Liikenteen CO2 päästöjä vähennetään kiertotalouden avulla – valmistamalla uusiutuvaa etanolia

Suomessa liikenteen aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt 2016 olivat noin viidennes kaikista kasvihuonekaasupäästöistä. Suomen tavoite on, että vuoteen 2030 mennessä liikenteen päästöjä vähennetään noin puolella verrattuna vuoden 2005 tilanteeseen. Koska liikenteen CO2 päästöjen osuus on merkittävä, niiden vähentäminen pitää tehdä nopeasti ja käyttää kaikkia käytettävissä olevia keinoja. Nykyisen autokannan päästöjen vähentäminen autokannan uudistumisella ja sähköautojen osuuden kasvu ei riitä. Yksi nopeavaikutteinen keino on auton muunnos käyttämään etanolia, joka on valmistettu 2. sukupolven uusiutuvista raaka-aineista.

”St1:n etanolin valmistuksen perusajatuksena on korvata fossiilisia polttoaineita ja tuotteita kotimaisilla kiertotaloustuotteilla. Metsäteollisuuden rakennemuutoksen jälkeen Suomesta löytyy useita paikkoja, jonne olisi luotavissa jäte- ja sivutuotteita hyödyntäviä eri toimijoiden yhteenliittymiä, joissa valmistetaan polttoaineita, entsyymejä sekä muita biotuotteita tai raaka-aineita öljynjalostukseen. Haitalliset fossiiliset polttoaineet pystytään korvaamaan uusiutuvalla energialla kunhan tuotantokustannusten välinen ero saadaan kurottua kiinni.”, kertoo St1 Lähienergian toimitusjohtaja Kristian Savela.

Autojen käyttövoimatilasto kertoo, että flexifuel-autoja on liikenteessä saman verran kuin hybridiautoja (tilanne 2017 kesällä).

Bensiiautoissa etanoli on arkipäivää, sillä sitä löytyy bensiinin tämän hetken peruslaadussa 95 E10 (se sisältää enintään 10 prosenttia etanolia). Flexifuel-auton – uuden ja E85-muunnetun – tankkaaminen on helppoa, koska siinä voi käyttää bensiinin (95 E10, 98 E5) ja etanolin (E85) lisäksi kaikkia muita nykyisiä ja tulevia bensiinilaatuja.

St1:n Kajaaniin rakentama biojalostamo on sijoitettu Pölkky Oy:n sahan viereen

Samalta alueelta löytyy myös Kainuun Voima Oy:n voimalaitos, jossa tuotetaan lämpöä kaukolämpöverkkoon ja höyryä myös St1 Cellunolix®-laitokseen. Voimalaitos polttaa lämmöntuotannossa pääosin kotimaista raaka-ainetta, kuten sahan ja biotuotetehtaan sivutuotteita. Kumppanusten toistensa sivutuotteiden käyttö edellyttää kunkin tuotannon kehittämistä niin, että sivutuotteita on mahdollista käyttää. Liikaa kompromisseja ei voida tehdä päätuotteen kustannuksella. Läheinen sijainti toisiinsa nähden mahdollistaa toistensa sivutuotteiden hyödyntämisen kuljettimien ja putkien välityksellä, jolloin muodostuu toisistaan riippuvainen ekosysteemi.

Sahoille sahanpuru on sivutuotetta ja jopa ongelmallista jätettä, jota ei kannata kovin pitkälle kuljettaa. Logistiikan suunnittelu nousee avainasemaan tuotannon sivuvirtojen hyödyntämisessä.

Toisen sukupolven biopolttoaine valmistetaan jätteistä, ei elintarviketuotantoon soveltuvista raaka-aineista

Selluloosaa sisältävistä raaka-aineista kuten sahanpuru, kierrätyspuu, paju, vaatejäte, kuitu, sokerit ja tärkkelys pystytään esikäsittelyn ja käymisen avulla valmistamaan etanolia. Samalla syntyy useita sivutuotteita kuten tärpättiä, ligniiniä, furfuraalia ja hiilidioksidia, joita voidaan jatkojalostaa lannoitteeksi, liuottimiksi tai bioöljyä jalostamolle, jossa voidaan korvata useita tuotteita kuten dieseliä, lentopolttoaineita jne. Tuotantoprosessissa sahanpurun selluloosa ensin pilkotaan ja siinä olevat sokerit vapautetaan lämmön, paineen ja entsyymien avulla. Käyminen aikaansaadaan hiivan avulla. Lopuksi käymisliemestä tislataan alkoholi talteen ja saadaan 90-prosenttista etanolia, joka väkevöidään lähes 100-prosenttiseksi etanoliksi St1:n absolutointilaitoksessa Haminassa.

Etanolin tuotanto esim. viljasta on tunnettua tekniikkaa, mutta haasteet tulevat siirryttäessä puupohjaisiin raaka-aineisiin. Selluloosan pilkkominen ja koko tuotantoprosessi on usean osatekijän kuten entsyymien sekoituksen, lämpötilan, pH:n ja vaikutusajan summa, jotta entsyymit pääsevät kunnolla kosketuksiin selluloosaan kanssa. Laitteistovalinnoilla on suuri merkitys prosessien optimoinnissa. St1:n demonstraatiolaitoksen tarkoituksena on kehittää ja optimoida tuotantolaitos, joka mahdollistaa isomman teollisen mittakaavan mukaisen laitoksen rakentamisen.

Kansallisessa energia- ja ilmastostrategiassa on tavoitteena nostaa liikenteen uusiutuvien polttoaineiden osuus vuoteen 2030 mennessä 40 prosenttiin

Valtion vuoden 2018 budjetin käsittely on juuri alkanut ja hallituksen budjettiehdotuksessa varaudutaan tukemaan sähköautojen hankinnan lisäksi autojen muunnoksia kaasu- ja etanolikäyttöisiksi (hallituksen esitys 27.9. ehdottaa etanolikonversion tueksi 200€ vuosille 2018-2021). Ennen vuotta 2007 käyttöönotettujen auton osalta etanolimuunnos tapahtuu helposti ja sitä uudempien autojen osalta vaaditaan tyyppihyväksynnän päästötestien täyttymisen osoittaminen samalla tavoin kuin muissakin moottorin muutoksissa.

Tuotetusta etanolista valmistetaan flexifuel-autojen korkeaseosetanoli-polttoainetta ja sitä käytetään bensiinin biokomponenttina. Kajaanin tehtaan tuotantokapasiteetti on 10 miljoonaa litraa etanolia vuodessa. Laitoksen toimittaa St1 Biofuels Oy, joka vastaa sen valmistuttua myös etanolin tuotannosta. Tehtaan tuotantokapasiteetti vuokrataan NEB:n sisaryritykselle, hankintayhtiö North European Oil Trade Oy:lle. NEOT toimittaa polttonesteet ABC-, St1- ja Shell-huoltamoketjuille Suomessa.

Kirjoittajat

Kristian Savela
St1 Lähienergia

Tapio Tuomi
Suomen Lähienergialiitto ry
tapio(at)lahienergia.org

Lisätiedot ja lähteet

Trafi: ajoneuvokannan käyttövoimatilastot

Trafi: autojen ensirekisteröinnit käyttövoimittain

Trafi: Ole edelläkävijä – tietoa autojen vaihtoehtoisista polttoaineista

Tilastokeskus: Suomen kasvihuonepäästöt 2016

Tilastokeskus: Suomen kasvihuonepäästöt 1990-2016

Wikipedia: flexifuel-auto

Wikipedia: biopolttoaine

Hallitus ehdottaa määräaikaista lakia romutuspalkkiosta, sähkökäyttöisten henkilöautojen hankintatuesta sekä henkilöautojen kaasu- ja etanolikonversioiden tuesta

Helsingin sanomat 2.9.2017: Autoliikenteen päästöt kuriin

Sipilän hallituksen energia- ja ilmastostrategia vuoteen 2030

Lähienergia – rakennamme puhtaan energian Suomea

Yle: Bensa-autosta flexifuel nyt helposti ja halvalla

Yksi esimerkki E85-muutossarjasta (sis. palvelu, jolla voit selvittää voiko autosi moottorin muuttaa flexifuel käyttöön)