyysitekniikassa,

koska vastaava pyrolyysin kiertoleijupedin toinen osa (kattila) on korvattu kaasutuksessa syklonilaitteistolla.

Suomessa on biomassan kaasutustekniikkaa toimittavia firmoja.9 Tarjolla on pieniä, kilowattien

automatisoituja CHP-voimalaratkaisuja (lämpöä ja sähköä tuottava), esimerkiksi maatiloille.107 Raaka-aine

on puuhake, joka kaasutetaan myötävirtatekniikkaa käyttäen. Valitettavasti pienempien kaasutuslaitosten

kehittäjien, rakentajien ja toimittajien haasteet ovat ajaneet joitakin konkurssiin.

Suomesta löytyy yksi isomman luokan kaasutuslaitos ja ehken ainutlaatuinen tapaus maailmalla ylipäätänsä

ja se on Lahti Energian Kymijärvi II -voimalaitos, joka käyttää 250 000 tonnia raaka-ainetta (likaista muovia,

paperia, pahvia ja puuta) tuottaen lämpöä ja sähköä.108 Lahden teknologia perustuu

kiertoleijupetitekniikkaan. Voimalaitoksen investointikustannukset olivat 160 miljoonaa euroa. Lahti

Energia maksaa raaka-aineesta toimittajille.

Gasum Oy, Helsingin Energia ja Metsä Fibre Oy suunnittelevat 200 MW:n biokaasutuslaitosta

Joutsenoon.109 Investoinnin suuruutta ei kerrota, mutta välilliset ja suorat työllistämisvaikutukset ovat

vajaat 300 henkilötyövuotta. Metsä Fibre Oy:n sellutehtaan puunhankinnan sivuvirroista syntyvää

metsähaketta, kuorta ja purua käytetään 1 300 000 k-m3 raaka-aineena kaasutuksessa, josta saataisiin

biokaasua 1 600 GWh:n edestä ja syntyviä sivuvirtoja 6 900 tonnia petimateriaalia ja 19 000 tonnia

jäännöshiiltä vuodessa, jotka käytetään lannoitteena ja poltetaan mainitussa järjestyksessä.

Loppupoltostakin syntyy 5 000 tonnia tuhkaa vuodessa, jonka käyttömahdollisuuksia tutkitaan. Päätuote

kaasu puhdistetaan, metanoidaan, siirretään olemassa olevan kaasuputkiverkon kautta Helsingin Energian

Vuosaareen poltettavaksi. Huomioitavaa on, ettei näin iso tehdashanke vaadi investointeja

jätevedenpuhdistukseen. Laitos toiminee vuoteen 2020 mennessä.


22

Kuva 8. Kaupalliset kaasutustekniikat. Muokattu lähteestä65.


23

Kuva 9. Kaasutus ja kaasun jatkojalostus. Muokattu lähteestä65.

Kaasutusteknologiaa on hyödynnetty kaupallisesti yli 70 vuotta ja kaupalliset toimet ovat edelleen hyvin

aktiivisia.110 Kaasutuskapasiteetin uskotaan kasvavan 70 % maailmanlaajuisesti vuonna 2015. Aasia on

kaasutusteknologian edellä kävijä, mutta on syytä muistaa, että siellä kaasutuksen kohde on fossiilinen

polttoaine, kuten kivihiili. Biomassan kaasutus on olematonta maailmalla verrattuna esimerkiksi kivihiilen

kaasuttamiseen. Maailmalla on biomassan kaasuttajia, mutta harvassa ovat laitokset, joiden kohdalla

puhutaan megawateista.9

Biomassan kaasutuksessa raaka-ainevaihtoehdot ovat ekologisesti kestäviä72, joten niihin on mahdollisesti

saatavissa EU-tukea. Pienet kaasutuslaitokset on osoitettu kannattavaksi lukuisten alalla toimivien

toimesta.9 Isommatkin laitokset näyttävät paperilla kannattavilta, mutta käytännön kokemusten puutteen

vuoksi täyttä varmuutta ison mittakaavan kannattavuudesta ei ole.111

5.2 Biokaasu

Biokaasulla tarkoitetaan mikrobiologisesti tuotettua kaasua prosessissa, jossa hapettomissa oloissa

bakteerit tuottavat hiilidioksidia ja metaania (Kuva 10). Biokaasun tuottaminen mikrobien avulla voi

tapahtua yksi- tai monivaiheisena märkä- tai kuivamädätyksenä.112 Se, että minkälainen prosessi

täsmällisesti on, riippuu raaka-aineesta ja tuotannon mittakaavasta. Yksinkertaisimmillaan biokaasun

tuottaminen on sitä, että tehdään biokaasun keräysputkisto paikkaan, jossa luonnostaan syntyy biokaasua,

esimerkiksi kaatopaikoille. Biokaasun tuottaminen mikrobiologisesti eroaa edellä mainituista prosesseista

siinä, ettei puupohjainen raaka-aine kelpaa prosessiin, koska puu sisältää suuria määriä mikrobeille

haitallista komponenttia ligniiniä.

Kajaanin Majasaaren kaatopaikalla on biokaasun keräysputkistot ja kaasua hyödynnetään useiden satojen

megawattituntien edestä.113 Valitettavasti Majasaaren biokaasua poltetaan soihtuna vajaan viiden

gigawattitunnin edestä vuodessa. Myös Parkinniemen vanhalla teollisuuden kaatopaikalla on kaasun

keräysjärjestelmä. Kainuussa ei ole mahdollisuuksia suuren luokan biokaasun tuottamiseen raaka-aineiden

vähyyden vuoksi, mutta esimerkiksi Kainuun biojäte ja vedenpuhdistamoiden liete voitaisiin prosessoida

biokaasuksi. Vuonna 2016 muuttuva jätelaki ei anna enää mahdollisuutta biojätteen kompostoimiselle

kaatopaikalla,69 joten biokaasun tekeminen biojätteestä voisi olla yksi hyvä vaihtoehto biojätteen

hyödyntämiseksi. Biokaasulaitoksia olisi mahdollista rakentaa lisää Kainuun maatiloille, koska Kainuussa on


24

yli 50 lehmän tiloja 33, joiden kannattaisi huomioida myös biokaasun tuotantovaihtoehto.9 Eräiden

näkemysten mukaan paras ratkaisu biokaasutuotannossa on nimenomaan biokaasun pientuotannon

suosiminen suurtuotannon sijaa, koska raaka-aineiden kuljetuskustannukset syövät suurtuotannon

hyödyt.114

Kainuussa ei saa tällä hetkellä liikenteen biokaasua, mutta Kainuun liikennebiokaasutiekartta on tehty

syksyllä 2014,115 mikä antaneen vauhtia Kainuun liikennebiokaasuhankkeille tuomalla tuottajat ja asiakkaat

tietoiseksi toisistaan.

Kuva 10. Biokaasun tuottamisen yksinkertaistettu periaatepiirros. Muokattu lähteestä116.

Suomesta löytyy biokaasun tuottajia isommassa pienemmässä mittakaavassa ja tuotteena saadaan sähköä,

lämpöä, liikennebiokaasua ja lannoitteita.117 Biovakka Oy:llä on esimerkiksi Turussa biokaasulaitos, joka

tuottaa 65 000 tonnista Turun seudun puhdistamolietteitä 5 500 000 kuutiota 61 %:sta metaanikaasua

vuodessa.118 Turun laitos työllistää suoraan 8 työntekijää. Investoinnin suuruus oli 12 miljoonaa euroa.

Vertailuarvoksi Kajaanin vesi tuottaa vajaat 10 000 tonnia lietettä vuodessa (organisaation sisäinen

materiaali).

Maailmalla on biokaasutuotantoa, mutta se on pienimuotoista.119 Selkeä ykkönen biokaasutuotannossa

väkilukuun suhteutettuna on Saksa, joka tuottaa biokaasua noin 40 TWh ja vertailun vuoksi Ruotsi 1–2 TWh

ja Suomi 0,5 TWh. Biokaasun tuotantoluvuissa tulee tapahtumaan selvää nousua Suomessa ja maailmalla

lähivuosina. Kaksi suurta talousmahtia USA ja Kiina ovat jäljessä biokaasukehityksessä Euroopan maihin

verrattuna, mutta lienee nousevat kärkimaiksi seuraavan vuosikymmenen aikaan. Mainittakoon, että

puolen miljoonan asukkaan Luxemburg tuottaa tällä hetkellä enemmän biokaasua kuin yli miljardin

asukkaan Kiina.


25

Biokaasu ei kuulu valmisteveron vaikutuspiiriin ja se täyttää EU:n kestävyysvaatimukset.72,120 Biokaasun

tuottamiseen liittyy kolme tuki muotoa: yli 100 kVA:n laitoksille on sähkön syöttötariffi, syöttötariffin

ulkopuolella olevat laitokset saavat omaa investointitukea ja maatilojen rakentamisinvestointien tuki on

omaan käyttöön energia tuottaville laitoksille.121


26

6 Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet

6.1 Biopolttoaineet vs. muut polttoaineet

Taulukko 3 asettaa biopolttoaineet suhteessa muihin uusiutuviin ja fossiilisiin polttoaineisiin, kuinka

energiatuottavia ja taloudellisesti kannattavia ne lopulta ovat. Valitettavasti löydetyn kirjallisuustiedon

perusteella ei saatu tietoja tässä selvityksessä olleiden tuotantomuotojen EROI-luvuista (energy returned

on invested). Mitä isompi EROI-luku on, sitä vähemmän energiaa menee voimalaitoksen rakentamiseen,

raaka-aineen hankintaan, prosessointiin ja lopulta laitoksen purkamiseen suhteutettuna tuotettuun

energiamäärään.125 Taulukko 4 yrittää paikata biopolttoaineiden EROI-lukupuutetta EOR-luvuilla (energy

output ratio), joka on aika lailla samanlainen kuin EROI, mutta EOR-lukuun ei huomioida laitoksen

rakentamista ja purkamista. Nämä luvut ovat samalla vahvasti kytköksissä tuotantomuodon

kannattavuuteen jopa niin, että tuotantomuodosta riippumatta taloudellisen kannattavuuden EROI-luku

voidaan määrittää, joka on 7.125

Yleensä EROI-luvuilla maalataan kauhukuvat maailman energiatilanteesta kertomalla, kuinka öljyn EROI-

luku on pudonnut 1930-luvun sadasta reiluun kymmeneen ja kuinka maissietanolin EROI-luku on yksi.126 On

totta, että bioenergian ja muiden uusiutuvien energiamuotojen EROI-luvut ovat alhaisia, mutta Taulukko 3

ja Taulukko 4 antavat myös jotain positiivisia välähdyksiä. Esimerkiksi kokopuuhakkeen EROI-luku on 27

erään tutkimuksen mukaan, mikä pärjää nykyisin öljylle mennen tullen.127 Tämä on Kainuun näkökulmasta

erittäin positiivinen juttu, koska meillä puuta riittää. Pelletin tai briketin EROI-lukuja ei löytynyt, mutta

niiden EROI-luvut ovatt ilmeisesti korkeat. Nimittäin kun lasketaan brikettituotannon ja 120 km:n

rekkakuljetuksen kuluttama energia, vastaa se korkeintaan 2,5 %:a briketin sisältämästä energiasta.32 Näitä

taustatietoja vastaan varsinkin lämmitysöljyn korvaaminen puupohjaisella biomassalla vaikuttaneen olevan

hyvin järkevää.

Biokaasutus ja kaasutus luovat toisen positiivisen välkähdyksen, koska kaasuttaminen näyttäisi ylittävään

kaupallisen kannattavuusrajan ja biokaasutus on lähellä kannattavuusrajaa (Taulukko 3, Taulukko 4).

Varsinkin pienimuotoisessa tuotannossa, jonka luonne on, että se sitoo vain yhden työntekijän osa-

aikaisesti ja saatu energia käytetään laitoksen välittömässä läheisyydessä, biokaasutus näyttäytyy

järkevänä. Taulukosta 4 ei näy suoraan biokaasutuksen esikäsittelyn merkitys, mutta energiatasetarkastelu

osoittaa selvästi varsinkin ligniinipitoisen materiaalin esikäsittelyn olevan järkevää.128


27

Taulukko 3. EROI = energy returned on invested eli paljonko energiaa saadaan suhteessa käytettyyn

energiaan (rakentaminen, purkaminen, huolto ja raaka-ainehankinta) energiatuotannossa. Oranssit solut

osoittavat kannattavuusrajoja ja vihreät uusiutuvia energiamuotoja. Lähteet 125-127,129-132.

Energiaraaka-aineet EROI *

Öljyhiekka 2-4

Energiaraaka-aine, jota on järkevä toimittaa voimalaan 3

Maissi 3,5

Maakaasu vuonna 2005 10

Öljy vuonna 2005 15

Kokopuuhake 27

Kivihiili vuonna 2000 80

Energialaitos EROI *

Maissietanoli 0,8-1,7

Sokeriruokoetanoli 0,8-10

Biodiesel 1-8

Aurinkokeräimet 1,6-1,9

Aurinkokennot 1,6-6,8

Biokaasuvoimala (CCGT, combined cycle gas turbine) 3,5

Tuulivoima 3,9-18

Liueskeöljy 5

Pajupelletin pyrolysointi bioöljyksi 5

Ydinvoima 5-75

Taloudellisesti kannattava voimala 7

Pajupelletin kaasutus 7-10

Aavikolla tuotettu aurinkosähkö 9

Geoterminen voimala 9,5-32

Maakaasuvoimala (CCGT, combined cycle gas turbine) 28

Kivihiilivoimala 30

Vesivoima 35-100

* EROI = EROEI = energy returned on invested = voimalasta ulos saatu energia / voimalan rakentamiseen ja purkamiseen, ylläpitoon ja polttoaineen hankintaan

menevä energia


28

Taulukko 4. Biopolttoaineiden EOR-lukuja (energy output ratio) eli kuinka paljon energiaa saadaan

suhteessa raaka-aineen hommaamiseen ja prosessointiin. Lähteet 87,128,133.

Energialaitos EOR*

Metaania bioreaktorilevästä <1

Maissietanoli 0,7-2,2

Levän hyödyntäminen kaasutuksen tai pyrolyysin kautta 1,5-3,0

Maissibiokaasu 6,8-9,5

Biohiiltä vehnän oljesta 6,9

Metaania lampilevästä 10

Norsunheinäbiokaasu 6,9-13

Pajubiokaasu 7,3-12

* EOR = energy output rate =raaka-aineesta saatu energia / raaka-aineen tuottamiseen ja prosessointiin käytetty energia

6.2 Biopolttoaineiden tuotantomahdollisuudet Kainuussa

Taulukko 5 koostaa biotuotteiden nykyiset käyttökohteet ja mahdolliset tulevaisuuden

käyttökohteet. Biopolttoaineet ovat vahvasti lämmön ja sähkön tuotannon raaka-aineita, mutta

tulevaisuudessa ne ovat entistä tärkeämmässä roolissa liikenteen polttoaineina. Biotuotteista

odotetaan uusia kemikaaliteollisuuden raaka-aineita.

Taulukko 5. Biotuotteiden käyttömahdollisuudet. Käsite poltto sisältää lämmön ja/tai sähkön

tuottamisen.


29

Biotuote Nykyinen käyttökohde Mahdollisia tulevaisuuden käyttökohteita

Biodiesel Liikenteen polttoaine

Bioetanoli Liikenteen polttoaine

Biohiili Kivihiilen korvaaja Lääketeollisuudessa, terästeollisuudessa,

vedenpuhdistuksessa ja maanparannusaineena

Biokaasu Poltto ja liikenteen polttoaine

Metsähake

Poltto, pyrolyysiöljyn ja

synteettisen biokaasun raaka-

aine

Puupelletti/-

brikettiPoltto

Pyrolyysiöljy Poltto Liikenteen polttoaine ja kemikaalit

Synteettinen

biokaasuPoltto Liikenteen polttoaine ja kemikaalit

Turve Poltto ja puutarha-ala Liikenteen polttoaine

Taulukko 6 valottaa erilaisten biotuotteiden investointikustannuksia yhden vuoden energiamäärä

kohden (biotuotteiden lämpöarvot ovat Liitteessä 1), työllistävyysvaikutuksia ja päätuotteen

myyntihintaa. Työllistävyysvaikutus koskee myös välillisiä työllisyysvaikutuksia. Taulukon antamiin

arvoihin on suhtauduttava varauksella, koska lukuarvot riippuvat paljon tuotannon mittakaavasta,

miten työllistävyyttä mitataan ja niin edelleen, mutta taulukko antaneen kuitenkin jotain käsitystä

biotuotteiden aluetaloudellisista vaikutuksista. Lukuarvot voisivat olla myös erilaiset, jos sivuvirrat

olisivat huomioitu paremmin. Tarkastelussa on hyvä huomioida, että biohiilen tuotannon osalta

toisen päätuotteen bioöljyn osuus on myös huomioitu laskelmissa.

Uutta energiaa ja työllisyyttä saataisiin Kainuuseen puupelletistä/-briketistä, metsähakkeesta,

biohiilestä ja pyrolyysiöljystä suhteellisen pienillä investoinneilla. Mairittelevat työllisyysluvut

biohiilen ja pyrolyysiöljyn osalta selittyvät sillä, että laitokset vaativat hyvän ja laajan

metsähaketuotannon ja -logistiikkaverkoston. Toisin sanoen lukuihin on sisältyneenä metsähakkeen

työllistävä vaikutus. Jos verrataan myyntituottoja ja investointeja, edellä mainituilla

tuotantomuodoilla on myös nopeat takaisinmaksuajat vuodesta kahteen. Biokaasun ja bioetanolin

investoinnit näyttävät olevan yllättävän suuria, huomattavasti kalliimpia kuin edellä mainituilla eikä

tarkastelu parane myyntituoton huomioinnilla. Mainittakoon, että biokaasu on tällä hetkellä

parhaiten tuettu energiamuoto Taulukon 6 tuotantomuodoista.

Taulukko 6 sisältää myös piilodataa laitosten jatkuvista kustannuksista ja sitä myöten antaa

lisätarkkuutta arvioille investointien takaisinmaksuajoista. Eli mitä vähemmän energia ”työllistää”,

sitä vähemmän menee palkkoihin ja laitoksen jatkuvat kustannukset laskevat.


30

Taulukko 6. Karkeita arvioita erilaisten tuotantomuotojen investointikustannuksista,

työllistävyysvaikutuksista ja myyntituottoista esimerkkien kautta. Henkilötyövuosiin on laskettu

myös välilliset kustannukset, kuten tehtaan raaka-ainehankintaan liittyvät työllistävyysvaikutukset.

Lähteet 4,5,10,20,34,39,44,62,83,109,118,122-124.

Tuotanto-muoto

Vaadittavat investoinnit €/GWh/a

Energia työllistäjänä htv/GWh

Tuotto biojalostamolle €/GWh

Case

Bioetanoli 570 000 0,49 96 000 St1, Kajaani

Biohiili* 62 000 0,31 39 000 Feedstock Optimum Oy, Nurmes

Biokaasu** 360 000 0,39 54 000 Biovakka Turku

Metsähake 23 000 0,10 20 000 Biomassaterminaalin toteutuksen 1. vaihe

Puupelletti/-briketti

22 000 0,08 24 000 Kuhmo Oy, Kuhmo

Pyrolyysiöljy***

75 000 0,25 56 000 Fortum, Joensuu

Synteettinen biokaasu*

? 0,19 54 000 Gasum Oy, Helsingin Energia ja Metsä Fibre Oy, Joutseno

Turve ? 0,10 18 000

* huomioitu toisen päätuotteen bioöljyn osuus

** tuotto liikennebiokaasulle

*** kevyen polttoöljyn myyntihinta

Taulukko 7 kokoaa biopolttoaineiden tuotantonäkymät Kainuun näkökulmasta. Biohiilihankkeen

käynnistäminen Kainuussa olisi järkevää, jos biohiilelle olisi tiedossa iso ja sitoutunut ostaja, koska

teknologia on kypsää ja raaka-ainetta riittää. Asiakasongelma on yleinen. Kuka lähtee tuottamaan

liikenteen biokaasua, jos kukaan ei omista biokaasuautoa? Miten turve saadaan myytyä, kun verotus on

tehnyt siitä kalliin polttoaineen? Miten hakkeelle, pelletille ja briketille saadaan uusia asiakkaita, kun

olemassa olevien asiakkaiden tarpeet on tyydytetty – Vientiä enemmän?

Taulukko 7 todistaa sen, missä Kainuu on jo hyvä. Nimittäin hakkeen, pelletin ja briketin osalta taulukko

toteaa, että uusia asiakkaita on vaikea löytää. Tulevaisuudessa Kainuu voisi olla hyvä esimerkki biokaasun

osalta. Kaasun tuottaminen varsinkin liikennepolttoaineeksi olisi taloudellisesti järkevää toimintaa, jopa

maatiloille. Eikä pidä unohtaa meneillään olevaa bioetanolihanketta Kajaanissa.


31

Taulukko 7. Biopolttoaineiden tuottaminen Kainuun näkökulmasta.

Tuote Raaka-aine Käyttö/status

maailmanlaajuisesti

Raaka-aineiden

saatavuus Kainuussa

Tuotteen markkinat/

käytettävyys KainuussaKannattavuus

Biodieselelintarvike-

rasvatKypsää teknologiaa Vähän Asiakkaita on

Raaka-ainehankinnan logistiikka

ratkaisevassa roolissa

Bioetanoli sahanpuru Kypsyvää teknologiaaHyvä, kilpailee

pelletin kanssaAsiakkaita on Kannattavuudesta ei ole näyttöä

Biohiili puu Kypsää teknologiaa Hyvä Isot asiakkaat puuttuvatKivihiilen matalahinta syö

kannattavuuden

Biokaasubiojäte, liete,

nurmiKypsää teknologiaa Kohtalainen

Ei valmiita asiakkaita,

mutta yleistä kiinnostusta

on

Liikennebiokaasu tekee

toiminnasta kannattavaa

Metsähake pienpuu Kypsää teknologiaa HyväHankala löytää uusia

asiakkaita

Kannattavaa korkeahkolla

energian hinnalla

Puupelletti/-

briketti

sahanpuru,

kutterinlastutKypsää teknologiaa

hankala löytää uusia

raaka-ainelähteitä

Hankala löytää uusia

asiakkaitaKannattavaa

Pyrolyysiöljy puu Kypsää/kypsyvää teknologiaa Hyvä

Tuotteen huonot

ominaisuudet rajoittavat

käyttöä

Kannattavuudesta ei ole näyttöä

Synteettinen

biokaasupuu Kypsää/kypsyvää teknologiaa Hyvä

Ei valmiita asiakkaita,

mutta yleistä kiinnostusta

on

Ei kannattavaa pienessä

mittakaavassa mutta ilmeisesti

isossa

Turve rahkasammal Kypsää teknologiaa HyväJoutunut

verotuskikkailun uhriksiKannattavaa


32

7 Kainuun mahdollisuus biotuotteissa nyt ja tulevaisuudessa

Tämä selvitys on ottanut vahvan energianäkökulman, vaikkakin selvityksessä on tuotu esille eri

tuotantomuotojen sivuvirtoja ja niistä jalostettavien biotuotteiden mahdollisuuksia. Selvitystä on myös

leimannut puuraaka-aineen korostuminen. On hyvä tuoda esiin puun muitakin mahdollisuuksia kuin

pelkästään sen käyttö energiantuotannossa. Seuraavassa ei tuoda esille vanhoja puutuotteita, vaan aivan

hiljattain markkinoille saapuneita tai tulevia biotuotteita, joissa olisi Kainuullakin

hyödyntämismahdollisuudet.

7.1 Biotuotteita akkumateriaaleista myyrän torjuntaan

Tämä osio kokoaa erilaisia biotuotteita muita kuin energiatuotteita. Osion lopussa biotuotteet ovat

tiivistettynä yhdessä taulukossa (Taulukko 8).

Saksassa kehitetään aivan uuden tyylisiä eristeitä.134 Puusta tehdään limainen neste, johon puhalletaan

kaasua. Näin saadaan eri huokoisominaisuuksilla olevia eristeitä. Testitulokset ovat olleet lupaavia ja nyt

vain etsitään soveltuvin puulaji. Lämpöeristeiden yleinen tonnihinta on noin 500 euroa.60

Paperiteollisuuden kuusen sivutuotteista on mahdollista tehdä HMR-lignaania (hydroxymatairesinol, HMR),

jota saadaaan erityisesti kuusen sisäoksista.135 Puuta kokonaisvaltaisesti ajateltuna HMR-lignaanin pitoisuus

on 0,6%, mutta kuusen sisäoksissa 7,4%.136 HMR-lignaania myydään elintarvikelisätablettina ja sillä

uskotaan olevan syöpää ehkäisevä vaikutus. HMR-lignaani on turvallinen tuote, koska sitä tuottavat

ihmissuoliston bakteerit. Ravintolisäpurkki, joka sisältää yhteensä 3,6 g HMR-lignaania, maksaa noin 17

euroa.137

Kuusen kuoressa on terveyttä edistävää resveratrolia, jota eristetään nykyisin muista kasveista ja myydään

terveyttä edistävinä tabletteina.135,138 Resveratrolia voi ostaa massatuotteina, jolloin kilohinta vaihtelee alle

kymmenestä eurosta satoihin euroihin.60 Vastaavasti kuusen mannaaneista voi tulla kartonkien

pinnoitemateriaali tulevaisuudessa.135 Muiden kasvien mannaania myydään bulkkituotteena ja hinta pyörii

noin kymmenessä eurossa.60

Mäntyhakkeesta tai kierrätyspaperikuidusta olisi mahdollista valmistaa levuliinihappoa, jota syntyy

heksooseja kuumentamalla laimean mineraalihapon kera.139 Levuliinihappo tuotannossa saadaan

sivutuotteena muuraishappoa. Levuliinihappo toimii raaka-aineena lääketeollisuudessa, pehmittäjien

raaka-aineena ja monina lisäaineena.140 Uusin potentiaalisin käyttökohde on biopolttoaineiden

tekeminen.65 Mainittakoon, että levuliinihapon valmistuksessa välituote on furfuraali, joka sekin on

potentiaalinen moneen käyttökohteeseen. Levuliinihappoa myydään massatuotteena ja kilohinta vaihtelee

alle eurosta sataan euroon.

Koivutisleestä odotetaan lupaavaa sienitautien torjujaa, kasvituholaisten torjujaa, rikkaruohojen torjujaa ja

puumateriaalien suoja-ainetta.135,141 Koivutisle on grillihiilituotannon sivutuote eli se on hidaspyrolyysin

sivutuote. Koivutisle ei vaikuta maaperän pieneliöstöön, ja synteettisiin torjunta-aineisiin verrattuna

vesistövaikutukset ovat koivutisleellä sadasosaluokkaa. Koivutisle toimii jopa myyrien karkottajana.

Koivutisleen litrahinta on kymmenen euroa.142

Koivun kuoren betuliinit ovat lääketieteellisesti erittäin houkuttelevia ja lisäksi niitä voitaisiin hyödyntää

hartsien ja polymeerien valmistuksessa, niitä tutkitaan paljon ja betuliinisovelluksista on patentteja.135,143


33

Betuliineillä voidaan korvata mäntyhartsit ja öljyn komponentit liimoissa ja maaleissa. Kaupallisesti

betuliinia hyödynnetään lähinnä kosmetiikassa ja luontaistuotteissa. Betuliini on helppo eristää koivun

kuoresta ja kuorta riittää, joten esteitä kaupallisille tuotteille ei ole. Koivun kuoren betuliinia myydään

reilun euron ja jopa yli sadan euron kilohintaan.60 Betuliinit ovat vaarattomia.

Koivun kuoressa toinen pääkomponentti on suberiini, joka sekin on helppo eristää kuoresta ja on niin ikään

terveydelle vaaraton.143 Suberiinia voidaan käyttää hartsien, polymeerien ja voiteluaineiden valmistuksessa.

Suberiineillä voidaan korvata mäntyhartsit ja öljyn komponentit liimoissa ja maaleissa. Jakeiden korkean

hinnan ja heikon saatavuuden vuoksi kaupalliset sovellukset odottavat, mutta mäntyöljyn käyttö

biodieseliksi tulee nostamaan mäntyöljyn hintaa voimakkaasti ja tekee betuliinit ja suberiinit

houkuttelevimmiksi. Isomman luokan laitoksen uuttosysteemit maksavat useita miljoonia ja laitokset eivät

ole vielä kannattavia tämän hetkisillä mäntyöljyhinnoilla. Keväällä 2014 on tutkittu betuliini- ja

suberiinitehtaan mahdollisuutta UPM:n vaneritehtaan yhteyteen Savonlinnassa. Tuloksista ei ollut tihkunut

tietoa tämän artikkelin julkaisuun mennessä.

Lehtipuiden ksylaanilla olisi valtavasti sovelluksia, mutta sitä ei ole onnistuttu eristämään taloudellisesti

kannattavasti, mikä on rajoittanut sen käyttöä.65 Ksylaanilla on sovelluskohteita elintarvike-, fermentointi-,

kemian, lääke- ja paperiteollisuudessa. Ksylaanin kilohinta on kymmenistä satoihin euroihin.60

Puiden ligniini poltetaan yleensä, mutta sillä olisi lukemattomia potentiaalisia käyttökohteita, kuten

dispersioaineena, teollisissa pesuaineissa, polymeerien valmistuksessa, öljyn porauksessa, hyydytyksessä,

hiutaloitumisessa, palonestoaineissa, sementeissä jne.65,144,145 Tällä hetkellä ongelma on se, että

ligniinipitoiset materiaalit sisältävät haihtuvia rikkiyhdisteitä, jotka eivät ole suotavia lopputuotteissa.

On olemassa puun esikäsittelyprosesseja, jotka tuottavat ligniinimateriaalia, jota on helppo jatkojalostaa.

Niin sanottu Organosolv-prosessi (EtOH, H2O) on ehdoton ykkönen, muita hyviä ovat SPORL- (Na2SO3,

H2SO4), sulfiitti- (M(HSO3)n, SO2) ja SEW-prosessit (SO2-EtOH-H2O).64,146 Kaikki edellä mainitut prosessit ovat

suomeksi sanottuna sellukeittoprosesseja, joista SPORL-prosessia lukuun ottamatta voidaan saada selkeät

sellu- ja hemiselluloosa-ligniinifraktiot. Myös ioniset nesteet tulevat ottamaan yhä isomman roolin, jos

tavoitellaan hyödyntämiskelpoista ligniiniä.

Ligniinin hiilikuituprosessi menee niin, että ensiksi ligniinijauhe hapetetaan parissa sadassa asteessa ja sen

jälkeen käsitellään hapettomassa oloissa (pyrolyysi) vähintään 800 °C:ssa. Kaupalliset ligniinisovellukset

ovat sementin lisäaine, pölyn hallinta ja öljynporaus. Ligniini, joka kelpaa sementin lisäaineeksi, maksaa

satoja euroja tonnilta.60 Ligniini on mahdollista hajottaa yksittäisiin aromaattisiin renkaisiin, esimerkiksi

entsymaattisen reaktion kautta.146 Tällä hetkellä kaikki kaupalliset ligniinisovellukset löytyvät Pohjois-

Amerikasta.147

Tähän väliin on hyvä mainita, että tuhoon tuomittu sulfoligniiniä myydään amerikkalaisen firman Domtarin

toimesta.148 Domtar käyttää kauppamerkkiä BioChoice ja teknologian on toimittanut Metso kauppamerkillä

LignoBoost. Ligniiniä tuotetaan 75 tonnia päivässä ja ligniini päätyy korvaamaan öljypohjaisia kemikaaleja.

Ligniiniä on toimitettu vuoden 2013 keväästä. Domtarin hanke ei ole ainoa maailmassa.

FPInnovations on kehittänyt LignoForce-prosessin ligniinin tuottamiseksi.147,149 LignoForce-prosessi erottaa

ligniinin mustalipeästä aivan tavanomaisella ligniinierotusmenetelmällä, mutta ennen erotusprosessia

mustalipeä hapetetaan (Kuva 11). Prosessi on testattu demo-laitteistolla ja kokemusten pohjalta prosessia

on oltu valmis myymään kesästä 2013 lähtien. Ilmeisesti vielä prosessia ei ole otettu missään käyttöön.


34

Kolmas kehitteillä oleva kaupallinen ligniinituote kulkee nimen HP-L™ lignin alla, jota tekee kanadalainen

firma nimeltään Lignol.147 Löydettyjen tietojen perusteella tästä tuotteesta ei voida kertoa enempää kuin,

että se on erittäin puhdasta ligniiniä.

Kuva 11. LignoForce-prosessi ligniinin erottamiseksi mustalipeästä. Normaalista ligniinin

erottamisprosessista poikkeava kohta on ympyröity punaisella katkoviivalla. Muokattu lähteestä149.

Ligniinille olisi markkinoita – nimittäin ligniiniä voitaisiin käyttää esimerkiksi polyuretaanin valmistuksessa,

jonka markkinat ovat kymmenissä miljardeissa euroissa. Ligniini pohjaisia tuotteita tutkitaan koko ajan,

esimerkiksi akkujen valmistuksessa. Uusista biotuotteista ligniinituotteet mukaan lukien tullaan kuulemaan,

koska uusia biotuote/biojalostamotutkimuskeskuksia on perustettu ja suunnitellaan ja myös pienempiä

tutkimuksia rahoitetaan.150,151 Ligniinijutun lopuksi mainittakoon, että nanoselluloosalla on hyvin

samantyyppinen tilanne kuin ligniinillä.147 Nanoselluloosasta on jotain kokeiluja, mutta markkinoille tulo

odottaa itseään.

Sukkiinihappo (meripihkahappo) on yksi kemikaali, jota öljyteollisuus tuottaa, mutta tulee entistä

kannattavammiksi tuottaa mikrobiologisesti sokerilähteestä.152 Sukkiinihappoa tuotetaan kaupallisesti

mikrobiologian avulla.153 Sitä voidaan käyttää polyuretaanin, liistereiden ja tiivisteaineiden raaka-aineena.

Sukkiinihappoa myydään parin euron kilohintaan.60

Polttolaitosten tuhka voidaan yhdistää puhdistamolietteiden kanssa, jolloin saadaan erityisen hyvää

lannoiteta.77 Lannoitevaikutus on ollut erittäin positiivinen ja enää tarvitaan vain optimointitutkimuksia.

Lannoitteiden hinnat ovat satoja euroja tonnilta.60

Laimea mustalipeä

Hyydytys Happamointi Hapetus Suodatus

Haihdutus


35

Taulukko 8. Metsäbiomassan nykyiset ja tulevaisuuden biotuotteet muut kuin energiatuotteet.

Biotuote Käyttökohde Hinta €/kg

Puueriste Lämmöneristys 0,5

Kuusen HMR-lignaani Lääketiede, terveys 4 700

Koivutisle Rikkakasvien ja tuholaisten torjunta 9

Koivun betuliini Kemikaalien raaka-aine 30

Koivun suberiini Kemikaalien raaka-aine ?

Lehtipuiden ksylaanielintarvike-, fermentointi-, kemian, lääke-

ja paperiteollisuus30

Kuusen mannaani Pinnoitemateriaali 10

Ligniini Sementin lisäaine, pölyn hallinta, polymeerit 0,3

Sukkiinihappo Liimat, polymeerit 2

Tuhka + puhdistamoliete Lannoite 0,2

7.2 Kainuulainen biotuotetehdas

Taulukko 8 antaa myös osviittaa, miltä Kainuun biotuoteyritysrykelmä voisi näyttää (Kuva 12). Koivuun

erikoistunut biotuotetehdasalue sisältää useita yrityksiä, joista jokainen on profiloitunut tiettyyn tehtävään.

Osa yrityksistä toimii vain tehdasalueen tarpeita palvellen, kun taas osa on täysin riippuvaisia ulkomaailman

tarpeista. Tehdasalueelta voi bongata kaksi ydintä puuterminaalin ja lämpö- ja sähkölaitoksen, joiden

ympärille toiminta on keskittynyt. Puuterminaali ottaa vastaan koivua varastoiden, lajitellen ja

prosessoiden alueen yrityksiä varten. Näin varmistetaan alueen yritysten raaka-aineen tasalaatuisuus ja

estetään yritysten piha-alueiden täyttyminen puukasoista. Lämpö- ja sähkölaitos huolehtii alueen yritysten

lämmön ja prosessihöyryn tarpeesta ja samalla kattaa osittain alueen sähkön kulutuksen.

Puuterminaali kuorii koivun ja kuoret myydään alueen Betuliini Oy:lle (Kuva 12), joka erottaa kuoresta

betuliinit ja myy ne kemikaaleina, joita käytetään hartsien, maalien ja polymeerien valmistukseen.

Puuterminaali myy koivun runkopuuta biotuotetehdasalueen Fraktiointi Oy:lle ja Grillihiilitehdas Oy:lle.

Fraktiointi Oy jaottelee puun hemiselluloosaan, ligniiniin ja selluloosaan kemiallisen prosessin kautta.

Grillihiilitehdas Oy on hiiltämö, jossa syntyy grillihiiliä myytäväksi grillaajille ja koivutislettä sivutuotteena

myytäväksi alueen Koivutisle Oy:lle. Koivutisle Oy prosessoi koivutisleestä rikkaruoho- ja tuholaiskarkotteita

yksityisihmisille ja maanviljelijöille.

Fraktiointi Oy myy hemiselluloosan alueen Ksylaani Oy:lle, joka tekee ksylaanista kemikaaleja, joilla on

käyttöä useilla teollisuuden osa-alueella (Kuva 12). Biotuotetehdasalueen Sellu Oy ostaa Fraktiointi Oy:n

selluloosan ja prosessoi sen myytäväksi sellumarkkinoille. Fraktiointi Oy myy ligniinin alueen Ligniini Oy:lle,

joka tekee ligniinistä esimerkiksi sementin lisäainetta.

Lämpö- ja sähkölaitos tuottaa lämmön ja sähkön lisäksi tuhkaa, joka myydään biotuotetehdasalueen Tuhka

Oy:lle (Kuva 12). Paikkakunnan jätevedenpuhdistamo myy loppulietteensä Tuhka Oy:lle, joka puristaa

tuhkasta soran korviketta ja tekee tuhkasta metsälannoitetuotteita.

Edellä kuvattu biotuotetehdas on hahmotelma eräänlaisesta symbioosista eri yritysten välillä, missä

markkinoille saadaan perinteisen sellutehtaan tuotteen lisäksi paljon muita kotimaisia raaka-aineita

tuottavia firmoja. Tähän hahmotelmaan ei ollut kytketty biopolttoainetehdasta, mutta sen mahdollisuus ei

ole pois suljettua. Esimerkiksi Ksylaani Oy käyttää vain osan hemiselluloosta, jolloin loppu hemiselluloosta

voitaisiin prosessoida esimerkiksi bioetanoliksi.


36

Kuva 12. Hahmotelma Kainuun biotuoteteollisuusalueesta, jossa raaka-aineena on koivu. Siniset nuolet Lämpö ja sähkö Oy:n ja muiden tehtaiden välissä kuvastavat molemmin puolista suhdetta. Lämpö ja sähkö Oy saa muilta biomassaa, josta se tuottaa lämpöä ja sähköä muille.


37

8 Johtopäätökset ja tulevaisuus

Kainuu on erittäin houkutteleva maakunta biopolttoainetuotannolle ja sen sivuvirtojen

jalostamiseen, koska Kainuussa on puuta raaka-aineeksi, hyvät maa- ja rautatieyhteydet ja

Kajaanista löytyy valmis tehdasalue ison CHP-laitoksen kera. Kainuulainen raaka-aine puu tulee

riittämään isompienkin mittaluokan laitoksiin ja täyttää EU:n asettamat kestävyysvaatimukset tällä

hetkellä, jolloin biopolttoaineen tuotanto ei jää tuetta. Raportin valmistus hetkellä EU:n linja painotti

raaka-aineiden jätepohjaisuutta. Jos raaka-aine on jätepohjaista, siihen suhtaudutaan suopeasti ja

tukia on mahdollista saada.

Kainuulainen biopolttoainekenttä elää muutosten aikoja. Varmistunut bioetanolitehtaan tuleminen

Renforsin rantaa nostaa Kainuun profiilia biopolttoainemaakuntana ja lisäksi lähivuosina saapuva

liikennebiokaasu herättää kainuulaiset käyttämään lähipolttoainetta (vrt. lähiruoka). Isompien

laitosten saapuminen Kainuuseen on mahdollista, mutta ne vaativat myös isot asiakkaat. Tuli sitten

biopolttoainetuotanto lisääntymään pienemmässä tai isommassa mittakaavassa, se tulee

virkistämään Kainuun taloutta.

Tämä selvitys kävi läpi yksittäisinä tapauksina eri biotuotteiden valmistusta ja nosti esiin, kuinka

Kainuussa voisi toimia biotuotetehtaiden integroitu kokonaisuus. Tällaiset integraatiot ovat jopa

suorastaan välttämättömiä nykyaikana eikä perinteisiä sellutehtaita voida enää perustaa

taloudellisesti kestävälle pohjalle ellei niistä tehdä biotuotetehtaita. Kainuun osalta voidaan mainita,

ettei sopivan kokoinen biotuotetehdas ole mahdottomuus vaan mahdollisuus. Biotuotetehtaan

oleellisin ero entisajan sellutehtaaseen olisi se, että polttoon menevien puuainesten osuus putoaisi

oleellisesti ja tehdas tuottaisi useita korkean luokan biotuotteita.

Metsäklusterien kehittämisen lähtökohtina tulee olla hakkuiden nostaminen kohti kestävää

hakkuusuunnitelmaa. Mitä enemmän puuta saadaan metsästä ulos, sitä paremmat mahdollisuudet

ovat myös biopolttoaineiden jalostuksella. Myös pyrolyysiöljyn tuotanto on hyvinkin mahdollista

Kajaanissa Kainuun Voimalla. Merkittävää metsäbiomassan käyttöpotentiaalia on etenkin

kaivosteollisuuden lämpölaitoksissa.

Kainuulla on oiva mahdollisuus tehdä itsestään energiayliomavarainen taloudellisesti että

ekologisesti kestävällä tavalla. Kainuu ei välttämättä tule toimimaan pitkälle jalostettujen ja

puhtaiden lopputuotteiden viejänä tulevaisuudessa, mutta Kainuu tullaan tuntemaan

jalostuslaitosten ja kemian teollisuuden luotettavana asiakkaana.


38

Lähdeluettelo

1. Kajaani. Kajaanin kaupungin kotisivut. http://www.kajaani.fi. Katsottu Hei 3, 2014.

2. Karjalainen T. Kainuun bioenergiaohjelma 2011-2015. Oulun yliopisto. 2010(Tou 6).

3. Kinnunen N. Pienillä teoilla suuria tuloksia. http://www kainuunsanomat fi/kainuun-

sanomat/kainuu/pienilla-teoilla-suuria-tuloksia/. 12.6.2014.

4. Fortum. Suomalainen energiayhtiö. https://www.fortum.fi. Katsottu Tou 9, 2014.

5. St1. St1 - kotimainen polttoainetuottaja ja -jakelija. http://www.st1.fi. Katsottu Tou 8, 2014.

6. Biotalous. Biotalous suomessa. http://www.biotalous.fi/. Updated 2014. Katsottu Huh 10, 2014.

7. Kallio H. Puuenergian päästöt luultua suuremmat. Kainuun Sanomat. 17.5.2014.

8. Karjalainen T. Kainuun bioenergiaohjelman päivitys tulevalle ohjelmakaudelle. Oulun yliopisto.

2013.

9. Karjalainen T. Pienimuotoisen lämmön ja sähkön yhteistuotannon tilannekatsaus – laitteet ja

niiden käyttöönotto. Oulun yliopisto. 2012.

10. Pöyry Oy. Kainuun biomassaterminaaliverkostohankkeen toteutettavuusselvitys. Kainuun Etu.

2010.

11. Flybe. Halpalentoyhtiö. http://fi.flybe.com/. Katsottu Tou 22, 2014.

12. Renforsin ranta. Kajaanin tehdasalue. http://www.renforsinranta.fi. Katsottu Tou 19, 2014.

13. Karlsson H. Biomassan energiasisällön määrityksessä on koko ketjun toimittava. Mittari. 1/2014.

14. Itä-Suomen bioenergiaohjelma. Alueellisesti merkittävät bioenergialaitosselvitykset ja -hankkeet

itä-suomessa, elokuu 2013. Organisaation sisäinen materiaali. 2014.

15. Moilanen P. Energiapolitiikka ei suosi aluetaloutta. Lähienergia. 15,4,2014.

http://www.kajaani.fi/

http://www/

https://www.fortum.fi/

http://www.st1.fi/

http://www.biotalous.fi/

http://fi.flybe.com/

http://www.renforsinranta.fi/


39

16. Kallioniemi A. Korjuuta halutaan vielä tukea. Kainuun Sanomat. 2014.

17. Piirainen A. Puuenergian hankinnan vaikutuksia aluetaloudessa. Lahti, Bioenergia Nyt –näyttely,

Ratkaisevat Tekijät –seminaari. 27.9.2013.

18. Helsingin kaupunki. Salmisaaressa korvataan pian kivihiiltä puupelletillä. http://www hel

fi/www/uutiset/fi/helsinki/helen-puupelletit-salmisaari-hanasaari. 19.11.2014.

19. Senaatti-kiinteistöt. Senaatti-kiinteistöt uusiutuvien energialähteiden äärellä.

http://yhteiskuntavastuuraportti2012 senaatti fi/node/386. 2012.

20. Paananen M. Metsähakkeen tuotannon työllistävyys keski-suomessa 1995-2004. Jyväskylän

Teknologiakeskus Oy. 2005.

21. Asikainen A. Metsähakkeen hankinta-ja toimituslogistiikan haasteet ja kehittämistarpeet. VTT.

2010.

22. Koneyrittäjien liitto. Koneyrittäjien liitto. http://www.koneyrittaja.fi. Katsottu Tou 22, 2014.

23. Leinonen A. Turpeen tuotanto ja käyttö - yhteenveto selvityksistä. VTT. 2010.

24. Vainio V, Helle R, Hynönen T. Tulevaisuusselvitys II pohjois-savon kilpailukyvystä ja vetovoimasta

(tarkasteltavana alana bioöljy). Suomen metsäkeskus, Julkiset palvelut, Pohjois-Savo. 2013.

25. Karhunen V. Sahojen sivutuotteiden hyödyntäminen ja niistä aiheutuvat päästöt ilmaan. LUT.

2010.

26. Honkimäki V. SIVUTUOTTEIDEN ENERGIAKÄYTTÖ MEKAANISEN METSÄTEOLLISUUDEN

YRITYKSISSÄ. Keski-Pohjanmaan AMK. 2012.

27. Pyy J. Purun, hakkeen, kauran oljen ja ruokohelven pelletöityminen. Oulun AMK. 2014.

28. Vapo Oy. Suomalainen valtionyhtiö, joka tuottaa energiaa muun muassa turpeesta ja

puupolttoaineista sekä toimittaa sahatavaraa. http://www.vapo.fi/. Katsottu Hei 4, 2014.

http://www/

http://yhteiskuntavastuuraportti2012/

http://www.koneyrittaja.fi/

http://www.vapo.fi/


40

29. Hein T. Small is beautiful: Microchipping woody biomas. http://www canadianbiomassmagazine

ca/content/view/3006/132/. 2011.

30. Hyrkäs J. Biomassojen pelletöinti - kirjallisuuskatsaus. Oulun yliopisto. 2010.

31. Halonen P, Helynen S, Flyktman M, et al. Bioenergian tuotanto-ja käyttöketjut sekä niiden suorat

työllisyysvaikutukset. VTT; 2003.

32. Heikkinen T. Briketöintilaitoksen käyttöönotto. Kajaanin AMK. 2009.

33. Jannpellet Oy. Puualan perheyritys kainuussa. http://www.Jannpellet.com. Katsottu Tou 23,

2014.

34. Huusko M. Bioenergia kiinnostaa laajalti. Yrittäjä. 30.10.2013. Available from:

http://www.kuhmonyrittajat.fi/Yrittajaliite2013-10-31.pdf.

35. Barents logistics. Barents logistics 2 oli hanke, joka päättyi maaliskuussa 2014.

http://www.barents-transport.fi/. Katsottu Tou 23, 2014.

36. Organisaatio-Sanomat. Teollisuuden yhteinen media. http://www.organisaatio-sanomat.fi.

Katsottu Tou 23, 2014.

37. Anonyymi. North american pellet export growth continues. Canadian biomass. Tou/kes 2014.

38. Öljyalan keskusliitto. Infoa öljystä. http://www.oil.fi. Katsottu Kes 19, 2014.

39. Eija A. Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Espoo: VTT.172s.VTT tiedotteita.

2000;2045.

40. Kouvola L, Tomperi S. Biojalostamon uudet tuotteet ja liiketoimintamallit. LUT. 2013.

41. Gupta RB, Demirbas A. Gasoline, diesel and ethanol biofuels from grasses and plants. In:

Cambridge University Press; 2010:24. http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpGDEBGP02/gasoline-

diesel-ethanol/gasoline-diesel-ethanol.

http://www/

http://www.jannpuu.com/

http://www.kuhmonyrittajat.fi/Yrittajaliite2013-10-31.pdf

http://www.barents-transport.fi/

http://www.organisaatio-sanomat.fi/

http://www.oil.fi/

http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpGDEBGP02/gasoline-diesel-ethanol/gasoline-diesel-ethanol

http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpGDEBGP02/gasoline-diesel-ethanol/gasoline-diesel-ethanol


41

42. Partanen T. Fortum otso. www isbeo2020 fi. Itä-Suomen bioenergiapäivät 26.5.2014.

43. Kauhanen Taina. Nurmeksen bioteollisuusaluehankkeen - ympäristövaikutusten arviointiohjelma.

Nurmeksen kaupunki. 2014.

44. Ranta T. Biohiilen tuotanto ja tuotantomahdollisuudet kainuussa. Metsäenergia Kainuussa –

tulevaisuuden mahdollisuudet-seminaari 20 11 2012, Kajaani.

45. Kasurinen R. Suomen ensimmäinen biohiilen koetehdas nousee mikkeliin. YLE. 23.10.2013.

46. Kankare M. Vielä yksi kynnys. Talouselämä. 34/2013.

47. Haapalainen H. Uudenlaisesta biohiilestä työpaikkoja sadoille?. YLE. 2014.

48. Wilen C. Torrefaction -biohiilen tuotanto ja markkinanäkymät. Seminaari - Metsäenergiasta

uutta liiketoimintaa kestävästi ja kannattavasti. 9.10.2013.

49. Torr-Coal. Biohiilen tuottaja. http://www.torrcoal.com. Katsottu Tou 18, 2014.

50. Topell Energy. Biohiilen tuottaja. http://www.topellenergy.com. Katsottu Tou 18, 2014.

51. Kyytsönen J. Kivihiilen käyttö kasvaa huimasti. Maaseudun tulevaisuus. 4.01.2013.

52. Peat society. Tietoa turpeesta. http://www.peatsociety.org. Katsottu Tou 22, 2014.

53. GTK. Geologian tutkimuskeskus. http://www.gtk.fi. Katsottu Tou 21, 2014.

54. Jyväskylän yliopisto. Infoa suosta ja turpeesta. http://agl.cc.jyu.fi/visu/index.php?id=1. Katsottu

Tou 22, 2014.

55. Kainuun Voima Oy. Polttoainekäyttö - toteutunut 1998-2013. Organisaation sisäinen materiaali.

2014.

56. Karjalainen. Uutisia joensuusta ja muualta pohjois-karjalasta. http://www.karjalainen.fi/.


57. Suutari E. Ajetaan yhteistä energiapolitiikkaa. Kainuun Sanomat. Mielipidekirjoitus 3.6.2014.

http://www.torrcoal.com/

http://www.topellenergy.com/

http://www.peatsociety.org/

http://www.gtk.fi/

http://agl.cc.jyu.fi/visu/index.php?id=1

http://www.karjalainen.fi/


42

58. Aluehallintavirasto. St1 biofuels oy:N bioetanolitehtaan ympäristölupa ja

toiminnanaloittamislupa, kajaani. Aluehallintovirasto. 2014(Tou 5).

59. STT - Suomen tietotoimisto. Kajaanin sahanpuruista bioetanolia parissa vuodessa.

http://www.kaleva.fi/uutiset/talous/kajaanin-sahanpuruista-bioetanolia-parissa-vuodessa/620488/.


60. Alibaba. Teollisuustarvikkeiden verkkokauppa. http://www.alibaba.com. Katsottu Hei 14, 2014.

61. Sigma-Aldrich. Kemikaalien myyjä. http://www.sigmaaldrich.com/finland.html. Updated 2012.

Katsottu Kes 17, 2014.

62. Sievin kunta. Pohjanmaalle biojalostamo liikennebiopolttoaineiden ja kemianteollisuuden raaka-

aineiden tuotantoon. KETEK Oy. 24.6. 2013.

63. Lassi U. Tutkimuksesta uusia liiketoimintamahdollisuuksia keski-pohjanmaalle. http://www

biolaakso fi. 24.9.2013.

64. Iakovlev M. Lectrue 20: Research insights - SO2-ethanol-water (SEW) fractiontaion of

lignocellulosics. Aalto-yliopisto. 2013.

65. Christopher L. Integrated forest biorefineries : Challenges and opportunities. In: RSC green

chemistry ; 18. Cambridge: Royal Society of Chemistry; 2013:Verkkokirja (pdf)-18, 211-243.

66. Kuhmo Oy. Kuhmolainen sahayritys. http://www.kuhmo.eu/. Katsottu Tou 6, 2014.

67. Anttila M. Bioetanolituotannon potentiaalin kartoittaminen piensahojen sivuvirroista. Lahden

AMK. 2012.

68. Niskanen T. The effect of bark on SO2-ethanol-water (SEW) fractionation and enzymatic

hydrolysis of forest biomass. Aalto University; 2014.

69. Ympäristöministeriö. Suomen ympäristöministeriö. http://www.ym.fi. Katsottu Tou 8, 2014.

http://www.kaleva.fi/uutiset/talous/kajaanin-sahanpuruista-bioetanolia-parissa-vuodessa/620488/

http://www.alibaba.com/

http://www.sigmaaldrich.com/finland.html

http://www/

http://www.kuhmo.eu/

http://www.ym.fi/


43

70. Ethanol producer magazine. Etanolituottajien lehti. http://www.ethanolproducer.com. Katsottu

Tou 8, 2014.

71. ZeaChem Inc. Biopolttoaineiden tuottaja. http://www.zeachem.com. Katsottu Tou 8, 2014.

72. Euroopan komisso. EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON DIREKTIIVI 2009/28/EY. Euroopan

komissio. 2009.

73. Työ- ja elinkeinoministeriö. Kahdeksan yritystä hakee tukea liikenteen biojalostamoille. Työ- ja

elinkeinoministeriö. 2013.

74. Euroopan komisso. Valtiontuki N 370/2009 – suomi St1 oy:Lle myönnetty biopolttoainetta

koskeva verovapautus. Euroopan komisso. 2009.

75. Anonymous. Wonders of wood -- borregaard. http://vanillin.com. Katsottu May 31, 2013.

76. Kleinert M, Barth T. Phenols from lignin. Chem Eng Technol. 2008;31(5):736-745.

77. Canadian biomass. Kanadalainen biomassalehti. http://www.canadianbiomassmagazine.ca.

Katsottu Hei 10, 2014.

78. FA Forest Oy. Teollisuuden tuhkan jatkojalostaja. http://www.ecolan.fi/fi/fa_forest_oy/. Katsottu

Elo 25, 2014.

79. KiOR. Biopolttoaineiden tuottaja. http://kior.com/. Katsottu Tou 7, 2014.

80. BTG BioLiquids. Biopolttoaineiden tuottaja. http://www.btg-btl.com/. Katsottu Tou 9, 2014.

81. Etia. Ranskalainen bioalan yritys. http://www.etia.fr/index.php. Katsottu Tou 28, 2014.

82. Anonyymi Q. Environmental XPRT - the environmental portal online. http://www.environmental-

expert.com. Katsottu Tou 13, 2014.

83. Tilastokeskus. Tilastoja suomesta. www.stat.fi. Katsottu Tou 9, 2014.

84. Doom J. Kior considers selling itself after missing loan payment. Bloomberg news. 10.7.2014.

http://www.ethanolproducer.com/

http://www.zeachem.com/

http://vanillin.com/

http://www.canadianbiomassmagazine.ca/

http://www.ecolan.fi/fi/fa_forest_oy/

http://kior.com/

http://www.btg-btl.com/

http://www.etia.fr/index.php

http://www.environmental-expert.com/

http://www.environmental-expert.com/

http://www.stat.fi/


44

85. Anonyymi. Battelle devlops mobile bio-oil conversion plant. Canadian biomass. Mar/Jou 2014.

86. Mohan D, Pittman CU, Steele PH. Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil: A critical review. Energy

Fuels. 2006;20(3):848-889.

87. Vertes AA, Qureshi N, Yukawa H, Blaschek H. Biomass to biofuels: Strategies for global industries.

Wiley Online Library; 2010.

88. Tessini C, Vega M, Müller N, et al. High performance thin layer chromatography determination of

cellobiosan and levoglucosan in bio-oil obtained by fast pyrolysis of sawdust. Journal of

Chromatography A. 2011;1218(24):3811-3815.

89. Koeduka T, Fridman E, Gang DR, et al. Eugenol and isoeugenol, characteristic aromatic

constituents of spices, are biosynthesized via reduction of a coniferyl alcohol ester. Proc Natl Acad

Sci U S A. 2006;103(26):10128-10133.

90. Murwanashyaka JN, Pakdel H, Roy C. Seperation of syringol from birch wood-derived vacuum

pyrolysis oil. Separation and Purification Technology. 2001;24(1):155-165.

91. Burt S. Essential oils: Their antibacterial properties and potential applications in foods—a review.

Int J Food Microbiol. 2004;94(3):223-253.

92. Fujisawa S, Kashiwagi Y, Atsumi T, et al. Application of< i> bis-eugenol to a zinc oxide eugenol

cement. J Dent. 1999;27(4):291-295.

93. Nutrabaits. Globaali karppien pyytäjien sivusto. http://www.nutrabaits.net. Katsottu Kes 23,

2014.

94. Seppänen R, Kervinen M, Parkkila I, Karkela L, Meriläinen P. MAOL-taulukot. Helsinki: Otava.

2006.

95. Lee SY, Park JH, Jang SH, Nielsen LK, Kim J, Jung KS. Fermentative butanol production by

clostridia. Biotechnol Bioeng. 2008;101(2):209-228.

http://www.nutrabaits.net/


45

96. Floyd WC, North BF. Patentti US 4455416 A. 1984.

97. Dupont. Globaali teollisuusyritys. http://www2.dupont.com. Katsottu Kes 23, 2014.

98. Reuss G, Disteldorf W, Gamer AO, Hilt A. Formaldehyde. Ullmann's Encyclopedia of Industrial

Chemistry. 2005.

99. Autio A. UPM jalostaa biopolttoainetta havupuun pihkasta. Kainuun Sanomat. 2014.

100. Biodiesel. Biodieseltuotanto USA:Ssa. http://www.biodiesel.org. Katsottu Tou 12, 2014.

101. Block J, Klick P, Grove B, et al. Contaminants found on diesel fuel storage tank filters.

mycleandiesel.com. 2011.

102. Kara M. Biodiesel from sustainable peat and wood. Vapo. 14.4.2008.

103. Leiviskä V. BTL-laitoksen edellytykset pohjois-pohjanmaalla. Pohjois-Pohjanmaan liitto.

2008;www.pohjois-pohjanmaa.fi/file.php?101.

104. Neste Oil. Suomalainen öljyn jalostaja. http://www.nesteoil.fi. Katsottu Tou 21, 2014.

105. Forest Btl. Nestemmäistä biopolttoainetta metsästä. http://forestbtl.com/. Katsottu Tou 21,

2014.

106. REV biodiesel. Tietoa biodieselistä. http://www.revbiodiesel.com/. Katsottu Tou 12, 2014.

107. Gasek. Myy kaasutusteknologiaa. http://www.gasek.fi. Katsottu Tou 20, 2014.

108. Lahti Energia. Lahtelainen sähkön tuottaja. http://www.lahtienergia.fi. Katsottu Tou 20, 2014.

109. Pöyry Oy. Joutsenon puupohjaista biokaasua tuottava biojalostamo - ympäristövaikutusten

arviointiselostus. Ympäristö fi. 2013;www.ymparisto.fi/ download/ noname/ %7B4659787D-7117-

48A5-A683-CD0F60D419C4%7D/ 76150.

110. Gasification. Kaasutusinfo. http://www.gasification.org. Katsottu Tou 20, 2014.

http://www2.dupont.com/

http://www.biodiesel.org/

http://www.pohjois-pohjanmaa.fi/file.php?101

http://www.nesteoil.fi/

http://forestbtl.com/

http://www.revbiodiesel.com/

http://www.gasek.fi/

http://www.lahtienergia.fi/

http://www.ymparisto.fi/

http://www.gasification.org/


46

111. Hannula I, Kurkela E. Liquid transportation fuels via large-scale fluidised-bed gasification of

lignocellulosic biomass. VTT. 2013;http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2013/T91.pdf.

112. Deublein D, Steinhauser A. Biogas from waste and renewable resources. John Wiley & Sons;

2011.

113. Ekokymppi. Vuosikertomus 2013. Ekokymppi. 2014.

114. Toukonummi O. Biokaasulla työtä suomeen. T&T. 19.6.2014.

115. Arffman M, Taavitsainen T. Kainuun liikennebiokaasutiekartta. http://www oulu

fi/kajaaninyliopistokeskus/node/28214. 18.11.2014.

116. American biogas council. Amerikkalainen biokaasuliitto.

https://www.americanbiogascouncil.org/. Katsottu Tou 28, 2014.

117. Biokaasuyhdistys. Suomen biokaasuyhdistys ry edistää biokaasuteknologian käyttöönottoa ja

tutkimusta sekä lisää biokaasuun liittyvän tiedon tasoa yhteiskunnassa.

http://www.biokaasuyhdistys.net. Katsottu Tou 28, 2014.

118. Jääskeläinen A. Tutustumiskierros keskitetyille biokaasulaitoksille 14.9.-15.9.2009. Savonia

AMK. 2009.

119. IEA Bioenergy. Energy technology network. http://www.iea-biogas.net/. Updated 2014.


120. Tulli. Suomen tulli. http://www.tulli.fi. Katsottu Tou 30, 2014.

121. Motiva. Konsulttiyritys energia- ja materiaaliasioissa. http://www.motiva.fi. Katsottu Tou 30,

2014.

122. Gasum Oy. Bio- ja maakaasun tuottaja ja jakelija. http://gasum.fi/. Katsottu Kes 17, 2014.

123. Hyyryläinen S. BIOENERGIALLA SÄHKÖÄ MAATILOILLE. Kymenlaakson AMK. 2010.

http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2013/T91.pdf

http://www/

https://www.americanbiogascouncil.org/

http://www.biokaasuyhdistys.net/

http://www.iea-biogas.net/

http://www.tulli.fi/

http://www.motiva.fi/

http://gasum.fi/


47

124. Huttunen MJ, Kuittinen V, Kokkonen A. Suomen biokaasulaitosrekisteri n: O 14. tiedot vuodelta

2010. Publications of the University of Eastern Finland.Reports and Studies in Forestry and Natural

Sciences.University of Eastern Finland.Saatavilla wwwosoitteesta:

http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_978-952-61-0630-4/urn_isbn_978-952-61-0630-

4(TRUNCATED). 2011.

125. Weißbach D, Ruprecht G, Huke A, Czerski K, Gottlieb S, Hussein A. Energy intensities, EROIs

(energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants.

Energy. 2013;52:210-221.

126. Murphy DJ, Hall CA. Year in review—EROI or energy return on (energy) invested. Ann N Y Acad

Sci. 2010;1185(1):102-118.

127. Gingerich J, Hendrickson O. The theory of energy return on investment: A case study of whole

tree chipping for biomass in prince edward island. The Forestry Chronicle. 1993;69(3):300-306.

128. Uellendahl H, Wang G, Møller H, et al. Energy balance and cost-benefit analysis of biogas

production from perennial energy crops pretreated by wet oxidation. WATER SCI TECHNOL.

2008;58(9):1841-1847.

129. Atlason R, Unnthorsson R. Hot water production improves the energy return on investment of

geothermal power plants. Energy. 2013;51:273-280.

130. Hall CA, Dale BE, Pimentel D. Seeking to understand the reasons for different energy return on

investment (EROI) estimates for biofuels. sustainability 2011. Sustainability. 2011.

131. Garza EL. The energy return on invested of biodiesel in vermont. Gund Institute. 2011.

132. Larsen HH, Petersen LS. DTU international energy report 2012. http://orbit dtu

dk/fedora/objects/orbit:116381/datastreams/file_c356762a-61d1-4caf-81db-

ce587f903d6b/content. 2012.

http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_978-952-61-0630-4/urn_isbn_978-952-61-0630-4(TRUNCATED)

http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_978-952-61-0630-4/urn_isbn_978-952-61-0630-4(TRUNCATED)

http://orbit/


48

133. Gaunt JL, Lehmann J. Energy balance and emissions associated with biochar sequestration and

pyrolysis bioenergy production. Environ Sci Technol. 2008;42(11):4152-4158.

134. Coxworth B. Wood foam may be a new form of green home insulation. Gizmag. 7.3.2014.

135. Suomen metsäyhdistys Ry. Puun monet mahdollisuudet. Suomen metsäyhdistys Ry. 2011.

136. Holmbom B, Eckerman C, Eklund P, et al. Knots in trees–a new rich source of lignans.

Phytochemistry Reviews. 2003;2(3):331-340.

137. Products Development L. Lignaanilisäaineiden myyjä. http://www.lignans.net/. Katsottu Hei 11,

2014.

138. Terveyden tukipilarit. Terveystuotteiden verkkokauppa. http://www.terveydentukipilarit.fi.

Katsottu Hei 9, 2014.

139. Vanninen M. Tyypillisten biomassamateriaalien kemiallinen koostumus, master thesis. Jyväskylä

University, Finland; 2009.

140. Klingler FD, Ebertz W. Oxocarboxylic acids. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.

2003.

141. Fagernäs L, Kuoppala E, Arpiainen V, et al. Hidaspyrolyysin liiketoimintojen kehittäminen

suomessa. VTT; 2012.

142. Verkkokauppa Savenmaa. Sekatavarakauppaverkossa. http://kauppa.savenmaa.fi. Katsottu Hei

11, 2014.

143. Alakurtti S. Koivutuohen yhdisteistä monipuolinen bisnesmahdollisuus suomen teollisuudelle.

VTT. 13.02.2014.

144. van Heiningen A. Converting a kraft pulp mill into an integrated forest biorefinery. Pulp Pap

Can. 2006;107(6):38-43.

http://www.lignans.net/

http://www.terveydentukipilarit.fi/

http://kauppa.savenmaa.fi/


49

145. Ray AK, Mishra NC. Exploring lignin based biorefinery in india. AIChE Annual Meeting,

Conference Proceedings. 2012.

146. Ragauskas AJ, Beckham GT, Biddy MJ, et al. Lignin valorization: Improving lignin processing in

the biorefinery. Science. 2014;344(6185):1246843.

147. Macdonald C. Bioproducts still seeking buyers. PULP PAP-CANADA. 2013;114(3):10-11.

148. Ollila J. Metso-supplied world’s first commercial LignoBoost plant successfully starts up at

domtar in the USA. Metso. 30.4.2013.

149. Kouisni L, Holt-Hindle P, Maki K, Paleologou M. The lignoforce system™: A new process for the

production of high-quality lignin from black liquor. paperadvance.com. 2012.

150. Rees C. Clustered together for mutual success. Canadian biomass. Tou/kes 2014.

151. Anonyymi. Port hawkesbury mill to develop bioproducts. Canadian biomass. Maa/huh 2014.

152. Pinazo JM, Domine ME, Parvulescu V, Petru F. Sustainability metrics for succinic acid

production: A comparison between biomass-based and petrochemical routes. Catalysis Today. 2014.

153. BioAmber. Kemikaaleja luonnosta tuottava firma. http://www.bio-amber.com. Katsottu Hei 10,

2014.

154. Klemola K. Energia ja kemianteollisuus osa 1: Energialähteet, ilmastonmuutos -

kemianteollisuuden prosessit –kurssi. LUT. 25.1.2005.

http://www.bio-amber.com/


LIITE 1

Biopolttoaineiden lämpöarvot (koottu lähteistä24,39,44,62,112,154)

Biotuote Lämpöarvo MWh/tonni Huomioita

Bioetanoli 7,9 6,1 MWh/m3

Biohiili 5,5

Biokaasu 5,055% metaania; 1,2

kg/m3

Metsähake 3,6 35%:n kosteus

Puupelletti/-briketti 4,5 10%:n kosteus

Pyrolyysiöljy 4,4

Turve 2,7 Jyrsinturve

Documents

Biopolttoaineiden · uhkakuvia Kemera-tuen uudistumisen myötä.16 Yksi Kemera-tuen euro tuo puolitoista euroa valtiolle eli Kemera-tuki ei ole meno vaan tulo valtiolle.17 Uhkakuvista