Biokaasua järvikasveista : rehevöityneiden järvien niittojätteen metaanintuottopotentiaali
Vitie, Marja-Leena (2009)
Vitie, Marja-Leena
Lahden ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200904172043
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200904172043
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli laboratoriomittauksin selvittää neljän eri vesikasvilajin biomassan metaanintuottopotentiaalia. Kasvit ovat uistinvita, järviruoko, järvikorte ja vesirutto. Tulosten perusteella voidaan arvioida järvistä poistetun kasvibiomassan käyttömahdollisuuksia hajautettuun biokaasuntuotantoon.
Biomassan hyödynnettävyyttä biokaasuksi tutkittiin hapettomassa hajotusprosessissa kahta eri menetelmää käyttäen, ja tuloksia tarkastellaan mitaten tuotetun metaanin määrää biomassaa kohti. Toinen menetelmä perustuu paineen mittaukseen OxiTop®-menetelmällä ja toinen menetelmä kaasunäytteiden analysoitiin kaasukromatografilla. Molempien menetelmien antamien tulosten perusteella voidaan todeta, että tutkituista neljästä vesikasvista vesirutolla on paras metaanintuottopotentiaali.
Koeolosuhteilla on merkittävä vaikutus tuloksiin. Jatkotutkimushaasteet liittyvät koejärjestelyn parantamiseen. Prosessilämpötila olisi syytä saada korotettua 35 ºC:seen ja mädätysaineksen pH:n sekä ravinnepitoisuuden pitäisi olla säädeltävissä koejärjestelyn aikana.
Tutkimusaihe yhdistää sivuvirtojen hyödyntämisen bioenergian tuotannossa ja vesien- ja ilmastonsuojelun. Vesikasveja poistetaan rehevöityneistä vesistöistä ravinteiden vähentämiseksi ja umpeenkasvun estämiseksi. Nykytilanteessa niittojätteelle ei useinkaan ole järkevää käyttökohdetta. Tutkimusten mukaan järvikasvillisuuden hajotessa litoraalissa eli rantavyöhykkeellä kasveista vapautuu merkittäviä määriä voimakkaana kasvihuonekaasuna tunnettua metaania (CH4) ilmakehään. Poistamalla kasvimassoja litoraalista ennen hajotusvaihetta voitaisiin vähentää metaanin siirtymistä ilmakehään ja sen sijaan siirtää se hallitussa prosessissa energiantuotantoon. Työhön on liitetty arvio tällaisen toiminnan soveltuvuudesta käytäntöön. Voimistuneen ilmastonmuutoksen myötä ja fossiilisten polttoaineiden käydessä vähiin on maailmanlaajuisesti etsittävä uudenlaisia energiamuotoja ja energianlähteitä vastaamaan energiankulutukseen.
Biomassan hyödynnettävyyttä biokaasuksi tutkittiin hapettomassa hajotusprosessissa kahta eri menetelmää käyttäen, ja tuloksia tarkastellaan mitaten tuotetun metaanin määrää biomassaa kohti. Toinen menetelmä perustuu paineen mittaukseen OxiTop®-menetelmällä ja toinen menetelmä kaasunäytteiden analysoitiin kaasukromatografilla. Molempien menetelmien antamien tulosten perusteella voidaan todeta, että tutkituista neljästä vesikasvista vesirutolla on paras metaanintuottopotentiaali.
Koeolosuhteilla on merkittävä vaikutus tuloksiin. Jatkotutkimushaasteet liittyvät koejärjestelyn parantamiseen. Prosessilämpötila olisi syytä saada korotettua 35 ºC:seen ja mädätysaineksen pH:n sekä ravinnepitoisuuden pitäisi olla säädeltävissä koejärjestelyn aikana.
Tutkimusaihe yhdistää sivuvirtojen hyödyntämisen bioenergian tuotannossa ja vesien- ja ilmastonsuojelun. Vesikasveja poistetaan rehevöityneistä vesistöistä ravinteiden vähentämiseksi ja umpeenkasvun estämiseksi. Nykytilanteessa niittojätteelle ei useinkaan ole järkevää käyttökohdetta. Tutkimusten mukaan järvikasvillisuuden hajotessa litoraalissa eli rantavyöhykkeellä kasveista vapautuu merkittäviä määriä voimakkaana kasvihuonekaasuna tunnettua metaania (CH4) ilmakehään. Poistamalla kasvimassoja litoraalista ennen hajotusvaihetta voitaisiin vähentää metaanin siirtymistä ilmakehään ja sen sijaan siirtää se hallitussa prosessissa energiantuotantoon. Työhön on liitetty arvio tällaisen toiminnan soveltuvuudesta käytäntöön. Voimistuneen ilmastonmuutoksen myötä ja fossiilisten polttoaineiden käydessä vähiin on maailmanlaajuisesti etsittävä uudenlaisia energiamuotoja ja energianlähteitä vastaamaan energiankulutukseen.