Puun hyödyntämispotentiaali energiantuotannossa
Väinölä, Ensio (2024)
Väinölä, Ensio
2024
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-08-29
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202408298418
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202408298418
Tiivistelmä
Suomessa on paljon metsää ja sitä käytetään metsäteollisuudessa sekä energiantuotannossa. Puun hyödyntäminen pelkkään energiantuotantoon ei ole taloudellisesti kannattavinta, vaan puuta kannattaisi jalostaa mahdollisimman paljon. Puun kokonaisvaltaisella hyödyntämisellä on vaikutusta taloudelliseen kestävyyteen sekä metsän riittävyyteen. Työn tavoitteena on selvittää, löytyykö puulle uusia käyttötarkoituksia energiantuotannossa ja voidaanko puuta jalostaa energiantuotannon ohessa tulevaisuuden sovelluksissa.
Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka tarkoituksena oli kartoittaa puun hyödyntämistä energiantuotannossa ja samalla tutkia mahdollisuuksia parempaan puun jalostamiseen energiantuotannon ohella. Työssä esitellään puun ominaisuuksia energiantuotantoon sekä yleisimpiä energiajakeita ja niiden kustannustehokkuutta. Lisäksi luodaan katsaus erilaisiin tulisijoihin ja niiden ominaisuuksia energian talteen saamisessa. Työssä tarkastellaan puun jalostustuotteita, joiden tuotantoa on testattu tai jotka ovat kehitysvaiheessa sekä jalostustuotteita, joilla on potentiaalia tulevaisuuden puun hyödyntämiseen.
Työn tuloksena selviää, että puun hyödyntämistä energiantuotannossa on vaikea parantaa korkeiden hyötysuhteiden takia. Havaittiin, että Suomessa metsää hyödynnetään lähes kaikki hakkuupotentiaali, jonka vuotuinen kasvu mahdollistaa. Hakkuut eivät jakaudu tasaisesti, vaan joissakin maakunnissa metsää hakataan kestämättömästi. Selvisi myös, että puun nestemäis-ten jalostustuotteiden tuotantotavat eivät ole saavuttaneet taloudellista kannattavuutta.
Saatujen tulosten pohjalta voidaan loppupäätelmänä todeta, että kasvavaan puun tarpeeseen energiantuotannossa voidaan hyödyntää energiapajua ja puun jalostamisen osalta puuhiili on varteenotettava vaihtoehto. Pajun viljely mahdollistaa energiajakeen kasvattamisen lähempänä kulutusta, eikä kuljetuksesta koituisi liialti kustannuksia. Paju sitoo raskasmetalleja, jolloin käyttäminen on rajallista. Sitä voitaisiin käyttää seospoltossa. Puuhiilen tuotannossa puun jalostusaste nousee puuhiilen monien käyttötarkoitusten ansiosta ja tuotannossa syntyy ylijäämäenergiaa. Puun kokonaisvaltaisella hyödyntämisellä varmistetaan, että tulevaisuudessa uusiutuvan energiantarpeen kasvaessa, sen käyttö on taloudellisesti ja energiatehokkaasti on kestävällä pohjalla.
Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena, jonka tarkoituksena oli kartoittaa puun hyödyntämistä energiantuotannossa ja samalla tutkia mahdollisuuksia parempaan puun jalostamiseen energiantuotannon ohella. Työssä esitellään puun ominaisuuksia energiantuotantoon sekä yleisimpiä energiajakeita ja niiden kustannustehokkuutta. Lisäksi luodaan katsaus erilaisiin tulisijoihin ja niiden ominaisuuksia energian talteen saamisessa. Työssä tarkastellaan puun jalostustuotteita, joiden tuotantoa on testattu tai jotka ovat kehitysvaiheessa sekä jalostustuotteita, joilla on potentiaalia tulevaisuuden puun hyödyntämiseen.
Työn tuloksena selviää, että puun hyödyntämistä energiantuotannossa on vaikea parantaa korkeiden hyötysuhteiden takia. Havaittiin, että Suomessa metsää hyödynnetään lähes kaikki hakkuupotentiaali, jonka vuotuinen kasvu mahdollistaa. Hakkuut eivät jakaudu tasaisesti, vaan joissakin maakunnissa metsää hakataan kestämättömästi. Selvisi myös, että puun nestemäis-ten jalostustuotteiden tuotantotavat eivät ole saavuttaneet taloudellista kannattavuutta.
Saatujen tulosten pohjalta voidaan loppupäätelmänä todeta, että kasvavaan puun tarpeeseen energiantuotannossa voidaan hyödyntää energiapajua ja puun jalostamisen osalta puuhiili on varteenotettava vaihtoehto. Pajun viljely mahdollistaa energiajakeen kasvattamisen lähempänä kulutusta, eikä kuljetuksesta koituisi liialti kustannuksia. Paju sitoo raskasmetalleja, jolloin käyttäminen on rajallista. Sitä voitaisiin käyttää seospoltossa. Puuhiilen tuotannossa puun jalostusaste nousee puuhiilen monien käyttötarkoitusten ansiosta ja tuotannossa syntyy ylijäämäenergiaa. Puun kokonaisvaltaisella hyödyntämisellä varmistetaan, että tulevaisuudessa uusiutuvan energiantarpeen kasvaessa, sen käyttö on taloudellisesti ja energiatehokkaasti on kestävällä pohjalla.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8253]