Puun ja puupohjaisten materiaalien käyttö energiantuotannossa ja siinä syntyvän tuhkan laatu ja käytettävyys

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tarkastella Suomessa käytettävien puupohjaisten materiaalien käyttöä energiantuotannossa ja prosesseissa syntyvän tuhkan laatua ja käytettävyyttä. Toimeksianto tuli ympäristökonsultointia ja asiantuntijapalveluita tarjoavalta Apila Group Oy:ltä. Opinnäytetyön aihe on kiinnostava ja ajankohtainen, koska energian käyttömäärät kasvavat jatkuvasti ja lisääntyvästä ilmastonmuutoksesta aiheutuu paineita käyttää aiempaa enemmän uusiutuvia energialähteitä.

Teoriaosuus koottiin monista kirjallisuuden ja internetin tietolähteistä. Tärkeimmät opinnäytetyössä käytetyt lähteet olivat Kirsi Knuuttilan toimittama Puuenergia-kirja sekä Energiateollisuus ry:n julkaisema tutkimusraportti puupohjaisista polttoaineista. Osana opinnäytetyötä tehtiin haastattelututkimus voimalaitoksille. Se toteutettiin sähköpostikyselynä Zef®-ohjelmalla. Haastateltaviksi valittiin Suomessa lämpö- ja/tai sähköenergiaa tuottavia voimalaitoksia. Kysymyksiä haastattelussa oli yhteensä 16.

Tutkimuksessa saatiin selville, että siihen vastanneista voimalaitoksista suurimman ryhmän muodostivat kokoluokaltaan yli 100 MW:n voimalaitokset. Polttoaineena käytettiin eniten haketta. Syntyvä energia ohjattiin lähes yhtä usein kaukolämmöksi ja sähköenergiaksi. Leijupetikattila oli yleisin käytössä oleva kattilatyyppi. Poltossa syntyvää tuhkaa ei puhdistettu ennen loppusijoitusta missään voimalaitoksessa. Tuhka meni kuitenkin usein hyötykäyttöön metsälannoitteeksi, maanrakennusaineeksi tai kaatopaikkojen päällysrakenteisiin. Tulokset olivat yhtäpitävät teoriaosuuden kanssa.

The purpose of this research was to examine the use of wood-based materials in power production in Finland. Also the quality and usability of ashes that are formed in the process were under surveillance. The thesis was carried out in cooperation with the coordinating company Apila Group Oy. The topic of the thesis is interesting and up-to-date. The use of power is increasing these days and increased global warming will put pressure on the use of renewable energy sources.

The theoretical part of the thesis was collected in various literature and Internet sources of information. The most important sources were Puuenergia supplied by Kirsi Knuuttila and the research report published by Energiateollisuus Ry. An interview on power plants was conducted as a part of the thesis. It was carried out by e-mail. 60 power plants were chosen from Finland. There were 16 questions in the interview.

It was found out that over 40 per cent of the power plants were sized over 100 MW. Wood chips were most frequently used as fuel. The energy generated in the plants was used almost as often for district heating as for electricity. A fluidized bed boiler was the most commonly used boiler type. Ashes were not cleaned in any plant. However, ash was often utilised, for example, as a forest fertiliser. The outcome of the study was congruent with the theoretical background.