Seinät pitävät taloja pystyssä ja eristävät lämpöä käyttöikänsä ajan, mutta mitä sen jälkeen, kun talo on aika purkaa?
Tutkimme Ny teknik för energieffektiv partikelavskiljning från rökgaser-hankkeessa (NYEP), voisiko seinärakenteet kokonaisuudessa hyödyntää vielä myöhemmin muuhun käyttötarkoitukseen esimerkiksi talojen energiantuotannossa.
Purkujätteestä on totuttu lajittelemaan metallit, kiviaines, tiilet, sekä polttokelpoinen- ja palamaton sekajäte. Suomen tavoitteena on kierrättää 70 prosenttia rakennusten purkujätteestä vuoteen 2020 mennessä.
Puumateriaalia löytyy rakennuksissa monessa eri muodossa, joten niille on hankala soveltaa yhtenäistä jatkojalostusväylää. Pitkät kuljetusmatkat tuovat myös oman haasteensa tilanteeseen. Vaikka polttamista ei katsota kierrättämiseksi, se on joissain tapauksissa ainoa kustannusrakenteelta järkevä toimenpide puuperäiselle jätteelle.
Ulkoseinästä pelletiksi
Pellettien tuotanto ja käyttö on lähes kolminkertaistunut 11 vuodessa Suomessa. Yhä useampi lämpö- ja voimalaitos käyttää puupellettiä lämmönlähteenä. Vaikka pellettiä polttavia laitoksia on vain kymmenkunta, on niiden osuus Suomen pelletin käytöstä lähes 80 prosenttia.
Pelletillä on pyritty vähentämään öljyn käyttöä laitoksissa. Metsähaketta vastaan pelletti ei pysty kilpailemaan kalliimman hinnan ja laitosten polttotekniikan takia, joka soveltuu paremmin metsähakkeelle.
Maatilojen ja omakotitalojen lämmityksessä pelletin käyttö on hieman laskenut huippuvuosien tasosta johtuen pellettien hinnan kasvusta viime vuosikymmenen loppupuolella. Pellettilämmitäjiä on Suomessa karkeasti arvioiden noin 27000.
Pelletöinnin etuna on materiaalin saaminen tiiviimpää muotoon, joka parantaa näin energiatiheyttä ja helpottaa kuljetusta.
Pelletöintia varten materiaali tulee murskata tai silputa mahdollisimman pieneksi ja materiaalin tulisi olla noin 10 - 15 % kosteudessa. Liian kostea tai liian kuiva materiaali ei pelletöidy joko ollenkaan, tai pelletin kestävyys jää heikoksi.
Pelletin kestävyyteen vaikuttaa kuinka paljon raakamateriaali sisältää ligniiniä. Mikäli pelletöitävässä materiaalissa on paljon muutakin kuin puuta, siihen voidaan erikseen lisätä ligniiniä tai muita sidosaineita kestävyyden parantamiseksi.
Murskattu rakennusjäte sisälsi puuta, eristettä, paperia ja pieniä määriä muovia. Raaka-aineen sekaan lisättiin pieniä määriä ligniiniä, koska pellettien puristuslujuus ei ollut riittävällä tasolla. Mikäli pelletit ovat heikkolaatuisia, ne murenevat kattilan ruuvikuljettimella ja polttoaineen syötöstä tulee epätasaista vaikuttaen näin polttoprosessin puhtauteen. Kuvassa 1. näkyy raaka-aineen alku- ja lopputulos.
Kuva 1: Murskattu rakennusjäte ja rakennusjätepelletit.
Rakennusjätteen polttokokeet tullaan suorittamaan syksyllä 2019 Lapin ammattikorkeakoulun laboratorion pellettikattilassa.
Oletettavasti rakennusjätteestä valmistetut pelletit tulevat palamaan hyvin, mutta tuhkan määrä tulee olemaan selvästi korkeampi kuin puhdasta puupellettiä poltettaessa. Polttokokeisiin osallistuu Oulun yliopiston sekä Luulajan teknillisen yliopiston asiantuntijoita analysoimaan savukaasun koostumusta.
Kohti puhtaampaa polttamista
Biomateriaalin polttaminen on tällä hetkellä hyvä siirtymävaiheen lämmöntuottaja, mutta pitkällä aikatähtäimellä on hyvinkin mahdollista kaikenlaisen polttamisen vähentyvän kiristyvien lainsäädäntöjen myötä.
Pienhiukkaspäästöjen vähentämiseen voi olla ratkaisuna pienet savukaasupesurit, jotka mahdollistavat yhä tehokkaamman sivuvirtojen ja monimuotoisemman materiaalien hyödyntämisen kohtuullisin päästöin. Tällä hetkellä poltettavaa jätettä kuljetetaan pahimmillaan satoja kilometrejä jätteentuotantopisteestä jätteenpolttopisteisiin.
Paikallisemmalla biopolttoaineiden polttamisella voitaisiin leikata jätteen kuljetuksesta aiheutuvia kustannuksia ja päästöjä murto-osaan nykyisestä. Vaihtoehtoisten polttoaineiden tutkimus- ja kehitystoiminta tulee olemaan osana Lapin ammattikorkeakoulun toimintaa tulevaisuudessakin.
NYEP-tutkimushanke käynnistyi helmikuussa 2018. Tämä Lapin ammattikorkeakoulun, Oulun yliopiston sekä Luulajan teknillisen yliopiston yhteishanke jatkuu aina vuoden 2021 tammikuuhun saakka.
Hankkeen tavoitteena on skaalata teollisuudessa hyödynnetty, partikkeleita sekä haitta-aineita poistava savukaasupesurijärjestelmä pienempään, talokohtaiseen kokoon. Lapin ammattikorkeakoulun osuus hankkeessa on tutkia materiaalisivuvirtoja ja niiden hyödyntämistä energianlähteenä.
