Uutiset Metsä

Metsähakkeen keinokuivauksella voidaan nopeuttaa hakkeen toimitusketjua kannolta polttoon. Nopeutetun varastokierron ansiosta voidaan vähentää energiapuun varastoinnista aiheutuvia pääomakustannuksia ja varastoinnin aikana syntyviä kuiva-ainetappioita. Lisäksi keinokuivauksella voidaan parantaa hakkeen lämpöarvoa ja taata tasalaatuisempaa haketta erästä toiseen.

Perinteisessä luonnonkuivauksessa hakkeen raaka-aine kuivataan tavoitekosteuteen tienvarsivarastolla. Tällöin energiapuun kuivuminen on lähes täysin säiden armoilla, jolloin hakkeen korkea kosteus ja sen vaihtelu aiheuttavat merkittäviä ongelmia lämmöntuotannossa.

Tutkimuksessa selvitettiin ranka­hakkeen keinokuivaukseen pe­rustuvan hankintaketjun kustan­nuskilpailukykyä verrattuna pe­rinteiseen luonnonkuivaukseen. Kokeessa käytettiin bioraaka-aineiden kuivaukseen kehitettyä, siirrettävää konttikuivuria (SFTec Oy). Kuivauslämpönä käytettiin lämpölaitoksen reservilämpöä.

Keinokuivauksella hakkeen lämpöarvo parani ja hiukkaspäästöt vähenivät

Metsähakkeen keinokuivauksessa testattiin SFTec Oy:n valmistamaa konttikuivuria. Merikonttiin rakennettu kuivuri on siirrettävissä kuivaustarpeen mukaan. Kuva: Jaakko Repola, Luke.

Konttikuivurin lämpötila oli kokeessa noin 30 astetta. Kuivurin kuivausteho oli hyvä. Hakkeen kosteus putosi 12–21 prosenttia riippuen kuivausajasta, joka vaihteli noin 1,5 tunnista vajaaseen kahteen tuntiin sekä tuntituottavuudesta, jonka vaihteluväli oli 2,5–3,6 irtokuutiometriä tunnissa.

– Hakkeesta poistui kuivauksessa vettä keskimäärin 46 kiloa irtokuutiometriltä, jolloin saatiin parannettua selvästi myös hakkeen lämpöarvoa irtokuutiometriä kohti, kertoo Luonnonvarakeskuksen (Luke) tutkija Jaakko Repola.

Hakkeen kosteuden vaikutus hakkeen poltto-ominaisuuksiin tuli selvästi esille laboratoriossa tehdyissä polttokokeissa. Savukaasu- ja hiukkasanalyysien perusteella keinokuivaus vähensi typen oksidien määrää ja erityisesti savukaasujen häkäpitoisuutta sekä kokonaishiukkaspäästöjä. Myös palamisen hyötysuhde oli parempi keinokuivatulla hakkeella (kosteus 20 prosenttia) verrattuna hakkeeseen, jonka kosteus vastasi luonnonkuivatun hakkeen kosteustasoa (35 prosenttia).

Sen sijaan lämpölaitoksen koepoltossa keinokuivattu hake-erä ei poikennut vastaavana ajankohtana laitokselle toimitettujen hake-erien energiantuotosta, joka vaihteli 0,6–0,7 megawattiin irtokuutiometriä kohden. Yhtenä syynä tähän oli se, että kesä 2018 oli poikkeuksellisen lämmin, jolloin energiapuu kuivui välivarastolla tavanomaista kuivemmaksi.

Keinokuivauksen kannattavuutta voidaan parantaa monin keinoin

Keinokuivauksen avulla voidaan kasvattaa metsäenergiapotentiaalia – merkittävästikin, jos kohdealue on riittävän iso. Esimerkkinä Rovaniemen alue, jonka kokonaisenergiasisältö on 317 232–359 874 megawattituntia vuodessa. Keinokuivausta käyttämällä tarvittava energiasisältö voidaan myös kerätä entistä pienemmältä hankinta-alueelta.

Keinokuivauksen kannattavuus on riippuvainen useasta tekijästä kuten esimerkiksi kuivurin tehotuntituottavuudesta. Perinteiseen luonnonkuivaukseen ja keinokuivauksen perustuva toimitusketju ovat yhtä kannattavia, kun kuivurin tehotuntituottavuus on noin viisi irtokuutiometriä tunnissa. Tätä suuremmilla arvoilla keinokuivaukseen perustuva toimitusketju on kannattavampaa.

– Jotta rankahakkeen keinokuivaus olisi liiketaloudellisesti kannattavaa, lämpöyrittäjän pitäisi saada kuivaukseen käytettävä energia reilusti alle markkinahinnan, hyödyntämällä esimerkiksi lämpöverkon hukkalämpöä.  Kannattavuutta parantaisi myös keinokuivatusta hakkeesta maksettava parempi hinta laadun takia, esimerkiksi yksi euro megawattitunnilta, Repola toteaa.

Metsähakkeen keinokuivauksen vaikutus hankintaketjun kannattavuuteen (A71770) -projektia rahoitti Euroopan kehitysaluerahasto ja sen toteuttivat Luke, Lapin ammattikorkeakoulu, SFTec Oy (laitevalmistaja) ja Mikkone Oy (lämpöyrittäjä).