Maatilojen biokaasuntuotannon mahdollisuudet Lapissa

Abstract

Biokaasun tuotanto maatiloilla edistää osaltaan paikallista hajautettua energiantuotantoa ja ravinteiden kierrätystä. Maatilakokoluokan biokaasulaitosinvestointeja on kuitenkin rajoittanut taloudellisen kannattavuuden saavuttaminen, ja Lapissa biokaasulaitoksia on vielä muuta maata selvästi vähemmän. Lapissa muodostuu alueelleen ominaisia biohajoavia massoja, kuten poro- ja kalatalouden sivuvirtoja, joista osa on tähän asti ollut heikosti hyödynnettyjä. Maatilat biokaasun tuottajina Lapissa -hankkeen (2017–2020) tavoitteena olikin selvittää lappilaisten maatilojen biokaasuntuottomahdollisuuksia huomioiden myös alueelle ominaiset lisäsyötemahdollisuudet. Lapissa maatalous perustuu nurmenviljelyyn ja nurmea syöviin eläimiin, ja 90 % maakunnan alueella muodostuvasta lannasta on naudanlantaa. Maatilojen biokaasulaitoksen kannalta keskeisimpiä sivuvirtoja alueella ovat peltobiomassat, matkailun biohajoava jäte sekä poro- ja kalasivuvirrat. Näistä suurimmat muodostumismäärät ja metaanintuottopotentiaali on peltobiomassoilla. Kokonaismääränä kala- ja porotalouden sivuvirrat eivät ole välttämättä kovin suuria, mutta niillä voi paikallisesti olla suurikin merkitys ja ne tarjoaisivat maatilojen biokaasulaitoksille runsaasti biokaasua tuottavan lisäsyötteen. Oman haasteensa lisäsyötteiden käytölle tuo joidenkin sivuvirtojen muodostuminen jaksottaisesti vain osan aikaa vuodesta. Sivuvirtojen käyttöä lantaan pohjautuvan biokaasuprosessin lisäsyötteenä tutkittiin kokeellisesti laboratoriomittakaavassa. Panoskokeissa selvitettiin erilaisten sivuvirtoina muodostuvien lisäsyötteiden metaanintuottopotentiaalit, jotka kaikki osoittautuivat lannan metaanintuottopotentiaalia korkeammiksi. Lisäksi lisäsyötteistä analysoitiin ravinnepitoisuudet ja koostumus. Lisäsyötteiden käyttöä tutkittiin myös jatkuvatoimisilla reaktorikokeilla, joilla simuloitiin maatilamittakaavan biokaasuntuotantoa vaihtuvilla, jaksottaisilla lisäsyötteillä. Lisäsyötteet paransivat metaanintuottoa ja mädätteen ravinnepitoisuuksia, ja biokaasuprosessi kesti lisäsyötteiden vaihdot testatulla maltillisella lisäsyöteosuudella. Hankkeessa luotiin laskennalliset maatilamallit kahdelle eri maitotilakokoluokalle, pieni tila 60 lypsävää ja iso tila 180 lypsävää. Malleilla kuvattiin maatilamittakaavan biokaasulaitoksen kannattavuutta kyseisissä kokoluokissa ja kannattavuuteen vaikuttavia tekijöitä, mm. lisäsyötteiden käytön vaikutuksia. Pienessä tilakoossa lisäsyötteet noin kaksinkertaistaisivat energiantuotannon, mutta kokonaisuudessaan pienen tilan biokaasulaitos jäi kuitenkin kauas kannattavasta. Isommalla nautatilalla biokaasulaitoksen kannattavuus oli saavutettavissa etenkin, jos käytössä nykyisellään oli kallis lämmitysenergiamuoto. Lisäsyötteiden käyttöön liittyvän hygienisointiyksikön merkitystä tarkasteltiin kannattavuuslaskelmien avulla. Hygienisointia vaativa, mutta ilmainen poron teurasjäte osoittautui kannattavammaksi lisäsyötteeksi kuin säilörehunurmi. Hygienisointiyksikön kannattavuuden edellytyksiksi osoittautuivat mm. riittävän suuri laitoskokoluokka, investointituet sekä korkeahko tuotetun energian hinta ja hyödyntämisaste.