W-Fuel-hankkeessa tehtyjen laskelmien mukaan Etelä-Suomessa on mahdollista tuottaa biokaasua liikennepolttoaineeksi taloudellisesti kannattavasti. Alussa toiminnan kannattavuus on kuitenkin heikko, koska kaasukäyttöisiä autoja ei ole vielä riittävästi liikenteessä. Tutkija Esa Aro-Heinilä MTT:stä arvioi, että biometaanin liikennekäytön edistäminen edellyttää julkista tukea ainakin kymmenen vuoden siirtymäkauden ajan

Kaasukäyttöisen ajoneuvokannan kehittyminen on hidasta. Esimerkiksi Euroopan johtavassa kaasuautoilumaassa Italiassa autoista 1,5 % kulkee kaasulla; osuuden saavuttaminen on vienyt pari vuosikymmentä. Paikallisesti kaasukäyttöisiä ajoneuvoja voi toki olla huomattavasti enemmänkin.

– Vapailla markkinoilla kaasukäyttöinen autoilu kehittyy hyvin hitaasti tai ei lainkaan. Kehityksen nopeuttamiseksi biokaasulaitoksille tarvittaisiin noin 30 %:n investointituki, ja lisäkannustimeksi tuotantotukea liikennepolttoaineeksi myydylle biometaanille. Tuotantotuki voisi olla sidottu fossiilisten polttoaineiden hintaan ja tasoltaan esimerkiksi 30 senttiä dieselekvivalenttia kohden, Aro-Heinilä hahmottelee.

Vuonna 2010 Suomen ajoneuvokanta uusiutui 4,4 % vuosivauhdilla. Kaasukäyttöisiä autoja on tällä hetkellä koko maassa noin 900.

Tavoitteena säilyttää edullinen kuluttajahinta

Autoilijoille kaasu on nykyhinnoilla noin 20 % edullisempaa polttoainetta kuin esimerkiksi diesel.
Tukimallin perusajatuksena on, että tuen avulla biometaanin kuluttajahinta pidettäisiin markkinoilla noin 30 euroa/MWh edullisempana kuin fossiilisen polttoaineen (vastaa noin 30 senttiä/litra). Aro-Heinilä huomauttaa, että vaarana olisi tällöin biometaanin ylikompensaation riski, jos öljyn hinta nousisi hyvin paljon.

– Tukeen pitäisi siksi yhdistää jonkinlainen leikkuri: jos öljyn hinta nousisi hyvin korkeaksi, biometaanille ei maksettaisi tuotantotukea, hän sanoo.

Tuotantokustannukset riippuvat raaka-aineesta

Tukijärjestelmän luomista hankaloittaa se, että biometaanin tuotantokustannukset riippuvat suoraan mädätykseen käytettävästä biomassasta.

– Biojätteistä ja -lietteistä voi tuottaa biometaania lähes nollakustannuksella, koska laitokset saavat periä niistä jätteenkäsittelymaksuja. Tuotantopotentiaaliltaan suurimmat peltobiomassat sitä vastoin aiheuttavat kustannuksia vähintään niiden viljelyn, korjuun ja kuljetusten verran, Aro-Heinilä tarkentaa.

Muutama uusi biokaasulaitos riittäisi

W-Fuel-hankkeen kohdealueilla biojätteet ja jätevesilietteet riittäisivät 1,5 % ajoneuvokannan muutokseen ja kaasumäärä riittäisi paikallisliikenteen ja jätekuljetusten käyttöön. Alueellisesti jätteitä käsitteleviä laitoksia ei siis välttämättä tarvitsisi rakentaa kuin yksi.

– Hankeen kohdealueilla parhaat edellytykset biometaanin hyödyntämiseen on Helsingin ja Kymenlaakson alueilla, joissa kaasu voidaan johtaa maakaasuverkkoa pitkin tankkausasemille, Aro-Heinilä sanoo.

Turun ja Salon seudulla ei ole vielä maakaasukäyttöistä infrastruktuuria, joten tarvittaisiin poliittisia päätöksiä julkisen liikenteen siirtymisestä kaasukäyttöisiin autoihin, jolloin ajoneuvokanta ja tankkausverkosto alkaisivat kehittyä. Henkilöautopuolella kaasuautoilijoita voisi löytyä ensimmäisenä takseista.
 

Biomassan jalostaminen liikennepolttoaineeksi vähentäisi merkittävästi ilmastopäästöjä Turussa ja Salossa sekä Kymenlaaksossa. W-Fuel-hankkeessa tehtyjen laskelmien mukaan ns. metaaniskenaarion mukaiset biokaasuntuotannon ja -kulutuksen päästöt näillä alueilla olisivat vuonna 2020 vain noin 30 prosenttia siitä, mitä ne olisivat ilman biokaasun liikennekäyttöä.

Sen sijaan Helsingissä päästöt eivät vähenisi yhtä suoraviivaisesti biokaasun liikennekäytön myötä. Tämä johtuu siitä, että jo perusskenaarion mukaan Helsingissä valmistetaan biokaasua, jolla tuotetaan sähköä ja lämpöä. Jos biokaasu käytettäisiin liikennepolttoaineeksi, sillä tuotettu sähkö ja lämpö pitäisi vastaavasti tuottaa jollain korvaavalla energianlähteellä.

W-Fuel-hankkeessa on laskettu hiilidioksidin, metaanin ja dityppioksidin päästöt kahden eri skenaarion mukaan. Metaaniskenaariossa on tarkasteltu tilannetta, jossa biokaasua tuotettaisiin Etelä-Suomessa vuonna 2020 liikennepolttoaineeksi yhteensä noin 50 uudessa tai jo suunnitteilla olevassa biokaasulaitoksessa, kun taas perusskenaariossa biomassa käsitellään muutoin.

Autoilun päästöjen väheneminen merkittävintä

W-Fuel-hankkeessa tehdyn biomassakartoituksen perusteella on päätelty, että Turkuun voisi perustaa 23 liikennepolttoainetta tuottavaa uutta biokaasulaitosta. Salossa biomassaa riittäisi 13 uuden laitoksen ja Kymenlaaksossa 14 biokaasulaitoksen tarpeisiin.

Tutkija Kaisa Manninen Suomen ympäristökeskuksesta kertoo, että biokaasuntuotannon aiheuttamat kokonaispäästöt on laskettu laitosten raaka-ainepohjan ja jätekohtaisten päästökertoimien perusteella. Vastaavasti on laskettu, kuinka paljon ilmastopäästöjä muodostuisi ilman biokaasuntuotantoa ja käyttöä liikennepolttoaineena.

– Turussa, Salossa ja Kymenlaaksossa suurin osa päästövähennyksistä olisi seurausta siitä, että vain vähän päästöjä aiheuttava biometaani korvaisi liikenteessä käyttävää fossiilista polttoainetta. On kuitenkin huomattava, että biokaasun tuotantoon käytettävistä raaka-aineista esimerkiksi biojäte on metaaniskenaariossa pois energiantuotannosta; tällöin olisi tärkeää, että korvaava energia tuotettaisiin uusiutuvilla energianlähteillä, Manninen korostaa.

Myös energiataseeltaan biokaasuntuotanto olisi mainituilla alueilla ympäristöystävällistä. Manninen toteaa, että biokaasulaitosten raaka-aineiden käsittelyyn, kuljetuksiin ja muuhun vastaavaan kuluva energia olisi noin 20 % tuotetun biokaasun energiamäärästä.

Helsingin biokaasuyhtälössä enemmän muuttujia

Myös Helsingin seudulla biokaasun jalostaminen liikennepolttoaineeksi vähentäisi päästöjä, mutta ei yhtä selkeästi kuin W-Fuel-hankkeen muilla kohdealueilla, sillä Helsingissä biomassoista on tarkoitus joka tapauksessa tuottaa biokaasua sähkön- ja lämmöntuotantoa varten. Tutkija Ville Uusitalo Helsingin seudun ympäristöpalveluista huomauttaa, että päästöjen kehitys riippuu paljon siitä, millä energianlähteellä perusskenaarion biokaasusta tuotettu sähkö ja lämpö korvataan, jos biokaasu ohjataan liikennekäyttöön.

– Mitään yhtä vähennysprosenttia ei voi sanoa, koska muuttujia näissä prosesseissa on niin paljon, hän tiivistää.

Perusskenaarion mukaan Helsingissä tuotetaan biokaasua Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksen biokaasulaitoksella sekä Viikinmäen ja Blominmäen jätevedenpuhdistamoilla. Metaaniskenaariossa näiden lisäksi rakennettaisiin vielä yksi biokaasulaitos, joka käsittelisi maatalouden biomassoja.

Korvaavan energianlähteen laatu ratkaisee

Biokaasun käyttäminen liikennepolttoaineena vähentäisi liikenteen kasvihuonekaasupäästöjä. Jotta myös kokonaispäästöt vähenisivät merkittävästi biokaasun liikennekäyttöön ohjaamisen myötä, täytyy korvattava lämpö tuottaa jollain vähäpäästöisellä energiantuotantotavalla.

W-Fuel-hankkeen suunnitelmissa lähdetään liikkeelle siitä, että korvaava lämmöntuotanto voitaisiin toteuttaa uusiutuvilla energianlähteillä, kuten hakkeella. Uusitalo korostaa tämän olevan merkittävä tekijä, jotta jätevedenpuhdistuslaitosten ja Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksen biokaasulaitoksen osalta saavutetaan mahdollisimman suuria päästövähennyksiä.

– Maatalouden biomassoja käsittelevän laitoksen osalta päästövähennysten saavuttaminen on helpompaa, koska perusskenaariossa maatalousmassoista ei tuoteta biokaasua, vaan massat käytetään tavanomaisissa käyttökohteissa, hän miettii.
 

Ruokajätteen määrän vähentäminen 30 % tuottaisi W-Fuel-hankkeen neljällä kohdealueella yhteensä 534 miljoonan euron säästöt vuonna 2020. Hankkeessa tehtyjen laskelmien mukaan ilmastopäästöt olisivat samalla hiilidioksidiekvivalentteina ilmaistuna 415 000 tonnia pienemmät kuin ilman jätteen synnyn ehkäisyä.

Hankkeessa laaditun jätteiden synnyn ehkäisysuunnitelman tavoitteena on vähentää biojätteen määrää 30 % vuoden 2009 tasosta. Vähennyksen tuottamia taloudellisia ja päästösäästöjä kartoittavissa laskelmissa keskityttiin ruokajätteeseen, koska suurin osa biojätteestä on sitä. Vertailuarvona on käytetty nykykehitykseen perustuvaa biojätemäärää vuonna 2020.

Suunnitelman mukainen ruokajätteen ehkäisy säästäisi Helsingin seudulla lähes 400 miljoonaa euroa, ja kasvihuonekaasupäästöt vähenisivät 310 000 tonnia hiilidioksidiekvivalentteina ilmaistuna (CO2-eq). Turussa säästyisi 84 miljoonaa euroa ja 63 000 tCO2-eq, Salossa 18 miljoonaa euroa ja 14 000 tCO2-eq sekä Kymenlaaksossa 37 miljoonaa euroa ja 29 000 tCO2-eq.

Ruokajäte tuhlaa ilmastoa ja rahaa

W-Fuel-hankkeen laskelmissa on otettu huomioon sekä syömäkelpoinen että -kelvoton ruokajäte, jota syntyy kotitalouksissa, julkisissa palveluissa, vähittäiskaupassa sekä muulla yksityisellä sektorilla kuten ravintoloissa ja laivaliikenteessä. Tarvittavat taustatiedot mm. jätteen koostumuksesta ja ruuan hinnasta on saatu aiemmin Suomessa tehdyistä tutkimuksista ja asiantuntija-arvioista sekä W-Fuelin omista aiemmista tuloksista.

Tutkija Nea Teerioja Helsingin seudun ympäristöpalveluista kertoo, että jätteeksi päätyvän yhden ruokakilon ehkäiseminen pienentäisi kasvihuonekaasupäästöjä 4,0–5,3 kiloa vastaavalla määrällä hiilidioksidia. Vaihteluväli johtuu eri sektorien ruokajätteen koostumuseroista sekä siitä, miten vähennetyn jätteen on oletettu jakautuvan syömäkelpoiseen ja -kelvottomaan.

– Vähennyksen on oletettu kohdistuvan pääosin syömäkelpoiseen ruokahävikkiin. Yli 90 % vähentyneistä päästöistä olisi seurausta siitä, ettei ruokaa tarvitse tuottaa, jalostaa ja toimittaa loppukäyttäjien saataville turhaan, Teerioja huomauttaa.

Hän arvioi, että vuoden 2010 reaaliarvossa ilmaistuna jätteen tuottajat säästäisivät 4,8–6,4 euroa jokaista ehkäisemäänsä jätteeksi menevää ruokakiloa kohti vuonna 2020. Vähittäiskaupan ulkopuolella olevan yksityisen sektorin eli esimerkiksi ravintoloiden osalta säästö olisi laskelmien mukaan jopa 10 euroa kilolta. Hankintahintojen lisäksi mukaan on laskettu mm. ruoan valmistuksen ja säilytyksen kustannukset sekä jätemaksut.

Kotitaloudet säästäisivät eniten

Ruokajätteen vähentämisestä syntyvistä taloudellisista ja ympäristöllisistä säästöistä noin 40 % muodostuisi kotitalouksissa, koska niissä kertyy eniten ruokajätettä henkeä kohden. Teerioja laskee, että W-Fuel-hankkeen kohdealueiden kotitalouksissa ruokajätettä syntyisi vuonna 2020 keskimäärin 25 kiloa vähemmän henkeä kohden ja ne säästäisivät noin 120 € per henkilö.

Tutkija arvioi, että kotitalouksissa 30 prosentin vähennystavoite voi olla haasteellista saavuttaa, koska kaksi kolmasosaa niiden ruokajätteestä on Suomessa arvioitu syömäkelvottomaksi.

– Ruokajätteen suurimman mahdollisen vähennysmäärän selvittäminen tarkasti edellyttäisi, että pystyisimme määrittämään kaiken vältettävissä olevan ruokajätemäärän. Syömäkelpoinen ruokahävikki on kaikki turhaa jätettä ja siten myös vältettävissä, mutta sillä on vaikutusta myös syömäkelvottoman ruokajätteen määrään, hän miettii.

Biojätteen vähentämiseksi useita keinoja

W-Fuel-hankkeen biojätteen vähentämistavoite pohjautuu valtakunnalliseen jätesuunnitelmaan. Hankkeessa on myös kartoitettu keinoja, joilla biojäte saataisiin vähenemään 30 % vuoteen 2020 mennessä.

Tutkija Erja Heino MTT:stä toteaa, että tavoite edellyttää tehokkaita taloudellisia, rakenteellisia ja lainsäädännöllisiä ohjauskeinoja. Jäteasetukseen pitäisi esimerkiksi kirjata erillinen tavoite biojätteen synnyn ehkäisylle. Lisäksi olisi määrättävä jätteiden ehkäisyyn tarvittavien varojen keräämisestä sekä kehitettävä tehokas tietojärjestelmä jätetiedon keräämiseen ja jakamiseen.

Heino korostaa myös, että jätteen ehkäisyyn on syytä motivoida jakamalla tietoa taloudellisista ja ympäristösäästöistä.

– Esimerkiksi Helsingin seudun ympäristöpalvelujen Petra-järjestelmää voitaisiin kehittää siten, että se kertoisi jätteen tuottajille elinkaaritiedot jätteiden ympäristö- ja kustannusvaikutuksista. Järjestelmä voitaisiin kehittää esimerkiksi W-Fuelissa tuotettujen tietojen pohjalta ja ottaa aluksi käyttöön hankkeen kohdealueilla, Heino ehdottaa.

Neuvonta alueellisille keskuksille

Heino huomauttaa, että jäteneuvonnan tulisi keskittyä jätteiden ehkäisyyn lajittelun sijaan. Lisäksi neuvonta olisi syytä siirtää kunnallisilta jäteyhtiöiltä alueellisille keskuksille jo uskottavuuden takia.

– Jätetutkimuksen resurssit pitäisi kohdistaa ensisijaisesti jätteiden synnyn ehkäisyyn ja neuvontamateriaalien tuottaminen keskittää valtakunnalliselle tasolle. Näin luodaan kunnon tietopohja ja vältytään siltä, että kaikissa jäteyhtiöissä tuotettaisiin samoja materiaaleja, hän perustelee.

Keppiä ja porkkanaa

Hankkeen tulosten mukaan jätteiden synnyn ehkäisyn tehostamiseksi tarvittaisiin sekä keppiä että porkkanaa. Jo pelkkä biojätteen määrän seuranta ruokapalveluissa kannustaa sen vähentämiseen. Lisäksi tarvitaan mm. painoon perustuvia jätemaksuja.

Heino toteaa, että kunnallisella tasolla tarvitaan aina ensin ylimmän tason poliittinen päätös, muuten jätteiden synnyn ehkäisy jää yksittäisten työntekijöiden aktiivisuuden varaan.

– Tosin yksilötkin voivat saada aikaan paljon: esimerkiksi Lahden Ateria sai ruokajätteen määrän vähenemään 12 prosenttia vuodessa uuden johtajan innoittamana, Heino kertoo.
 

- Hankkeen kohdealueilla käytettävissä olevista biomassoista olisi parhaimmillaan mahdollista saada yhteensä noin 300 miljoonaa kuutiota biometaania vuodessa, sanoo tutkija Saija Rasi MTT:stä. Lue koko juttu MTT ELOsta.

Biokaasuautoilua olisi mahdollista lisätä reippaasti eteläisessä Suomessa. W-Fuel-hankkeessa tehdyn kartoituksen mukaan paikallisista raaka-aineista saisi biokaasua autojen polttoaineeksi 3 000 GWh verran, mikä vastaa noin 170 000 henkilöauton vuosikulutusta.

Biokaasun tulevaisuutta liikennepolttoaineena pohdittiin keskiviikkona W-Fuel-hankkeen seminaarissa Turussa. Hankkeessa on selvitetty biokaasun eli biometaanin tuotantopotentiaali Turun ja Salon alueella, pääkaupunkiseudulla sekä Kymenlaaksossa.

Biometaanin mahdollisia raaka-aineita Etelä-Suomessa ovat biojätteet, lietteet, lanta ja nurmisäilörehu sekä muut maatalouden biomassat. W-Fuel-hankkeen tieteellinen koordinaattori, tutkija Saija Rasi Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT:stä kertoi, että niiden sijainti ja määrät on kartoitettu tilastojen ja varta vasten tehtyjen kyselyjen perusteella.

– Hankkeen kohdealueilla käytettävissä olevista biomassoista olisi laskelmien mukaan mahdollista saada yhteensä noin 300 miljoonaa kuutiota biometaania vuodessa, Rasi sanoi.

MTT:n koordinoima W-Fuel-hanke jatkuu ensi kevääseen saakka. EU:n rahoittamassa hankkeessa laaditaan konkreettiset suunnitelmat biokaasun tuotantoa ja liikennekäyttöä varten Etelä-Suomeen ja Viroon Harjun ja Lääne-Virun maakuntiin. Suomesta hankkeeseen osallistuu MTT:n lisäksi Helsingin seudun ympäristöpalvelut sekä useita alan toimijoita.

Ympäristövaikutusten arviointi työn alla

W-Fuel-hankkeessa selvitetään parhaillaan biokaasuntuotannon ilmastovaikutuksia. Kaasun käyttö liikennepolttoaineena on varsin vähäpäästöistä, mutta päästöjä muodostuu tuotannon aikana esimerkiksi biojätteiden keräyksestä, nurmen viljelystä, kasvitähteiden korjuusta sekä raaka-aineiden kuljetuksista biokaasulaitokselle.

Tutkija Kaisa Manninen Suomen ympäristökeskuksesta totesi, että biometaanin tuotannon elinkaarenaikaiset ympäristövaikutukset riippuvat paljon käytetystä raaka-aineesta. Esimerkiksi sian lietelantaa käytettäessä korostuvat lannan varastoinnin päästöt maatilalla. Myös nurmisäilörehun viljelyn päästöt nousevat merkityksellisiksi kokonaisketjua tarkasteltaessa.

– Turussa nousevat esiin päästöt, jotka aiheutuvat siitä, jos jätteenpolttolaitoksella biojätteellä tuotettu energia joudutaan korvamaan jollain muulla energianlähteellä, Manninen huomautti.

Liikennekäyttö pienentää biokaasun päästötasetta

Kaikilla raaka-aineilla myös biokaasulaitokselta tulevan jäännöksen peltolevityksestä aiheutuvat päästöt ovat merkittävät: näin etenkin säilörehulla, mikä selittyy nurmen korkealla typpipitoisuudella. Manninen muistutti kuitenkin, että jäännöksen levittäminen pelloille vähentää kemiallisten lannoitteiden tarvetta.

– Kun lisäksi huomioidaan, kuinka paljon biometaanilla voidaan liikenteessä korvata bensiiniä ja dieseliä, pienenee päästötase merkittävästi erityisesti suuren kaasuntuottopotentiaalin raaka-aineilla kuten säilörehulla ja biojätteellä, hän tiivisti.

Kymenlaaksossa ja Helsingin seudulla valmis biometaani voidaan kuljettaa käyttäjille olemassa olevaa maakaasuverkostoa pitkin. Sen sijaan Turun ja Salon seuduilla kaasu on siirrettävä loppukäyttäjille jollain muulla tavalla.

– Kuljetusten osuus kokonaispäästöistä olisi kuitenkin vähäinen, vain muutamien prosenttien luokkaa, Manninen summasi.

Kannattavuus riippuu raaka-aineesta

Myös biometaanin tuotantokustannukset riippuvat suuresti siitä, mistä raaka-aineesta kaasu valmistetaan. W-Fuel-hankkeen laskelmissa taloudellisesti kannattavimmiksi osoittautuivat biojäte ja liete, joiden vastaanotosta biokaasulaitos voi periä ns. porttimaksun. Sen sijaan lannasta ja nurmesta porttimaksua tuskin maksetaan.

Tutkija Esa Aro-Heinilä MTT:stä totesi, että biojätteen ja lietteen tuotantokustannukset saa painettua jopa alle nollan. Lannan ja nurmen tuotantokustannukset biokaasun raaka-aineena ovat noin 70 euroa/MWh.

– Biokaasun tuotantoa on taloudellisesti kannattavaa lisätä siellä, missä on tarjolla paljon biojätettä. Maatalouden massoja voidaan ottaa mukaan, mutta kannattavuus on paras seuduilla, joilla on paljon asutusta ja teollisuutta, Aro-Heinilä kuvaili.

Lisätietoja:

tutkija Saija Rasi/MTT, saija.rasi@mtt.fi, puh. 040 570 1596,
tutkija Kaisa Manninen/SYKE, kaisa.manninen@ymparisto.fi, puh. 0400 148 623 ja
tutkija Esa Aro-Heinilä/MTT, esa.aro-heinila@mtt.fi, puh. 040 743 8328