Tanja Lepistö: Tuoreen hakkeen polttamisessa on ongelmansa

Metsäenergianeuvonnassa on viime vuosina kehotettu kuivattamaan energiapuu ennen sen polttamista. Alkuvuodesta uutisoitiin, että kaatotuore hake palaisikin lämpölaitoksessa iloisesti hyvällä hyötysuhteella. Uutisen mukaan oikeanlaisissa laitoksissa tuoreesta hakkeesta saadaan enemmän energiaa kuin poltettavasta kuivasta hakkeesta. Onko vanhat neuvot syytä heittää romukoppaan?

Puhdas palaminen vaatii kovan lämpötilan

Energiantuotannossa vähäiset päästöt saavutetaan puhtaalla palamisella, mikä edellyttää korkeaa lämpötilaa. Myös iso osa energiasta syntyy häkäkaasun palamisesta, mikä vaatii 850 °C lämpötilan.

Koska veden haihduttaminen polttoaineesta laskee prosessin lämpötilaa, vaatii tuoreen puun poltto kuivaa puuta korkeamman lämpötilan palaakseen täydellisesti. Näin ollen tuoretta puuta polttavalla laitoksella palamislämpötila tulee olla 1000 °C tietämillä. Se saavutetaan nykykattiloissa lähinnä 2,5-3 MW ja sitä isommissa laitoksissa. Kuntakeskusten lämpölaitokset ovat tätä kokoluokkaa.

Savukaasujen pesun ja lämmön talteenoton (LTO) tekniikka on hyvä keino lisätä laitoksen hyötysuhdetta ja vähentää päästöjä, mutta laitteistot eivät ole vielä yleistyneet pienemmissä laitoksissa. Lämmön talteenotossa savukaasuun sitoutunut energia siirretään matalan lämpötilan veteen, esimerkiksi kaukolämmön paluuveteen. Tämä järjestelmä on avainasemassa, jotta tuoreen hakkeen palaessa runsaampaan vesihöyryyn sitoutunut energia saadaan hyödynnetyksi.

Koska tuoreen puun polttaminen kattilassa tapahtuu kuivaa puuta huonommalla hyötysuhteella, kostean hakkeen lisäarvo on nimenomaan savukaasun kosteuden sitomassa energiassa ja sen tehokkaassa talteenotossa.

Jäätyminen uhkaa pakkasilla, home kesällä

Neulasten ja lehtien korkea klooripitoisuus aiheuttaa kattilassa kuumakorroosiota. Huomattava osa kokopuuna korjatun energiapuun neulasista ja lehdistä irtoaa palsta- ja pinokuivauksessa. Jos tuoreen puun poltto yleistyy, tulisi hake tehdä karsitusta rangasta kattiloiden säästämiseksi.

Lehdissä ja neulasissa on myös metsänkasvulle tärkeitä kasvuravinteita runkopuuta enemmän. On metsänomistajan edun mukaista jättää oksat tuoreen puun haketuksessa palstalle.

Tuore hake homehtuu varastoitaessa herkemmin kuin kuiva hake, mikä puolestaan lisää lämpölaitostyöntekijän työterveysriskejä. Kesäaikaan lämmin ilma jouduttaa homehtumista ja lisää varaston itsesyttymisvaaraa.

Karkeasti arvioiden yli puolet hakkeesta käytetään lämpö- ja voimalaitoksilla talven pakkaskuukausien aikana, pohjoisessa vielä enemmän. Kylmä tuo energialaitokselle tilin, mutta asettaa vaatimuksia polttoaineelle.

Tuore tai märkä hake jäätyy kovilla pakkasilla hakekonttien metallipintoihin ja hakevarastossa kasaan. Jäätyminen hankaloittaa käsittelyä, kulku kuljettimilla takkuaa ja polttoaineen syöttöön tulee häiriöitä, mikä lisää huoltokustannuksia. Talvella kostean hakkeen poltto voi myös aiheuttaa hormin jäätymistä, jos laitoksessa ei ole lämmön talteenottoa.

Energiapuupinoja ei olisi aiheellista peittää, jos siirryttäisiin tuoreen hakkeen käyttöön. Viime talven sää lumen, sulan ja pakkasen vaihteluineen olisi ollut polttoaineen hankkijan painajainen. Energiapuuvarasto odottaisi hakkuria tienvarressa taivasalla vähintään leimikon valmistumista. Tänä aikana varastoon ehtii jäätyä vettä ja käytännössä haketettu polttoaine voi olla vesipitoisuudeltaan selvästi märempää kuin tuoreen puun kosteus.

Siirtyminen tuoreen hakkeen käyttöön ei ole ongelmatonta, koska lämpövoimalat ovat erilaisia. Tuoreesta hakkeesta ei saada maatilojen pienkattiloissa samaa hyötyä irti kuin kaupunkien suurissa voimalaitoksissa.

Tanja Lepistö
tanja.lepisto(at)metsakeskus.fi
Twitter: @puuenergia

Tanja Lepistö

Kirjoittaja on vahvasta bioenergiataustasta ponnistava metsänhoitaja, joka nyttemmin tekee lappilaista metsäosaamista näkyväksi Suomessa ja ulkomailla. Vapaa-ajalla hän nauttii retkeilystä sekä etsii uimahallissa vapariin vauhtia ja perhoseen parempaa tekniikkaa.