Bioenergia-ala

Johdanto

Bioenergia-alalle on keskeistä biomassasta eli eloperäisestä aineksesta saatavan energian tuottaminen. Bioenergia-ala on laaja kokonaisuus, joka muodostuu monista eri toimialoista. Osa bioenergia-alan yrityksistä on erikoistunut energiaraaka-aineiden kasvattamiseen, keräämiseen ja käsittelyyn, toiset puolestaan jalostavat niistä biopolttoaineita. Ala työllistää myös energiantuotannossa voimalaitoksissa sekä mm. kuljetuksen, tutkimuksen ja tuotekehityksen tehtävissä.

Tuotteet ja palvelut

Bioenergiaksi kutsutaan biomassasta eli eloperäisestä aineksesta saatavaa energiaa. Energianlähteenä käytetään puuta, turvetta, peltokasveja ja bioperäisiä jätteitä. Biomassa joko kuivataan ja poltetaan sellaisenaan sähkön tai lämmön tuottamiseksi tai sitten se jalostetaan polttoaineeksi kuten bioetanoliksi tai biodieseliksi liikenteen tarpeisiin tai biokaasuksij a puupelleteiksi lämmityksen tarpeisiin.

Bioenergia on uusiutuvaa energiaa toisin kuin esimerkiksi öljy, sillä uutta biomassaa syntyy jatkuvasti lisää biologisten prosessien seurauksena.Uusiutuvuutensa vuoksi biopolttoaineet tarjoavatkin kestävän vaihtoehdon energianlähteeksi. Kestävyys edellyttää kuitenkin uusiutuvan energianlähteen hyödyntämistä uusiutumisnopeuden rajoissa. Turve on merkittävä bioenergian lähde, mutta sen uusiutuminen on erittäin hidasta.

Bioenergia on siinä mielessä ympäristöystävällistä, että se on hiilidioksidineutraalia, mikä hidastaa ilmastonmuutosta. Biomassojenkin poltossa vapautuu hiilidioksidia, mutta hiilidioksidipäästöt eivät lisäänny, koska vapautuva hiili sitoutuu kasvavaan biomassaan. Käyttämällä biomassoja fossiilisten polttoaineiden sijaan voidaan myös vähentää energiantuotannon raskasmetalli- ja rikkipäästöjä.

Bioenergian osuus Suomen energiankulutuksesta on teollisuusmaiden korkein, runsaat 25 prosenttia(90 TWh), kun mukaan lasketaan puu, turve ja kierrätyspolttoaineet. Kestävän kehityksen edistämisen lisäksi kotimaisten biomassojen hyödyntäminen parantaa energiantuotannon omavaraisuutta ja huoltovarmuutta. Bioenergian tuotanto luo myös työpaikkoja eri puolille maata.

Puuperäiset polttoaineet

Metsistä saatavat puuperäiset polttoaineet ovat määrällisesti merkittävin bioenergian lähde. Kaikesta Suomessa käytettävästä energiasta noin viidennes tuotetaan puulla ja puupohjaisilla energialähteillä.Suomi on Euroopan unionin kärkimaita puuenergian hyödyntäjänä.

Metsäpolttoainetta saadaan korjaamalla puut koneellisesti tai käsin ja hakettamalla ne koneellisesti. Haketta tehdään karsimattomasta kokopuusta, karsituista rangoista ja raivauspuusta sekä hakkuutähteistä, joita ovat latvukset ja oksat. Hakkuualoilta ja rakennustyömailta nostetaan myös kantoja, jotka hyödynnetään energian tuotannossa.

Hakkeesta saadaan energiaa voima- tai lämpölaitoksessa. Laitoksen polttokattilan koko ja ominaisuudet vaikuttavat siihen, millaista haketta voidaan käyttää. Suurissa laitoksissa voidaan käyttää hakkuutähdehaketta, sahahaketta ja kokopuuhaketta sekä niiden seoksia, jotka poltetaan yhdessä muiden kiinteiden polttoaineiden kanssa.

Polttopuuta käytetään halkoina ja klapeina tai pilkkeinä mm. pientalojen ja maatilojen lämmityksessä. Hakkeen käyttö on kuitenkin lisääntymässä. Suurten kiinteistöjen lämmityksessä käytetään haketta.

Sahanpurua, sahahaketta, höylänlastuja, hiontapölyä jne. syntyy mekaanisen metsäteollisuuden ja puusepänteollisuuden prosesseissa. Nämä voidaan polttaa joko sellaisenaan, seulottuna tai pelleteiksi puristettuna aluelämpölaitoksissa tai voimaloissa.

Puupelletit ovat sylinterinmuotoisia puristeita, jotka valmistetaan tavallisesti sahanpurusta tai höylänlastusta. Niitä käytetään esimerkiksi kotitalouksissa lämmitykseen. Puubriketit ovat suurempia, minkä vuoksi niitä käytetään suurissa lämpölaitoksissa.

Puun kuorta saadaan ainespuun teollisessa kuorinnassa. Märkää kuorta voidaan kuivata puristamalla, jonka jälkeen se revitään polttokelpoiseen muotoon ja käytetään biopolttoaineena isoissa tuotantolaitoksissa esimerkiksi metsäteollisuudessa.

Mustalipeä on Suomessa yksi tärkeimmistä biopolttoaineista. Sitä saadaan sellun keiton yhteydessä kemiallisessa metsäteollisuudessa. Puusta liuennutta ligniiniä sisältävä aines ja keittokemikaalien seos otetaan talteen, väkevöidään ja poltetaan tehtaan soodakattilassa. Metsäteollisuus hyödyntää itse pääosan näin saadusta energiasta.

Turve

Turve on luokiteltu Suomessa hitaasti uusiutuvaksi polttoaineeksi. Hitaasta uusiutumisestaan huolimatta turve on bioenergian lähde.Turve on hapettomassa ja kosteassa tilassa epätäydellisesti hajonnutta kasviainesta, jonka lähteenä ovat mm. sammal, sara ja liekopuu.

Polttoturpeena käytetään yleisimmin jyrsinturvetta ja palaturvetta. Turvetta käytetään alueittain paljon sekä lämmön että sähkön tuotantoon taajamissa ja teollisuudessa. Sillä tuotetaan noin 6-7 prosenttia energiantarpeestamme.

Peltobiomassat

Peltobiomassaa saadaan pelloilla tai soilla kasvatettavista energiakasveista, joita ovat esimerkiksi ruokohelpi ja öljykasvit. Ruokohelpi on maamme tärkein energiakasvi. Peltobiomassaa saadaan myös viljakasvien osista kuten oljesta. Peltobiomassojen hyödyntäminen on Suomessa vasta alussa.

Peltobiomassan käyttäminen energiantuotantoon on perusteltua, kun se ei vaaranna elintarvike- tai rehuhuoltoa. Energiakasvit myös rikastuttavat viljelykiertoa. Kasveista riippuen ne vähentävät tautien ja tuholaisten määrää sekä tasapainottavat ravinteiden käyttöä ja vesitaloutta sekä parantavat peltomaan rakennetta. Ruokohelpiä voitaisiin viljellä käytöstä poistetuilla turvesoilla.

Peltobiomassaa voidaan hyödyntää energiantuotannossa eri tavoin. Se voidaan polttaa voimaloissa lämmön tai sähkön tuottamiseksi tai jalostaa nestemäiseksi polttoaineeksi tai biokaasuksi. Kiinteiksi polttoaineiksi soveltuvat esimerkiksi olki, viljanjyvät ja energiaheinät kuten ruokohelpi ja järviruoko. Viljan käyttöön energiaksi vaikuttaa mm. viljan markkinahinta.

Biopolttoaineet

Peltobiomassoja voidaan jalostaa myös nestemäiseksi polttoaineeksi, biopolttoaineeksi, jota voidaan käyttää esimerkiksi autoissa.Sokeri- ja tärkkelyspitoisista kasveista kuten sokerijuurikkaasta ja ohrasta saadaan alkoholipohjaisia polttoaineita kuten bioetanolia. Kasviöljypohjaisia polttonesteitä kutsutaan biodieseliksi. Kasviöljyä saadaan öljykasveista, esimerkiksi rypsistä saadaan rypsiöljyä.

Biokaasu

Biokaasua voidaan käyttää lämmön ja sähkön tuottamiseen, liikennepolttoaineena ja kotitalouksissa kaasuna. Biokaasua,joka on pääasiassa metaania, syntyy eloperäisen aineksen hajotessa hapettomissa olosuhteissa. Talteen kerätty metaani on puhdistamisen jälkeen käyttövalmista biokaasua. Biokaasua tuotetaan myös biokaasureaktoreissa.

Biokaasun raaka-aineena käytetään jätevedenpuhdistamojen lietteitä, kaatopaikkojen bioperäisiä jätteitä, maatalouden lantaa ja helposti hajoavia biomassoja sekä elintarviketuotannon sivutuotteita. Myös peltokasveja voidaan viljellä raaka-aineeksi.

Biokaasulla, peltobiomassoilla ja biopohjaisilla polttonesteillä tuotetun energian merkitys on ollut varsin vähäinen koko energiantuotannossa, mutta merkitys on kasvamassa, kun fossiilisille polttoaineille etsitään vaihtoehtoja.

Kierrätyspolttoaineet

Myös jätteistä pystytään tuottamaan etanolia liikennepolttoaineeksi. Etanolin tuotannossa voidaan hyödyntää erilaisia käymiskelpoisia jätteitä ja sivuvirtoja, joita saadaan esimerkiksi leipomoista, kaupoista ja juomateollisuudesta. Etanoli väkevöidään, jonka jälkeen se sekoitetaan bensiiniin tai siitä valmistetaan korkeaseosetanolia.

Suomessa energiayhtiö ST1:n kehittämä jätepohjainen RE85-korkeaseosetanoli on jo jakelussa. Sitä on tutkittu VTT:n koordinoimassa TransEco-tutkimusohjelmassa. RE85 sopii perinteisiä autojen bensiinimalleja korvaaviin flexifuel-malleihin, joihin voi tankata kaikkia bensiinilaatuja etanolipitoisuudesta riippumatta.

BIOENERGIA TYÖLLISTÄÄ MONESSA

Bioenergian alkutuotanto tapahtuu pitkälti metsätalouden ja turveteollisuuden piirissä. Energiapuun hakkuun, hakkuutähteiden keruun, metsä- ja kaukokuljetusten sekä energiapuun haketuksen tehtävissä työskentelee mm.metsäkoneenkuljettajia, metsureita ja hakkurinkuljettajia. Johto- ja suunnittelutehtävissä työskentelee mm. metsätalousinsinöörejä ja metsätaloudenharjoittajia.

Työ tehdään koneellisesti käyttäen energiapuukorjureita, kantojen nostokoneita, hakkuukoneita, siirrettäviä tai kiinteitä hakkureita ja murskaimia sekä kuormatraktoreita, hakeautoja ja energiapuuautoja

Turvetuotanto työllistää pääasiassa korjuu- ja kuljetustehtävissä. Turpeen nosto tehdään kesällä, jolloin turve on mahdollisimman kuivaa jo valmiiksi. Työ tehdään koneellisesti käyttäen traktoreita, erilaisia työkoneita sekä kaivinkoneita.Turvetta kuivatetaan suolla auringossa ja tuulessa, jonka jälkeen se varastoidaan ja kuljetetaan polttolaitokseen rekoilla.

Maatalouden parissa tapahtuva peltobiomassojen tuotanto koostuu peltojen viljelystä sekä energiakasvien korjuusta ja käsittelystä.Näissä tehtävissä työskentelee maanviljelijöitä, maataloustyöntekijöitä sekä urakoitsijoita. Osa maanviljelijöistä tekee myös turvetöitä.

Kuljetuksissa välivarastoihin, terminaaleihin, polttolaitoksiin sekä biopolttoaineita jalostaviin laitoksiin työskentelee kuorma-autonkuljettajia ja yhdistelmäajoneuvonkuljettajia.

Lämpöyrittäjät myyvät paikallisille asiakkailleen lämpöä. Lämmitettävät kohteet ovat mm. teollisuuslaitoksia, suuria kiinteistöjä tai muutaman pienemmän kiinteistön muodostamia kokonaisuuksia.Polttoaineen hankinnan lisäksi lämpöyrittäjä huolehtii lämpökeskuksen toiminnasta. Polttoaineena on yrittäjän omista metsistä tai lähiseudulta hankittu puu, peltobiomassat tai turve.

Energiantuotanto tapahtuu voimalaitoksissa, joissa työskentelee mm. energian tuotannon prosesseja hoitavia voimalaitoksen käyttäjiä, käyttöinsinöörejä, energiatekniikan insinöörejä ja kunnossapidon henkilökuntaa.

Biopolttoaineiden jalostus on kehittyvä ala. Teollinen tuotanto käynnistynee Suomessa muutaman vuoden sisällä. Tutkimus ja tuotekehitys työllistävät mm. kemistejä, biotekniikan insinöörejä ja laborantteja. Tuotannossa työskentelee prosessiteollisuuden insinöörejä ja prosessinhoitajia.

Bioenergia-alaan liittyy keskeisesti myös laitteiden ja prosessien tuotekehitys-, suunnittelu-, valmistus- ja huoltotehtävät. Ala työllistää myös mm. energianeuvonnan ja konsultoinnin, myynnin ja markkinoinnin, ostojen ja hankintojen, varastoinnin, tietotekniikan, viestinnän ja hallinnon tehtäväalueilla.

Työpaikat

Energiayhtiöt. Metsätalous. Metsäteollisuus. Maatalous. Urakoitsijat. Kuljetusyritykset. Konsulttiyritykset. Laitevalmistajat.Kemianteollisuus. Tutkimuslaitokset. Yliopistot. Oppilaitokset.

Ammatit

Hakkurinkuljettaja. Metsäkoneenkuljettaja. Metsuri. Metsänhoitaja. Metsätalousinsinööri. Metsätalouden harjoittaja. Maanviljelijä.Kuorma-autonkuljettaja. Yhdistelmäajoneuvonkuljettaja.Voimalaitospäällikkö. Energiatekniikan insinööri. Käyttöinsinööri. Kunnossapitoinsinööri. Voimalaitoksen käyttäjä. LVI-insinööri. LVI-asentaja.Kemisti. Biotekniikan insinööri. Laborantti.Lämpöyrittäjä.Energianeuvoja. Konsultti.

Koulutus

Bioenergia-alalle soveltuva koulutus riippuu siitä, millä tehtäväalueella ja missä tehtävissä työskennellään. Alalla on hyötyä moniosaamisesta. Käytännön työssä on etua mm. bioenergia-alan, raaka-aineen hankinnan, kuljetuksen ja LVI-alan tuntemuksesta.

Toisen asteen ammatillisissa oppilaitoksissa voi suorittaa metsäalan perustutkinnon, jossa voi suuntautua mm. metsäenergian tuotantoon. Tutkintonimike on metsäenergian tuottaja.

Perustutkinnon voi suorittaa myös näyttötutkintona, joka on erityisesti aikuisille suunniteltu joustava tutkinnon suorittamistapa.

Näyttötutkintona voidaan suorittaa myös bioenergia-alan, metsäkoneenkuljettajan ja metsätalousyrittäjän ammattitutkinnot sekä metsäkoneenkuljettajan ja metsämestarin erikoisammattitutkinnot.

Energiantuotannossa voimalaitoksissa työskennellään esimerkiksi sähkö- ja automaatiotekniikan, talotekniikan sekä kone- ja metallialan perustutkinnoilla.

Myös oppisopimuskoulutus tarjoaa mahdollisuuden kouluttautua alalle.

Ammattikorkeakouluissa voi opiskella metsätaloutta ja suorittaa luonnonvara-alan ammattikorkeakoulututkinnon metsätalousinsinööri (AMK).

Ammattikorkeakouluissa voidaan suorittaa myös tekniikan ammattikorkeakoulututkinto insinööri (AMK). Soveltuvia suuntautumisvaihtoehtoja ovat esimerkiksi energiatekniikka, sähkötekniikka, automaatiotekniikka, talotekniikka, biotekniikka ja logistiikka.

Yliopistoissa voi opiskella teknisiä tieteitä. Alempi korkeakoulututkinto on tekniikan kandidaatti. Ylempi korkeakoulututkinto on diplomi-insinööri. Opinnoissa voi suuntautua esimerkiksi biotuotetekniikkaan, energiatekniikkaan, sähkötekniikkaan ja elektroniikkaan sekä automaatiotekniikkaan, konetekniikkaan, tuotantotalouteen ja logistiikkaan.

Yliopistoissa voi opiskella myös maatalous- ja metsätieteitä. Alempi korkeakoulututkinto on maatalous- ja metsätieteiden kandidaatti. Ylempi korkeakoulututkinto on maatalous- ja metsätieteiden maisteri.

Biopolttoaineiden tutkimus- ja kehitystyöhön voi suuntautua esimerkiksi opiskelemalla yliopistoissa luonnontieteellisellä koulutusalalla kemiaa. Alempi korkeakoulututkinto on luonnontieteiden kandidaatti. Ylempi korkeakoulututkinto on filosofian maisteri.

Teknisissä tieteissä voi opiskella kemian tekniikkaa sekä biotekniikkaa. Alempi korkeakoulututkinto on tekniikan kandidaatti. Ylempi korkeakoulututkinto on diplomi-insinööri.

Työllisyys

Bioenergia-ala työllistää noin 20 000 henkilöä (v. 2017). Eniten työllistävät turpeen ja metsähakkeen tuotanto. Alkutuotannon lisäksi ala työllistää esimerkiksi kuljetuksessa, energiantuotannossa ja tuotekehityksessä. Työpaikkoja on maaseudulla ja kaupungeissa eri puolilla maata. Maa- ja metsätaloudessa tehtävät bioenergiaan liittyvät työt voivat olla myös sivutoimisia, osa-aikaisia ja kausittaisia.

Alan yritykset rekrytoivat tarpeen mukaan. Uusia työntekijöitä tarvitaan pitkällä aikavälillä eläkkeelle lähtevien tilalle sekä alan kasvutavoitteiden täyttämiseksi. Suurin tarve on ollut metsähakkeen tuotannossa ja kuljetuksessa, joissa tarvitaan koneen- ja autonkuljettajia. Työllisyystilanne on hakeyrityksissä paras talvisin, kesät ovat hiljaisempaa aikaa.

Metsähakkeen kysyntä ja käyttö ovat kuitenkin viime vuosina vähentyneet monista syistä. Sellutehtailta tulee jatkossakin suuri määrä puunkuorta, joka kilpailee energiapuun kanssa. Sähkön tuotanto on vähentynyt voimalaitoksissa alhaisen markkinahinnan ja kannattavuuden vuoksi. Tämä on ajanut bioenergiayrityksiä vaikeuksiin erityisesti Keski-Suomessa, eikä investointeja uskalleta tehdä tulevaisuuden epävarmuuden vuoksi.

Bioenergia-alan työllisyyttä edistävät ilmastonmuutoksen hillitseminen ja fossiilisten polttoaineiden korvaaminen bioenergialla sekä pyrkimys energiaomavaraisuuden lisäämiseen ja tuontienergian käytön vähentämiseen. Metsähakkeen käyttöä lisäämällä voidaan luoda lisää uusia työpaikkoja bioenergian hankintaan, kuljetukseen ja energiantuotantoon. Työntekijöiden määrän arvioidaan kasvavan etenkin biojalostuksessa, jossa biopolttoaineita tuotetaan metsistä saatavilla raaka-aineilla.

Energiapolitiikalla voidaan vaikuttaa työllistävyyteen esimerkiksi metsähakkeella tuotetun sähkön tukien sekä turpeella tuotetun lämmön verotuksen kautta. Turpeen tuotannon ja kuljetusten työllistävyys voivat heikentyä, jos veronkiristykset sekä uusien tuotantoalueiden lupien saamisen vaikeudet jatkuvat.

Kehitysnäkymät

Bioenergia-alaan vaikuttavia keskeisiä tekijöitä ovat ympäristöasioiden korostuminen, EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan säädökset, kansallinen lainsäädäntö ja tavoitteet, pyrkimys korkeampaan energiaomavaraisuuteen, bioenergian käytön määrä verrattuna fossiilisen energian käyttöön, energian hintataso ja yritysten saamat energiatuet.

Bioenergian käytön lisäämiselle on monia perusteita, jotka edistävät alan toimintaa. Energiantuotannon päästöjen haitallisia ilmasto- ja ympäristövaikutuksia, erityisesti ilmastonmuutosta, voidaan vähentää korvaamalla fossiilisia polttoaineita bioenergialla.

EU on asettanut jäsenmailleen tavoitteet, joiden mukaan uusiutuvan energian käyttöä lisätään, kasvihuonekaasupäästöjä vähennetään ja energiatehokkuutta parannetaan. Suomen hallituksen tavoitteena on nostaa uusiutuvan energian osuus yli 50 prosenttiin loppukulutuksesta ja kotimaisen energian osuus yli 55 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä sekä saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2045 mennessä lähinnä metsien hiilinielun avulla.

Bioenergian käytön lisäämisellä voidaan myös parantaa Suomen energiaomavaraisuutta, joka on eurooppalaisittain alhainen, sekä vähentää riippuvuutta energian tuonnista ja fossiilisten polttoaineiden hintavaihteluista. Kotimaisen bioenergian käyttö parantaa huoltovarmuutta varmentamalla energianlähteiden saatavuuden.

Biopolttoaineilla korvataan pääasiassa kivihiiltä, öljyä, maakaasua ja tuontisähköä. Yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto on jatkossakin suurin kiinteiden biopolttoaineiden käyttökohde. Suomessa biopolttoaineiden käyttöä voidaan lisätä, sillä niiden tuotanto ei vaaranna teollisuuden raakapuun saantia eikä vaikeuta ravinnon tuotantoa pelloilla.

Metsähake muodostaa suurimman käyttämättömän varannon, mutta sen käyttö lisääntyy hitaasti. Se syntyy metsätalouden sivutuotteena harvennusten pienpuusta, hakkuutähteistä ja kannoista. Muista biopolttoaineista turpeen käyttö on laskussa, peltobiomassojen hyödyntäminen on alkuvaiheessaan. Biokaasua ja biomassaa sisältäviä jätteitä voitaisiin hyödyntää enemmän energiantuotannossa.

Suomen energiantuotantolaitokset ovat tehokkaita ja ajanmukaisia, ja niitä valvotaan tiukoilla ympäristölupamääräyksillä. Pientaloissa olevien vanhempien pilkekattiloiden energiatehokkuutta voidaan parantaa ja päästöjä vähentää neuvonnan keinoin sekä uusimalla laitteistoja.

Energiatuki on keskeinen uusiutuvan energian investointeja edistävä väline, jota voi saada esimerkiksi investointi- ja selvityshankkeisiin, joilla edistetään uusiutuvan energian tuotantoa tai käyttöä tai energiansäästöä tai vähähiilisyyttä. Tutkimus- ja kehitystyö voi kohdistua esimerkiksi biopolttoaineiden tuotantoteknologiaan.

Bioenergiaan liittyvän osaamisen ja alan laitteiden vientimahdollisuudet ovat globaalit ja kasvavat. Ala luo työpaikkoja eri puolille maata, myös syrjäseuduille. Bioenergia-alan koulutusta on kehitettävä kaikilla koulutusasteilla vastaamaan käytännön tarpeita.

Bioenergia ry toimii bioenergia-alan yritysten edunvalvojana. Yhdistyksen tavoitteena on synnyttää uusia työpaikkoja, torjua ilmastonmuutosta, edistää kotimaisten polttoaineiden käyttöä energiantuotannossa sekä nostaa uusiutuvan energian osuutta ja energiaomavaraisuuden astetta.

Lähialat

Energiateollisuus. Metsätalous. Maatalous. Ympäristöala.

Bioenergia-ala