Koivukuitupuu polttoon, kuusikuitupuu ei
18.12.2009
Monista eri syistä teollistuneessa maailmassa on kasvanut villitys lisätä puun käyttöä energian tuotantoon. Lähtökohta on tosin alhainen: hakatusta runkopuumäärästä läntisissä teollisuusmaissa on poltettu 10-15 prosenttia ja 85-90 prosenttia käytetty teollisuuden raaka-aineena. Köyhissä kehitysmaissa käyttötilanne on tasan tarkkaan päinvastainen: teollisuuskäyttöön menee 10-15 prosenttia ja 85-90 prosenttia käytetään pääasiassa kotitalouksissa ruoan kypsentämiseen ja vastaaviin tarkoituksiin.
Länsi-Euroopassa erityisesti lastulevyteollisuudessa, mutta myös kuitulevyteollisuudessa ollaan huolestuneita puun energiakäytön lisääntymisestä. On syntynyt kasvavia vaikeuksia hankkia raaka-ainetta, kun energialaitokset pystyvät maksamaan puuraaka-aineesta paremman hinnan. Nämä puulevytuotteet ovat maailmanmarkkinoilla niin halpoja, ettei raaka-aine saisi maksaa oikeastaan mitään, jos mielii tuotannon olla kannattavaa.
Suomen metsäteollisuudessa ei ole oltu erityisen huolestuneita puun energiakäytön lisääntymisestä, sillä polttoon on ohjautunut pääasiassa raaka-ainekäyttöön soveltumattomia puulajeja ja jätepuuta. Asiasta ollaan kyllä varpaillaan, koska riittävän korkealla päästömaksun tasolla kannattaa polttaa vaikka ensiluokkaista sahatukkia. Eri asia sitten on, annetaanko päästöoikeuden hinnan nousta niin korkealle.
Tuohessa on runsaasti energiaa
Metsänomistajaa kuitenkin kiinnostaa, missä järjestyksessä eri puu- ja puutavaralajit päätyvät polttoon, jos päästöoikeuden hinta kohoaa. On hyvä varautua maailman muutokseen.
Metsäntutkimuslaitoksella työskentelevä tohtori Juha Nurmi on selvittänyt jo 1990-luvulla, millainen on kuivan puun tehollinen lämpöarvo yleisimmillä puulajeilla ja puun eri osissa. Puiden koon mukaan ne on jaettu vielä suuriin (tukkipuut) ja pieniin (kuitupuut) puihin. Kun puhutaan kuorettomasta puusta, tulokset ovat yllä olevassa taulukossa. Huomiota kiinnittää se, että eri puulajien ja puun osien väliset erot tehollisessa lämpöarvossa ovat pieniä, kun lämpöarvoa tarkastellaan megajouleina kilogrammaa kohti. Oikeastaan vain suurten mäntyjen kannot ovat erityisen lämmittävää puuta korkeasta pihkapitoisuudesta johtuen.
Kuivan kuoren lämpöarvo on suurempi kuin puuaineen. Havupuilla ero on käytännössä merkityksetön, samoin monilla muilla lehtipuilla kuin koivulla. Koivun tuohi, yllä, oikeanpuoleisessa taulukossa nimellä ulkokuori, on sekä runkopuussa että oksissa aivan omaa luokkaansa. Tämä on jokaiselle puun polttajalle tuttua: tuohesta tulee ravakasti lämpöä vaikka kuorettomien puiden sytyttämiseen.
Taulukkojen viesti on yleistettynä selvä. Jos puusta maksetaan energiakäytössä kuivapainon (eli tarkasti sanottuna kuivan massan) mukaan, kaikille puulajeille ja puun eri osille on yhteinen hinta koivun tuohta lukuun ottamatta. Jos oikein halutaan hienostella, poikkeukseksi voidaan ottaa myös harmaalepän kuori ja ehkä suurten mäntyjen pihkainen kantopuu: niistä voidaan maksaa kiloa kohti enemmän kuin muista jakeista. Mutta kuka muka pystyisi toimittamaan harmaalepän kuorta muusta puusta erilleen otettuna? Männyn tervaskannot ehkä pystytään pitämään erillään hankinnan tuoksinassa.
Muutamat lämpölaitokset maksavat energiapuusta jo nykyisin kuivapainon mukaan. Silloin ei erotella puulajeja, koska sillä ei ole merkitystä.
Mutta jos puusta maksetaan tilavuuden mukaan, tilanne muuttuu täysin toiseksi. Silloin hintaa on pakko eriyttää puulajin ja puunosan mukaan, koska puun tiheys vaihtelee puulajien ja puunosien välillä.
Tavallisesti puun tiheystunnuksena käytetään kuiva-tuoretiheyttä kg/m³. Tunnus osoittaa, mikä on tuoreena mitattua tilavuusyksikköä (kuutiometri) kohti kuivapaino (kilogrammaa). Ohessa on lista käytännössä tarvittavista kuiva-tuore-tiheyksistä.
Listan viesti on selvä. Jos energiapuusta maksetaan toimitetun tilavuuden mukaan, halvimmat hinnat tarjotaan käyttöpaikalla kuutiometriä kohti lepästä, männyn latvuspuusta, haavasta ja kuusikuitupuusta. Paljoa ei voi maksaa, kun puu on yhtä höttöä, painaa vähän. Vastaavasti eniten ollaan valmiita maksamaan järeiden kuusien oksista ja järeiden mäntyjen kantopuusta sekä rauduskoivusta.
Metsäteollisuuden kannalta tilanne on kaksijakoinen. Hyvä uutinen on, että energiakäyttö pystyy maksamaan vähän havupuusta tehdystä kuitupuusta. Huono uutinen on, että energiakäyttö pystyy maksamaan hyvin koivusta. Ja kukaan ei ole kiinnostunut lepästä, jota taas itäsuomalainen metsänomistaja myisi mielellään.
Hankintakustannukset ratkaisevat
Puustamaksukyky käyttökohteella on tietysti korkeampi kuin lähtöpisteessä metsässä. Mitä enemmän rahti maksaa, sitä alhaisempi on hinta tienvarressa.
Koivukuitupuuta pystytään kuljettamaan edullisesti sekä kuorma-autoilla että rautateitse. Sitä vastoin kuusitukkileimikoiden oksat ovat hankalasti kuljetettavissa sellaisenaan. Vaikka ne haketettaisiin, kuljetuskustannukset ovat suuremmat kuin koivukuitupuulla.
Kun oksat ja latvukset ovat hakkuutähteitä, niiden erilliskorjuusta syntyvät kustannukset ovat pienemmät kuin runkopuusta tehdyllä koivukuitupuulla. Ero ei ole kuitenkaan suuri.
Myös kanto- ja juuripuu voidaan katsoa hakkuutähteeksi. Sen erilliskorjuun kustannukset ovat nykytekniikalla kohtuullisen alhaisia, mutta koivukuitupuuta korkeampia kaukaisilla pikkuleimikoilla. Kannattavimmat kantotyömaat ovat pikiteiden varsilla olevia jättiläiskokoisia avohakkuita. Niitä ei paljoa ole.
Kun kaikki kustannukset lasketaan yhteen, tämänhetkinen käsitys on, että metsäteollisuuden kannattaa olla koivukuitupuun kohtalosta huolissaan puun energiakäytön lisääntyessä. Sen korjuu on halpaa, sen kaukokuljetus on halpaa, ja se on erinomaista polttoainetta. Sitä vastoin mäntykuitupuu ja erityisesti kuusikuitupuu eivät polttajia paljon kiinnosta.
Harmillisinta metsänomistajalle on, että perinteinen roska-puu leppä ei innosta metsäteollisuutta eikä puun polttajia. Ainakin siitä on metsänomistajan viisasta päästä eroon hyvissä ajoin taimikkoja perkaamalla, oli puun energiakäytön kohtalo mikä tahansa.
Kantopuun varastointi edullista
Käytännön ratkaisuissa joudutaan ottamaan huomioon myös eri puunosien soveltuvuus varastointiin, jolloin pyritään vähentämään poltettavan materiaalin kosteutta ja pitämään se alhaisena myös märissä syksyn ja talven oloissa.
Koivukuitupuu kuivuu käsittelemättömänä hitaasti, eikä sen pitkäaikainen varastointi ole yleensä järkevää. Tiheän puulajin kosteus on joka tapauksessa niin alhainen, että sen poltto onnistuu suurissa laitoksissa vaivatta.
Suurimmat ongelmat koskevat hakkuutähteitä, myös silloin, kun mukana ovat kuusitukkileimikkojen oksat ja latvukset. Mitä pieniläpimittaisempaa materiaali on, sitä suurempi on kuoren osuus. Ja mitä suurempi on kuoren osuus, sitä helpommin kasa kastuu uudelleen syksyn sateissa. Hyvään hakkuutähteiden hallintaan kuuluu kasojen peittäminen sadetta ja lunta estävällä voimapaperilla tai vastaavalla katteella.
Kuusen hakkuutähteillä varastointi on tarpeen myös sikäli, että neulasissa on klooria. Neulasten polttaminen synnyttää suolahappoa, joka aiheuttaa kattilan tuliputkien korroosiota. Varastoinnilla pyritään pääsemään eroon neulasista, ja samalla myös ravinnetappiot pienenevät.
Klooripitoisia neulasia poltettaessa syntyy myös dioksiineja, joiden myrkyllisyydestä ollaan huolissaan. Parasta puun polttoa olisi kuorettoman ja neulasettoman puuaineen energiaksi muuttaminen.
Sitä vastoin kanto- ja juuripuu soveltuu erinomaisesti varastopinoissa kuivattamiseen. Kuivuminen on kohtuullisen nopeaa, ainakin koivukuitupuuhun verrattuna, ja kerran kuivuttuaan kanto- ja juuripuu kestää hyvin syksyn sateita. Monet voimalaitostyöntekijät pitävät kantoja parhaana materiaalina talvi-polttoon, erityisesti jos kivisyys on edes jotenkuten hallinnassa.
Luultavaa siis on, että kantopuupinoja nähdään teiden varsilla jatkossakin.
Katso puun lämpöarvotaulukot KM:stä
Matti Kärkkäinen