Mädätyksen, energiahyödyntämisen ja biopolttoaineen tuotannon elinkaarenaikaiset ympäristövaikutukset
Manninen, Kaisa; Judl, Jáchym; Myllymaa, Tuuli (2016-02-01)
Ympäristöministeriö
01.02.2016
Julkaisusarja:
Ympäristöministeriön raportteja 3 | 2016This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Tiivistelmä
Tutkimuksessa tarkasteltiin kahdelle jätemateriaalille, biojätteelle ja paistorasvalle, valittujen hyödyntämisvaihtojen ympäristövaikutuksia. Biojätteen hyödyntämisvaihtoehtoina vertailtiin mädätystä, energiahyödyntämistä ja bioetanolin tuotantoa. Paistorasvalle tarkasteltiin mädätystä, energiahyödyntämistä ja uusiutuvan dieselin tuotantoa.
Ympäristövaikutusten osalta tarkastelussa olivat mukana ilmastonmuutos-, happamoitumis- ja rehevöitymisvaikutukset. Prosesseista laskettiin sekä suorat vaikutukset (mm. energiankulutuksesta ja kemikaalien käytöstä aiheutuvat vaikutukset) sekä vältettävät vaikutukset (mm. kun tuotetulla bioenergialla korvataan nykyistä energiantuotantomuotoa). Tuloksien perusteella eri käsittelyvaihtoehtojen nettoympäristövaikutukset riippuvat erityisesti siitä, mitä oletuksia tehdään korvattavien prosessien osalta.
Nettoympäristövaikutuksia tarkasteltaessa voidaan todeta, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan välttää ympäristövaikutuksia enemmän kuin niitä käsittelyllä aiheutetaan, pois lukien polton happamoittavat vaikutukset. Suorien ympäristövaikutusten osalta mädätysvaihtoehto on kaikissa ympäristövaikutusluokissa tehdyillä laskentaoletuksilla paras vaihtoehto sekä biojätteen että paistorasvan käsittelylle. Ilmastonmuutos- ja rehevöitymisvaikutusten osalta seuraavana vaihtoehtona on poltto ja viimeisenä biopolttoaineen tuotanto. Poltto tuottaa suurimmat happamoitumisvaikutukset rikkidioksidipäästöjen vuoksi.
Energiantuotantomuodon korvaamisesta saatavat päästöhyvitykset vaihtelevat huomattavasti sen mukaan, mitä korvattavan energian oletetaan olevan. Lannoitteiden korvaamisessa ensisijaista on, saadaanko kemiallisia lannoitetuotteita todella korvattua mädätejäännöksestä tuotetuilla lannoitevalmisteilla, eli löytyykö niille markkinoita. Vältettävien päästöjen tarkastelu on kuitenkin olennaista vaihtoehtojen kokonaisympäristövaikutusten ymmärtämiseksi. On myös otettava huomioon, että vältettäville vaikutuksille (esim. hiilidioksidi-, ja rikkipäästöt, uusiutumattomien polttoaineiden käyttö) on lainsäädännössä asetettu tiukkoja vaatimuksia ja tavoitteita.
Energiataselaskenta osoitti, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan päästä positiiviseen taseeseen. Energiataseeseen vaikuttaa luonnollisesti, kuinka paljon prosessi vaatii energiaa, jotta haluttu lopputuote saadaan ulos. Bioetanolin tuotanto biojätteestä vaatii paljon prosessointia, kun taas polttoprosessissa energiaa kuluu lähinnä laitoksen sähkönkulutuksena. Paistorasvan käsittelyprosessien energiataseissa parhaimman taseen saavutti paistorasvan energiahyödyntäminen.
Ympäristövaikutusten osalta tarkastelussa olivat mukana ilmastonmuutos-, happamoitumis- ja rehevöitymisvaikutukset. Prosesseista laskettiin sekä suorat vaikutukset (mm. energiankulutuksesta ja kemikaalien käytöstä aiheutuvat vaikutukset) sekä vältettävät vaikutukset (mm. kun tuotetulla bioenergialla korvataan nykyistä energiantuotantomuotoa). Tuloksien perusteella eri käsittelyvaihtoehtojen nettoympäristövaikutukset riippuvat erityisesti siitä, mitä oletuksia tehdään korvattavien prosessien osalta.
Nettoympäristövaikutuksia tarkasteltaessa voidaan todeta, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan välttää ympäristövaikutuksia enemmän kuin niitä käsittelyllä aiheutetaan, pois lukien polton happamoittavat vaikutukset. Suorien ympäristövaikutusten osalta mädätysvaihtoehto on kaikissa ympäristövaikutusluokissa tehdyillä laskentaoletuksilla paras vaihtoehto sekä biojätteen että paistorasvan käsittelylle. Ilmastonmuutos- ja rehevöitymisvaikutusten osalta seuraavana vaihtoehtona on poltto ja viimeisenä biopolttoaineen tuotanto. Poltto tuottaa suurimmat happamoitumisvaikutukset rikkidioksidipäästöjen vuoksi.
Energiantuotantomuodon korvaamisesta saatavat päästöhyvitykset vaihtelevat huomattavasti sen mukaan, mitä korvattavan energian oletetaan olevan. Lannoitteiden korvaamisessa ensisijaista on, saadaanko kemiallisia lannoitetuotteita todella korvattua mädätejäännöksestä tuotetuilla lannoitevalmisteilla, eli löytyykö niille markkinoita. Vältettävien päästöjen tarkastelu on kuitenkin olennaista vaihtoehtojen kokonaisympäristövaikutusten ymmärtämiseksi. On myös otettava huomioon, että vältettäville vaikutuksille (esim. hiilidioksidi-, ja rikkipäästöt, uusiutumattomien polttoaineiden käyttö) on lainsäädännössä asetettu tiukkoja vaatimuksia ja tavoitteita.
Energiataselaskenta osoitti, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan päästä positiiviseen taseeseen. Energiataseeseen vaikuttaa luonnollisesti, kuinka paljon prosessi vaatii energiaa, jotta haluttu lopputuote saadaan ulos. Bioetanolin tuotanto biojätteestä vaatii paljon prosessointia, kun taas polttoprosessissa energiaa kuluu lähinnä laitoksen sähkönkulutuksena. Paistorasvan käsittelyprosessien energiataseissa parhaimman taseen saavutti paistorasvan energiahyödyntäminen.