Content image

Lohjalla tuotetut lannoitteet tarjoavat niiden käyttäjälle suuren päästövähennyspotentiaalin.

Sanni Mallat

Sanni Mallat, diplomityöntekijä

  • Ympäristötekniikka, LUT yliopisto Lappeenranta
  • Maisterivaiheen pääaine: Sustainability Science and Solutions

  • Työn nimi: Biokaasun ja kierrätyslannoitteiden tuotannon ilmastovaikutus

23.12.2021

Kierrätyslannoitteita käyttämällä voidaan saavuttaa merkittäviä ympäristöhyötyjä

Tutkimus toteutettiin selvittämällä Lohjan biokaasulaitoksella tuotettujen kierrätyslannoitevalmisteiden ilmastovaikutuksia elinkaariarviointimenetelmää käyttäen. Sanni Mallatin diplomityön tutkimus osoittaa Lohjalla tuotettujen lannoitteiden tarjoavan niiden käyttäjälle suuren päästövähennyspotentiaalin.

Miten päädyit diplomityöntekijöksi Gasumille ja mitä tutkimuksesi käsittelee?

Kiinnostus energiayritystä ja sen tavoitteita, kohti puhtaampaa energiaa ja tulevaisuutta sai minut hakemaan töihin Gasumille. Aloitin Gasumilla asiakaspalvelutyössä liikennekaasun kuluttajien parissa. Biokaasuala alkoi kiinnostaa enemmän ja päädyin tiedustelemaan mahdollisuutta opinnäytetyön tekemiseen ympäristötekniikan opintoihini.

Diplomityön aiheena oli tutkia Gasumin Lohjan biokaasulaitoksella tuotetun biokaasun ja kierrätyslannotteiden ilmastovaikutusta. Tavoitteena oli erityisesti lisätä tietoa kierrätyslannoitteiden ilmastovaikutuksesta, ja verrata kierrätyslannotteiden tuotannosta aiheutuvia päästöjä mineraalilannoitteiden tuotannon päästöihin.

Miten tutkimus toteutettiin?

Tutkimus toteutettiin selvittämällä Lohjan biokaasulaitoksella tuotettujen kierrätyslannoitevalmisteiden ilmastovaikutuksia elinkaariarviointimenetelmää käyttäen. Elinkaariarvioinnin avulla voidaan tunnistaa tuotteen, prosessin tai palvelun elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia. Tässä tutkimuksessa päästöjen laskennassa käytettiin Sulca-työkalua.

Työssä huomioitiin biokaasun tuotannon vaiheet alkaen biojätteiden kuljetuksesta biokaasulaitokselle ja loppuen biokaasun verkkoonsyöttöön sekä lannoitteiden kuljetukseen käyttäjille. Lannoitteiden osalta keskityttiin kasvien pääravinteisiin, eli typpeen, fosforiin ja kaliumiin.

Mitä lannoitteet ovat?

Lannoitteet ovat mitä tahansa orgaanisia tai epäorgaanisia aineita, joita käytetään parantamaan viljelykasvien kasvua. Lannoitteilla on tärkeä rooli ruoantuotannon näkökulmasta, ja onkin arvioitu, että väestönkasvun seuruksena niiden tarve tulee kasvamaan jopa 30 % nykyisestä vuoteen 2050 mennessä.

Mineraalilannoitteet ovat epäorgaanisia lannoitteita, jotka sisältävät muun muassa typpeä, fosforia ja kaliumia.

Erityisesti mineraalitypen osalta valmistus kuluttaa paljon energiaa ja aiheuttaa päästöjä, sillä sen valmistuksessa käytetään usein fossiilista maakaasua tai hiiltä. Lisäksi fosfori on uusiutumaton luonnonvara, jota louhitaan kallioperästä.

Kierrätyslannoitteet taas syntyvät usein jonkin prosessin, kuten biokaasun tuotannon, sivutuotteena. Esimerkiksi Gasumin Lohjan biokaasulaitoksella tuotetaan jätteitä mädättämällä biokaasua liikennekäyttöön ja kahta kierrätyslannoitetta: nestemäistä Perus-lannoitetta ja kiinteää Humus-lannoitetta. Molemmat lannoitteet soveltuvat myös luomuviljelyyn. Ne sisältävät mineraalilannoitteiden tapaan ravinteita, mutta lisäksi myös maaperälle hyödyllistä orgaanista ainesta.

Miksi aihe on tärkeä?

Aihe on tärkeä, sillä ilmastonmuutoksen hidastamisen näkökulmasta päästöjä tulee tarkkailla ja pyrkiä vähentämään joka sektorilla. Mineraalilannotteiden valmistus on energiaintensiivistä, aiheuttaen suuria päästöjä ja esimerkiksi fosforivarannot alkavat käydä vähiin, jolloin vaihtoehtoja mineraalilannoitteille tulee pohtia.

Markkinat kierrätyslannoitteiden osalta ovat vasta kehittymässä, ja siksi onkin mielenkiintoista vertailla näitä kahta lannoitevaihtoehtoa ympäristönäkökulmasta.

Mitä hyötyjä Lohjalla tuotetuilla kierrätyslannotteilla voidaan saavuttaa mineraalilannotteisiin verrattuna?

Tutkimuksen perusteella Lohjan laitoksella tuotettavien kierrätyslannoitteden päästöt ovat moninkertaisesti pienemmät verrattuna vastaavan määrän ravinteita sisältävien mineraalilannoitteiden tuotannon päästöihin.

Vähäpäästöisen valmistusprosessin lisäksi kierrätyslannoitteiden etuna on niiden orgaanisen aineksen pitoisuus, jolla on positiivisia vaikutuksia maaperän kasvukuntoon ja ominaisuuksiin. Raaka-aineet tulevat läheltä ja lannoitteet hyödynnetään lähialueilla.

Etuna voidaan myös nähdä, ettei niiden hinta ole sidoksissa fossiilisen energian hintaan toisin kuin teollisilla lannoitteilla. Esimerkiksi syksyllä 2021 mineraalilannoitteiden hinnoissa tapahtui suuri nousu maakaasun hinnannousun myötä, mutta kierrätyslannoitteiden osalla hintojen voidaan olettaa pysyvän vakaampina.

Lohjalla tuotetut lannoitteet tarjoavat niiden käyttäjälle suuren päästövähennyspotentiaalin. Kierrätyslannoitteiden tuotannon päästöt ovat yli 90 % pienemmät kuin vastaavan määrän ravinteita sisältävän mineraalilannoitteen päästöt. Kierrätyslannotteiden käytöllä voidaan välttää mineraalilannotteiden tuotannosta aiheutuvia päästöjä ja samalla edistetään ravinteiden kiertoa sekä toimitaan ilmastonmuutosta vastaan.

Päästöjen vertailu Lohjan kierrätyslannoitteiden ja saman määrän ravinteita sisältävän kuvitteellisen mineraalilannoitteen välillä:

Päästöjen vertailu eri kierrätyslannoitteiden välillä

Työssä laskettiin Perus- ja Humus-lannoitteiden tuoteselosteiden perusteella niiden sisältämä typpi, fosfori ja kalium. Mineraalilannoitteet kuvassa ovat kuvitteellisia lannoitteita, jotka sisältävät saman verran typpeä, fosforia ja kaliumia kuin kierrätyslannoitteet. Päästöt mineraalilannoitteille on laskettu Ecoinventin tietokannasta saatujen päästökertoimien perusteella.

Miten kierrätyslannotteiden käyttö edistää kiertotaloutta?

Gasumin biokaasulaitokset edistävät kiertotaloutta parhaimmillaan. Jätteistä tuotettu uusiutuva biokaasu hyödynnetään liikenteen polttoaineena, ja sivutuotteena syntyvästä mädätysjäännöksestä saadaan Lohjan laitoksen tapauksessa kahta ravinnerikasta kierrätyslannoitevalmistetta, joita voidaan käyttää luomuviljelyssä lähellä olevilla maatiloilla.

Jätteistä saadaan siis hyödynnettyä niiden sisältämä energia, ja samalla ravinteet saadaan tehokkaasti uudelleen kiertoon pelloille.

Miten kuluttaja voi omalta osaltaan edistää kiertotaloutta? Mikä on kuluttajan rooli biokaasun ja kierrätyslannoitteiden tuotannon näkökulmasta?

Kuluttajien jokapäiväisillä valinnoilla on suuri merkitys sekä biokaasun ja kierrätyslannoitteiden tuotannon, että ilmastonmuutoksen näkökulmasta. Arkipäiväisellä päätöksellä heittää esimerkiksi ruoantähteet sekajätteen sijasta biojätteen joukkoon, kuluttaja edistää omalta osaltaan kiertotaloutta ja hillitsee ilmastonmuutosta.

Biohajoavan jätteen energiasisältö saadaan hyödynnettyä energiana biokaasun muodossa, ja jätteen sisältämät tärkeät ravinteet päätyvät lopulta kasvien hyödynnettäväksi ja takaisin kiertoon lannoitteiden mukana. Sekajätteen mukana tärkeät ravinteet sekä orgaaninen aines häviäisivät kierrosta. Kun ravinteet saadaan tehokkaasti kiertoon, voidaan vähentää uusiutumattomien luonnonvarojen kuten energian ja ravinteiden käyttöä.

 

Tutustu myös näihin

Fakta: Biokaasu on malliesimerkki kiertotaloudesta

Kiertotalous tarjoaa kulutuksen ja tuotantovaatimusten kasvaessa ratkaisun kestävään kasvuun. Biokaasun tuotantoprosessi on tästä hyvä esimerkki.

Lue lisää

Fakta: Mistä biokaasua tehdään?

Biokaasun tuotantoon sopivat eri alojen orgaaniset sivuvirrat, jotka tällä hetkellä menevät suurelta osin hukkaan.

Lue lisää

Väitöskirjatutkimus: Vieraslajit biokaasun raaka-aineena

Tutkimus antaa viitteitä siitä, että joutomaiden vieraslajeja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää biokaasun raaka-aineina.

Lue lisää