Maatalous energian kuluttajasta energian tuottajaksi? 

29.11.2021/Text: Kari Koppelmäki

Kari Koppelmäki

Ruoan ja energiantuotannon järkevällä yhdistämisellä voitaisiin tuottaa tulevaisuudessa enemmän energiaa mitä maatalous kuluttaa ilman kilpailua ruoantuotannon kanssa. Maatalouden sivuvirrat, kuten lanta ja satotähteet, tarjoavat merkittävän potentiaalin tuottaa uusitutuvaa energiaa maatiloilla. Biokaasulaitoksia onkin viime vuosina rakennettu yhä enenemissä määrin maatilojen yhteyteen ja kiinnostus maatalousbiomassojen hyödyntämiseen yleisestikin on kasvussa. Lannan lisäksi, erityisesti kasvinviljelyvaltaisilla, erilaiset kesantonurmet (mm. viherlannoitusnurmet) tarjoavat merkittävän tällä hetkellä alihyödynnetyn energialähteen.


Ruoan- ja energiantuotannon järkevä yhdistäminen

Väitöstutkimuksessani olen selvittänyt biokaasuntuotannon yhdistämistä ruoantuotantoon ja sen vaikutuksia ravinnekiertoihin maatila- ja alueellisessa mittakaavassa. Mallina ruoan- ja energiantuotannon yhdistämiselle on toiminut Hyvinkään Palopurolla pilotoitu agroekologinen symbioosi (AES), jossa biokaasua tuotetaan viljelykierrossa viljeltävistä viherlannoitusnurmista yhdessä lannan kanssa. Palopuron AES:ssa energiaa tuotetaan enemmän kuin kulutetaan. Hyödyntämällä viherlannoitusnurmien biologista typensidontaa, tuotetaan runsaasti energiaa sisältävää syötettä biokaasuntuotantoon, mutta samalla myös tehostetaan ravinteiden kierrätystä.


Nurmibiomassassa suuri potentiaali

Maatalouden nurmibiomassa, jota ei tällä hetkellä korjata rehuksi, tarjoaa suuren energiantuotantopotentiaalin Suomessa. Koko Suomessa korjuukelpoista alaa on arvioitu olevan yli 200 000 hehtaaria. Voitaisiinko tätä alaa hyödyntämällä tehostaa ravinteiden kierrätystä ilman ulkopuolisten tuotantopanosten lisäämistä ja mitä muita vaikutuksia sillä olisi ruoantuotantoon? Parhaillaan arvioitavana olevassa artikkelissa tutkittiin biokaasuntuotannon yhdistämistä ruoantuotantoon alueellisessa mittakaavassa Etelä-Suomen kasvinviljelyvaltaisella alueella eri skenaarioiden avulla. Yhdessä skenaariossa energiaa tuotettiin ainoastaan kesantonurmista ja nykyisten kotieläinten lannasta. Toisessa skenaariossa 20 prosenttia pelloista oli muutettu typpeä ilmastoa sitoviksi apilanurmiksi, jotka käytettiin kesantojen ja lannan kanssa energiantuotantoon. Kolmannessa skenaariossa maitokarjan määrää lisättiin alueella niin, että apilanurmet käytettiin ensin rehuna ja vasta lanta käytettiin biokaasuntuotantoon. Jokaisessa skenaariossa ravinteet palautettiin takaisin peltoon energiantuotannon jälkeen mädätysjäännöksen muodossa. Vaikutuksia verrattiin alueen nykyiseen tuotantoon. Tulosten mukana ruoan- ja energiantuotannon järkevällä yhdistämisellä voidaan tuottaa ruokaa ja energiaa ja samanaikaisesti ilman kilpailua peltoalasta, parantaa ravinneomavaraisuutta ja vähentää hävikkejä ympäristöön. Lisäämällä nurmia viljelykiertoon lisätään myös hiilisyötettä maaperään.


Biokaasuntuotannon haasteet

Maatalouden biomassat tarjoavat merkittävän energiantuotantopotentiaalin ja viisaalla toteuttamisella saavutetaan myös muita ympäristöhyötyjä. Haasteena on kuitenkin tuotannon mittakaava, koska syötteet ovat hajallaan ympäri maata. Syötteiden kuljettaminen pitkiä matkoja ei ole taloudellisesti mielekästä ja ravinteiden kierrätyksen tehokas toteutuminen on helpompaa pienessä mittakaavassa. Maatalouden biomassojen hyödyntämiseen tarvitaankin toimintamalleja, jossa otetaan huomioon paikallinen ravinteidenkierto ja ruoantuotanto.

 

Kari Koppelmäki sai Tekniikan edistämissäätiön Gasumin rahaston osavuosiapurahan vuonna 2019. Koppelmäki on tohtorikoulutettavana Helsingin yliopistossa. 

Uusimmat artikkelit

Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 21.6.2022

Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta  21.6.2022/Teksti: Iina Korkka Se hetki, kun siirryt laboratoriosta koneen ääreen Kuulostaako tämä tutulta? Kokeellinen laboratoriotyö on tuottanut paljon tulosta ja dataa on valtavat määrät. Data pitäisi analysoida kattavasti ja siitä pitäisi pystyä nostamaan esiin tärkeimpiä tuloksia ja johtopäätöksiä. Ehkä en aloitakaan sitä vielä tänään, huomenna on parempi päivä. Ei se Excel … Jatka artikkeliin Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta

Monotoninen rakennuskanta on korjausrakentamisen voimavara

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 3.2.2022

Monotoninen rakennuskanta on korjausrakentamisen voimavara  Väestön ja asuntokannan yhteinen ikääntyminen asettavat Suomessa, kuten monessa muussakin maassa, enenevässä määrin haasteita asumiselle. Asumisen tarpeiden ja tarjonnan epäsuhtaa ei voida oikaista pelkällä uudistuotannolla. Vastavuoroisesti korjausrakentamisen merkitys kasvaa niin sosiaalisista, ekologisista, kuin taloudellisistakin syistä. Ikääntyminen kärjistyy lähiökerrostaloissa Useimmat ihmiset tahtovat asua kotona mahdollisimman pitkään. Tuttuun elinympäristöön on vahvat tunnesiteet … Jatka artikkeliin Monotoninen rakennuskanta on korjausrakentamisen voimavara

Ioncell® technology for a green textile industry

Kirjoittajalta Marianna / 1.2.2022

Ioncell® technology for a green textile industry  Fast fashion promotes the usage of low-cost and synthetic fibers such as polyster-based textiles, leading to the increase of global textile production. Unfortunately, vast majority of the produced textiles are remained unrecycled, thereby, adversely affecting the environment. Recent report suggests that synthetic garments are the major cause of … Jatka artikkeliin Ioncell® technology for a green textile industry