Biokaasun rooli ja tulevaisuudennäkymät Suomen energiasektorissa

Abstract

Biokaasu on metaanipitoista kaasua, joka on tuotettu bioreaktorissa mädättämällä orgaanista ainesta. Biokaasu on monipuolinen polttoaine, jota voidaan käyttää liikenteen polttoaineena, sähköntuotannossa, lämmöntuotannossa sekä kemianteollisuuden raaka-aineena. Biokaasu on uusiutuva energianlähde, jonka tuotannossa voidaan hyödyntää esimerkiksi biojätteitä sekä erilaisia lietteitä. Kandidaatintyössä tutkitaan kirjallisuuskatsauksena, mikä on biokaasun rooli Suomessa tällä hetkellä sekä millaiset tulevaisuuden näkymät biokaasulla on Suomen energiasektorissa. Työn alussa perehdytään Suomen olemassa olevaan biokaasun tuotantokapasiteettiin ja avataan biokaasun ympäristövaikutuksia. Tämän jälkeen esitellään eri tuotantoprosessit ja tutkitaan niiden soveltuvuutta Suomeen. Tuotantoprosessien lisäksi työssä esitellään erilaisia biokaasun käyttökohteita ja tarkastellaan tämänhetkistä biokaasun kulutuksen jakaumaa. Työn lopussa tarkastellaan vielä biokaasun tulevaisuutta tutkimalla suunnitteilla olevien laitosten kapasiteettia ja avaamalla suurimpia haasteita biokaasun tuotannolle sekä tutkimalla esimerkiksi politiikan vaikutusta tuotantoon. Biokaasua tuotettiin vuonna 2022 Suomessa noin 913 GWh, josta suurin osa kulutettiin sähkön- ja lämmöntuotantoon. Biokaasu voi toimia Suomen energiasektorissa joustovoimana, jota tarvitaan sääriippuvaisten sähköntuotantomuotojen lisäksi. Biokaasun tuotantokapasiteetti on kuitenkin vielä niin pieni, vain noin 0,25 % Suomen kokonaisenergiankulutuksesta, ettei sen merkitys energiajärjestelmälle ole kovinkaan suuri. Suurin osa Suomen biokaasun tuotannosta tapahtuu suurilla yhteiskäsittelylaitoksilla. Yhteiskäsittelylaitoksilla biokaasun raaka-aineena käytetään pääosin yhdyskuntabiojätettä, johon kuuluu kotitalouksissa, kouluissa ja kaupoissa syntyvät biojätteet. Biokaasu voisi tulevaisuudessa auttaa fossiilisista polttoaineista pois siirtymisessä esimerkiksi korvaamalla maakaasun käyttöä. Vuosina 2023–2026 on biokaasun tuotantokapasiteetti yli tuplaantumassa, sillä tällä hetkellä suunnitteilla tai jo rakennusvaiheessa olevia biokaasulaitoksia on noin 928 GWh:n edestä. Suunnitteilla olevasta kapasiteetista suurin osa, noin 740 GWh, on liikennekäyttöön suunnattua biokaasua. Liikenteessä biokaasua voidaan käyttää varsinkin raskaan liikenteen polttoaineena. Biokaasun tuotantokapasiteetin kasvussa tärkeässä roolissa ovat maatalouden biokaasulaitokset. Maataloudessa syntyy paljon biokaasun raaka-aineeksi sopivaa lantaa sekä esimerkiksi ruoaksi kasvatettujen kasvien jäämiä, kuten olkia ja juurikasvien naatteja. Maatalouden valjastaminen tehokkaammin biokaasun tuotantoon mahdollistaisi tuotannon suuren lisääntymisen, mutta sen lisähyötynä olisi maatalouden päästöjen vähentyminen.