Jätteestä biokaasua, biokaasusta energiaa

Pitkälahden biokaasumoottorivoimalaitos on vuodesta 2014 asti tuottanut energiaa Gasumilta saatavan biokaasun avulla. Biokaasun raaka-aineita ovat biojätteet, jätevedenpuhdistamoiden lietteet ja elintarviketeollisuuden jätteet. Gasum tuottaa biokaasua syöttämällä näitä jätteitä bioreaktoriin, jossa tarkan lämpötilan ja hapettomien olosuhteiden avulla bakteerit alkavat muuttaa jätettä metaania sisältäväksi biokaasuksi.

Biokaasua syntyy tehokkaimmin, kun syötettävä liete sisältää paljon biohajoavaa materiaalia, kuten hiilihydraatteja, proteiineja ja rasvoja, toteaa kaukolämmön käyttöinsinööri Mika Penttinen.

Ennen kuin biokaasua voidaan käyttää polttoaineena, se on suodatettava aktiivihiilisuodattimen läpi, jotta epäpuhtaudet, kuten rikkivety ja siloksaanit, saadaan poistettua. Suodatus on tärkeää, koska epäpuhtaudet kertyvät kaasumoottorille ja hapettavat voiteluöljyä, mikä aiheuttaa moottorin käyttöongelmia. Suodatuksen jälkeen kaasusta poistetaan vielä kosteutta ennen kuin se voidaan johtaa kaasuvarastoon.

Pitkälahden tontilla on monta toimintoa: biokaasumoottorivoimalaitos, kaksi 30 MW tehoista kevytöljykattilaa sekä 3 MW kaatopaikkakaasulla toimiva kattila. Pitkälahti varmistaa osaltaan lämmön riittävyyden myös kovilla talvipakkasilla tai voimalaitoksen häiriötilanteissa.

Kaatopaikan viereiseltä Gasumin biokaasulaitokselta kaasu kuljetetaan maanalaista, reilun viiden kilometrin pitkää, putkistoa pitkin Pitkälahden biokaasumoottorivoimalaitokselle. Biokaasu on polttoainetta kaasumoottorille, jolla energiaa tuotetaan. Sähköä syntyy, kun kaasumoottori pyörittää sähköverkkoon tahdistettua generaattoria. Jotta laitoksesta ja polttoaineesta saadaan kaikki hyöty irti, otetaan kaasumoottorin pakokaasuista ja jäähdytysjärjestelmästä lämmönvaihtimen avulla talteen myös lämpö. Kaasumoottorin sekä sähkö- että lämpöteho ovat 1,5 MW.

Talteen otettu lämpö hyödynnetään kaukolämpöverkossa ja sillä lämmitetään yli 700 omakotitaloa vuosittain, sanoo Penttinen.

Kuopion Energian käyttämä biokaasu ei soveltuisi sellaisenaan tieliikennekäyttöön. Biokaasun laatua mitataan sen metaanipitoisuudella, eli mitä suurempi metaanipitoisuus, sen laadukkaampi kaasu. Yleisesti metaanipitoisuus biokaasussa on 55–70 % ja Kuopion Energian käyttämässä biokaasussa 67 %. Tieliikennekäyttöön soveltuvan kaasun metaanipitoisuuden tulisi olla vähintään 95 %.

Gasumin biokaasuputken lisäksi Pitkälahden lämpökeskukselle tulee Jätekukon kaatopaikkakaasulinja, eli niin sanottu penkkakaasulinja. Nimensä mukaisesti kaasu kerätään keräyskaivoilla kaatopaikan penkasta. Kaasua muodostuu kaatopaikan kasassa olevista jätteistä, kun bakteerit muuttavat jätteiden orgaaniset aineet biokaasuksi. Kaivoista kaasu johdetaan vedenerotukseen ja kaasun epäpuhtauksien suodatukseen, minkä jälkeen kaasu johdetaan Kuopion Energian biokattilalle. Biokattilalla poltettavalla kaasulla tuotetaan lämpöä reilun 1 MW verran, jolla saadaan tuotetuksi energiaa vuodessa n. 10 GWh edestä. Tällä energiamäärällä saa lämmitettyä yli 500 omakotitaloa vuodessa.

Lue lisää Kuopion Energian kehityshankkeista.

Teksti: Mika Penttinen, kaukolämmön käyttöinsinööri
Kuvat: Kuopion Energia