"Kanta-Hämeen tuhansien hevosten kakka kiinnostaa energiayhtiötä – ongelmana saada se sujuvasti polttoon"
Näin kirjoitti Yleisradio 20.7.2017 hevosenlannan käyttämisestä polttoaineena puun ja turpeen ohella. Hämeenlinnalaisen Vanajan voimalaitoksen kerrotaan tarvitsevan lantaa jopa 3 000 hevoselta, mikä vastaa noin neljää prosenttia kaikista Suomen hevosista (v. 2015 Suomessa oli 74 000 hevosta). Vanajan voimalaitokselta jätökset päätyisivät sähkö- ja lämpöenergiana hämeenlinnalaisten kuluttajien käyttöön.
Hevosenlannan polttoainekäyttö on malliesimerkki keskustalaisesta politiikasta. Keskustalle uusiutuva energia ja bioenergia ovat lähetulkoon toistensa synonyymeja, ja jälkimmäinenkin sisät puun tai muun biomassan polttamista. Kun päästörajoja pitäisi entisestään kiristää ja pyrkiä pois polttamiseen perustuvista teknologioista, nykyinen suunta vaikuttaa hyvin hullunkuriselta.
Lantaa syntyy huomattavia määriä
Hevosenlanta koostuu eläimen sonnasta, virtsasta sekä kuivikkeesta. Yhdestä hevosesta syntyy vuosittain noin 10 tonnia lantaa. (Manninen & al 2016) Kaikki Suomen hevoset muodostavat siis yli 740 000 000 kiloa eli yli 740 tuhatta tonnia lantaa vuodessa. Kun lannan tiheys on 0,53 t/m³, tällainen määrä lantaa vie noin 1 400 000 m³ tilaa.
Suomessa syntyy vuosittain siis melkein kolmentoista eduskuntatalon (108 000 m³) verran hevosenlantaa. (Todennäköisesti muutaman lisärakennuksen verran yli, sillä näissä määrissä ei ole lainkaan huomioitu ponien tuotoksia.) Jos lanta levitettäisiin maahan metrin paksuiseksi kerrokseksi, se peittäisi lähes 1200 x 1200 metrin kokoisen alueen. Nämä siis lähinnä esimerkkinä, sillä suuria tilavuusyksikköjä on vaikea hahmottaa.
Koska jätöksiä kertyy vuodessa merkittäviä määriä jo muutamasta hevosesta, sen loppusijoittaminen asutuksen keskellä on todellinen ongelma. Maaseudulla kompostoitua lantaa voidaan helposti ja tehokkaasti käyttää lannoitteena omilla pelloilla, mutta taajamaympäristössä sille tulee keksiä muuta käyttöä. Yleensä tässä vaiheessa aletana harkita lannan käyttämistä voimalaitospolttoaineena.
Polttaako vai ei- mitä tutkittu tieto sanoo?
Hevosenlannan kosteusprosentti on 70-80 ja lämpöarvo noin 17 MJ/kg luokkaa. Puuhun verrattuna (lämpöarvo 19 MJ/kg ja tuoreen puutavaran kosteus 40-50 %) se on siis selkeästi huonompi polttoaine. (Alakangas & al 2016) Luonnonvarakeskuksen tutkijoiden mukaan lannan energiakäyttö on jollain tasolla kannatettava vaihtoehto silloin, kun jätöksistä halutaan päästä mahdollisimman tehokkaasti ja vähin ympäristövaikutuksin eroon. Jätehierarkiassa kompostikelpoisen lannan polttaminen on kuitenkin materiaalihyötykäyttöä alempana. (Manninen & al 2016) Lundgrenin ja Petterssonin mukaan (2009) lanta sopii päästöjen osalta hyvin polttoaineeksi, joskin palamisessa syntyy merkittäviä typenoksidipäästöjä, sillä kaikki typpi karkaa piipusta taivaalle.
Useat tutkimukset puoltavat kuitenkin hevosenlannan lannoitekäyttöä. Airaksinen & al mukaan (2002) lanta, jonka kuivikemateriaalina on käytetty oikeanlaista turvetta, on kuukauden kompostoinnin jälkeen valmista turvallista jatkokäyttöä varten. Sanna Airaksinen toteaa myös väitöskirjassaan Bedding and Manure Management in Horse Stables (2006), että kompostoidulla hevosenlannalla oli kasvien hyvinvoinnin kannalta verrokkilannoitteita suituisampia vaikutuksia. Hadin & Eriksson (2016) mukaan lanta tulisi nähdä resurssina jätteen sijaan, sillä optimaalista kuivikemateriaalia käyttämällä sillä voi olla potentiaalia biokaasun tuotannossa. Rantalan ja Viljakaisen raportissa (2010) lannan hyötykäyttömahdollisuuksista tunnistetaan sekä aerobiset (kompostorit) että anaerobiset (mädätys) vaihtoehdot, joista aerobiset prosessit soveltuvat parhaiten puupohjaisille kuivikkeille ja anaerobiset olki- ja turvepohjaisille kuivikkeille. Poltetun lannan tuhka ei sovellu lannoitteeksi olemattoman typpipitoisuutensa vuoksi (Lundgren ja Pettersson 2009).
Nanda & al (2016) tunnistavat hevosenlannan potentiaalin kaasutusprosessissa H2-synteesikaasun ja biohiilen tuotannossa. Biohiili eli biochar on ihmeaine, joka toimii paitsi hiilinieluna (Alhashimi & Aktas 2016), myös maanparannusaineena (Hagner & al 2016). Biohiiltä valmistetaan yleensä pyrolyysissa eli suomalaisittain kuivatislauksessa. Sen lähtöaineena voidaan käyttää myös hevosenlantaa (Tsai & al 2015). Biohiilen ominaisuuksiin, kuten hiili- ja typpisisältöön, voidaan vaikuttaa säätelemällä pyrolyysiprosessin kestoa ja lämpötilaa. Koska lannalla, biohiilellä tai niiden sekoituksella on oletettavasti suurin potentiaali maanparannusaineena ja lannoitteena, pyrolyysilämpötilan tulee pysyä tarpeeksi alhaisena, jotta slähtöaineiden sisältämää typpeä ei prosessin aikana menetetä.
Ravinteet talteen, ei ilmaan
Vaikka Suomessa eläimien lanta on jätedirektiivien alaista jätettä, se on todellisuudessa valtavalla hyötypotentiaalilla varustettua ravinnetta. Lanta on ilman muuta fossiilista kivihiiltä tai turvetta järkevämpi polttoainevaihtoehto, mutta sen suuressa mittakaavassa tapahtuvaa energiakäyttöä voisi verrata käyttökelpoisten vaatteiden polttamiseen: materiaalista päästään kyllä tehokkaasti eroon ja palamisenergia otetaan talteen sähkönä ja lämpönä, mutta suuri osa käyttöpotentiaalista katoaa taivaan tuuliin.
Jos lantaa tuottavien tilojen ja sitä polttavien voimalaitosten välille luodaan toimiva ja laaja logistiikkaketju, sitä on hyvin vaikea muuttaa jälkikäteen. Kiireellisten polttamisratkaisujen sijaan tulisi sen vuoksi panostaa pitkäjänteisempiin päätöksiin, joissa otettaisiin huomioon lannan todellinen käytöpotentiaali. Energiakäytön lisääntyminen voi pahimmassa tapauksessa johtaa siihen, että normaalisti kompostin kautta peltoon ajettu lanta päädytään myymään voimalaitoksiin. Vaikka lopputuloksena edelleen voidaankin saavuttaa fossiilista vaihtoehtoa edullisempi ratkaisu, ei se silti ole paras mahdollinen.
Kirjallisuutta
Eija Alakangas, Markus Hurskainen, Jaana Laatikainen-Luntama, Jaana Korhonen. (2016.) Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia, VTT. Saatavilla: http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2016/T258.pdf
Hashim A. Alhashimi, Cab B. Aktas. (2016.) Life cycle environmental and economic performance of biochar compared with activated carbon: A meta-analysis. Saatavilla: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344916303329?via%3Dihub
Hevostalous lukuina 2015. (2016.) Saatavilla: www.hippos.fi/files/14454/Hevostalous_lukuina_2015.pdf
Kaisa Manninen, Juha Grönroos, Sari Luostarinen, Markku Saastamoinen. (2016.) Hevosenlannan energiakäytön ympäristövaikutukset. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 30/2016. Saatavilla: https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/535278/luke-luobio_30_2016...
J. Lundgren, E. Pettersson. (2009.) Combustion of horse manure for heat production. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960852409000698
Marleena Hagner, Riitta Kempainen, Lauri Jauhiainen, Kari Tiilikkala, Heikki Setälä. (2016.) The effects of birch (Betula spp.) biochar and pyrolysis temperature on soil properties and plant growth. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167198716301040
Sanna Airaksinn. (2006.) Bedding and Manure Management in Horse Stables. Saatavilla: http://epublications.uef.fi/pub/urn_isbn_951-27-0443-9/urn_isbn_951-27-0443-9.pdf
S. Airaksinen, H. Heinonen-Tanski, M-L. Heiskanen. 2001. Quality of different bedding materials and their indluence on the compostability of horse manure. Saatavilla: http://www.j-evs.com/article/S0737-0806(01)70108-6/fulltext
Sonil Nanda, Ajay K. Dalai, Iskender Gökalp, Janusz A. Kozinski. (2016.) Valorization of horse manure through catalytic supercritical water gasification. Saatavilla: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0956053X16301349
Teija Rantala, Anna-Liisa Viljakainen. (2010.) Esiselvitys maa- ja metsätalouden sivutuotteiden hyödyntämismahdollisuuksista Pohjois-Savossa. Saatavilla: http://portal.savonia.fi/img/amk/sisalto/teknologia_ja_ymparisto/ymparistotekniikka/HEINAPAALI_Esiselvitysraportti_1.pdf
Wen-Tien Tsai, Chia-Nien Huang, Huei-Ru Chen, Hui-Yueh Cheng. (2015.) Pyrolytic Conversion of Horse Manure into Biochar and Its Thermochemical and Physical Properties. Saatavilla: link.springer.com/article/10.1007/s12649-015-9376-1
Åsa Hadin, Ola Eriksson. (2016.) Horse manure as feedstock for anaerobic digestion. Saatavilla: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X16303282?via%3Dihub