Tuottaako rajoittaminen kasvua?

Viime viikolla Sitra ja muutama muu rahoittaja kertoivat Material Economicsin tekemästä selvityksestä bioraaka-aineiden kysynnästä Euroopassa 2050 mennessä.

Uusilla teknologioilla mahdollisuuksia

Selvityksen mukaan fossiilisten polttoaineiden ja fossiilisista raaka-aineista valmistettavien tuotteiden käytön tulee vähentyä reilusti. Tarvitaan kulutuksen muutosta ja kiertotaloutta, mutta kiinteiden materiaalien osalta myös uusiutumattomien raaka-aineiden käyttö osaltaan jatkunee vielä pitkään. Fossiilisten korvaamishaaste on niin suuri, että siitä ei selvitä yhdellä eikä kahdella energianlähteellä. Selvityksen ehkä tärkein viesti on, että uudet teknologiat kehittyvät nopeasti ja niillä on lupaava mahdollisuus korvata fossiilisia polttoaineita ja materiaaleja. Energiantuotannossa nähdään jatkuvasti uusia ratkaisuja, joista osa on jo kaupallisesti valmiita ja osa vasta piirustuspöydillä. Esimerkkejä löytyy niin lämmöntuotannosta, liikenteestä kuin biotuotteista.

Puulla merkittävä rooli fossiilisten korvaajana

Selvityksestä viestittiin varsin kärkevästi, kun otetaan huomioon, että puun osuus uusiutuvassa energiassa EU:ssa on noin 39 % eikä mitään uusiutuvan energian tavoitteita – ja samalla ilmastotavoitteita – olisi tähän mennessä saavutettu ilman puuenergian käyttöä. Suomessa puuenergian merkitys on vielä suurempi: se edustaa 28 % kaikesta energiankulutuksesta ja noin 80 % uusiutuvasta energiasta. Kun tavoite on kokonaisvaltaisesti korvata fossiilista energiaa ja materiaaleja, on tehty viestintävalinta valitettava ja herättää kysymyksiä. Eduskunnan alaisen Sitran julkaisemalla raportilla haluttaneen vaikuttaa ajankohtaiseen EU-päätöksentekoon ja siihen liittyvään kotimaiseen keskusteluun.

Onko sääntelyn lisääminen tarpeen?

Sitran projektijohtaja Janne Peljon mukaan “EU:n on tarkasteltava huolellisesti käytettävissä olevan biomassan määrää ja linjattava, mitkä ovat parhaat käyttökohteet talouden, ilmastokriisin hillinnän sekä luontokadon pysäyttämisen näkökulmasta”. Käyttöpäätökset tehtäisiin tällaisessa lähestymistavassa ylhäältä alaspäin markkinatoimijoiden yläpuolella. Usko siihen, että markkinat pystyisivät määrittelemään biomassan parhaat käyttökohteet ei eduskunnan ajatuspajassa näytä olevan korkealla. Ei edes tilanteessa, jossa taloutta jo ohjataan eri sektoreille määritellyillä ilmastotavoitteilla ja vielä erikseen laitoskohtaisilla päästönormeilla, uusiutuvan energian tavoitteilla, luontotavoitteilla ja energiatehokkuustavoitteilla.

Kun EU ja Suomi etenevät kohti hiilineutraaliutta, suomalainen bioenergia tavoittelee toiminnassaan mahdollisimman korkeaa jalostusarvoa sekä vientiä. Visiona on, että Suomessa on maailman parhaat edellytykset tuottaa biomassaan perustuvia kestäviä ja jopa hiilinegatiivisia tuotteita. Ala haluaa myös tukea energiaomavaraisuutta, energian toimitus- ja huoltovarmuutta, työllisyyttä ja aluetaloutta. Se haluaa toimia osana bio- ja kiertotaloutta, jossa energiaa otetaan talteen sivuvirroista.

Huomioita selvityksestä

Selvityksessä on muutamia heikkoja kohtia. Toiveet kaikkien vähäpäästöisten teknologioiden kaupallisen kannattavuuden ja varsinkin skaalautuvuuden osalta ovat vielä lupaus. Uudet energiateknologiat eivät edisty skenaarioiden osoittamana, eivätkä varsinkaan kritisoimalla muita energiaratkaisuja, kuten bioenergiaratkaisuja, ja niiden tukemista. Varmaa ei myöskään vielä ole, että kaikkia ratkaisuja korvata pääosa fossiilisesta energiasta ja – lisäksi vielä samalla syrjäyttää suurinta uusiutuvaa energiaa – pystyttäisiin riittävän laajasti ja kohtuullisin kustannuksin ottamaan käyttöön.

Selvitys esittää poliittiseen prosessiin näkemyksen, että biopolttoaineiden jakeluvelvoite tai biomassan tuotantoa edistävät tuet tulisi poistaa. Selvityksessä jää kertomatta, miten tämä edistää vaikkapa ajoneuvojen akkutuotannon skaalautuvuutta tai päästövähennysten nopeutumista.

Toinen iso epävarmuus ja yksinkertaistus liittyy väitteeseen järjestelmän energiatehokkuuden lisääntymisestä korvattaessa bioperäistä energiaa sähköllä. Sähköperäisiin tuotantoketjuihin, hyödynnettäessä vetyä, sisältyy suuri määrä matalalämpöistä energiaa, joka pitäisi pystyä hyödyntämään täysimääräisesti, jotta väite olisi tosi. Ehkä ratkaisu hyvissä paikoissa löytyy helpostikin, toisissa paikoissa se on kaukana tämän hetken optimaalisimmistakin kustannusrakenteista.

On huomionarvoista, että selvitys suhtautuu kaksijakoisesti biomassan käyttöön liittyvän hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin; toisaalta se nähdään teollisuudessa kiinnostavaksi, mutta energiantuotannossa asia sivuutetaan. Hankkeita on kuitenkin vireillä tällä hetkellä energiantuotannossa useissa maissa, mm. Britanniassa, Tanskassa, Norjassa ja Ruotsissa.

Selvityksessä väitetään virheellisesti, että bioenergian tuki olisi kasvussa EU:ssa. Näin ei ole, vaan tukien kokonaismäärä on vähintään tasaantunut ja lähtenyt laskuun. Tukien käyttö on lisäksi keskittynyt neljään jäsenmaahan: Ranskaan, Saksaan, Italiaan ja Espanjaan. Tikun nokkaan nostettuun sähköntuotannon tukeen on hyvä lisäksi todeta, että 75 % EU:ssa tuotetusta bioenergiasta ei ole sähköä, vaan lämpöä ja liikenteen polttoaineita.

Keskeisintä selvityksen aihepiirissä on se, miten biomassan kokonaistarjonta määritellään. Nyt konsultti on tehnyt erilaisia rajauksia, joita ei selvityksessä tarkasti avata. Rajauksien jälkeen on päädytty 11–13 EJ:n kokonaistarjontaan vuonna 2050, kun tällä hetkellä kokonaiskäyttö on 10,3 EJ. Eli käytettävissä olevan biomassan arvioitaisiin kasvavan 30 vuodessa vain 7–26 %. Eri potentiaaliselvityksiä ja niiden lähtökohtia arvioinut Faaij päätyi jopa 30 EJ:en vuonna 2050, kun mukana oli EU28 lisäksi Ukraina. Mitä suurempi potentiaali selvityksissä on, sitä isompi on tyypillisesti maatalousperäisen biomassan lisäys. Tämä selvitys on ottanut huomioon reunaehtojen takia vain kolmanneksen maatalousperäisen biomassan lisäyspotentiaalista.

Agrobiomassan hyödyntämisessä paljon potentiaalia

Yleisesti agrobiomassan potentiaalia koskevat tutkimukset katsovat maataloutta varsin suoraviivaisesti; ikään kuin tietyllä pellolla pitäisi viljellä joko ruokaa tai energiaa. Todellisuudessa maataloudessa voidaan tuottaa seosviljelyn ja jaksottaisen viljelyn avulla useaan loppukäyttötarkoitukseen tuotteita, luomuviljelyssäkin. Toinen puute selvityksissä on rajata tietyt jakeet vain tiettyyn energiakäyttöön, mikä rajoittaa varsinkin maantieteellisesti niiden käyttöä. Teknologia on kehittynyt ja viljan olkia voidaan käyttää vaikkapa mikroöljytuotannolla biopolttoaineiden raaka-aineena tai tehdä suoraan pellolla niistä tiiviitä ja kuljetettavampia pellettejä tai mädättää ne biokaasuksi ja tehdä sivussa uusiutuvia lannoitevalmisteita. Yksi uusi mahdollisuus on tuottaa niistä biohiiltä, jonka tuotannon yhteydessä syntyy myös bioenergiaa. Agrobiomassan käytön lisäämisessä on etuna nopea lisäysmahdollisuus. Monimuotoisten lyhytkiertopuiden ja ruohovartisten kasvien viljelyssä voidaan saada tuotantoa jo muutamassa vuodessa toiminnan alkaessa.

Agrobiomassat ovat laajasti vielä hyödyntämätön energialähde, sillä metsä- ja biogeenisten jäteperäisten käyttö on ollut luontevaa ja yksinkertaisempaa. Euroopassa lähinnä Tanska on laajemmassa määrin käyttänyt olkea. Yhtenä esimerkkinä on bioenergiaa Suomea korkeammalla absoluuttisella ja suhteellisella osuudella käyttävä Ruotsi, jonka toimijat arvioivat maatalousperäisten biomassojen lisäpotentiaalin olevan 2050 tähtäimellä jopa 54 TWh, kun maan koko bioenergian käyttö on nyt 118 TWh.

Jakeiden laaduissa ja jalostusmahdollisuuksissa eroja

Selvityksen yksi keskeinen tulos on lähdearvioinnin pohjalta tehty raja-arvokäyrä, joka arvioi eri bioratkaisujen puustamaksukykyä vuonna 2050 verrattuna kyseisellä sektorilla mahdollisiin muihin hiilineutraaleihin teknologioihin. Käyrä toistaa yleisesti tunnetun tosiasian: energiantuottaja ei normaalioloissa pysty kilpailemaan korkealaatuisesta puusta hinnalla. Tärkeä on huomata, että tässä ei tehdä eroa jakeiden laatujen välillä. Kaikkia biomassajakeita ei ainakaan lähitulevaisuudessa voi käyttää materiaalisiin tuotteisiin. Sen sijaan lähes kaikkia jakeita voidaan käyttää suoraan tai jalostettuina bioenergiasovelluksiin.

Varsin mielenkiintoista on myös miettiä, millainen arvo vaikka 2030- tai 2040-luvulla syntyy ilmasta poistetuille hiilidioksiditonneille, joita bioenergian tuotannon yhteydessä itse energiatuotteen lisäksi voidaan tuottaa. Tämä voi kääntää jonkin bioraaka-aineen käytön kannattavammaksi energiana materiaalikäytön sijaan. Talteen otetun hiilidioksidin potentiaali Euroopassa nykyiselläkin biomassan käytöllä on suuruusluokaltaan 200 Mtn/a.

 

Lähteitä

Securing sustainable resource availability of biomass for energy applications in Europe; review of recent literature. Faaij, A. 2018.

Maatalousperäisten biomassojen potentiaalista

BECCS potentiaalista Euroopassa: Assessment of carbon dioxide removal potential via BECCS in a carbon-neutral Europe – Energy & Environmental Science (RSC Publishing) DOI:10.1039/D1EE00642H 

Maatalousmaan siirtymisestä pois viljelykäytöstä 2015 – 2030: LUISA Abandoned Agricultural Land_181204 FINAL v3 (europa.eu) 

Vähäarvoisten peltojen käytöstä bioenergian tuotantoon: BIOPLAT-EU  

Ruotsin pitkän tähtäimen bioenergiapotentiaalista: Roadmap-Bioenergy-2020 (svebio.se) 

 

Hannes Tuohiniitty ja Harri Laurikka