Puupelletti polttoaineena

Abstract

Tämän työn tarkoituksena on tuottaa tiivis tietopaketti puupelletistä polttoaineena. Työn alussa tarkastellaan puupelletin merkittävimpiä ominaisuuksia. Tämän jälkeen tarkastellaan puupellettien tuotantoa, valmistuslaitteistoa, merkittävimpiä tuotantokustannuksia, jakelua sekä varastointia. Puupelletin polttotekniikkaa tarkastellaan eri kokoluokkien mukaan. Tarkastelu koostuu polttolaitteistojen, palamiseen vaikuttavien tekijöiden sekä eri käyttökohteiden käsittelystä. Työn lopussa käydään vielä läpi puupelletin merkitystä Suomen energiantuotannossa sekä puupelletin kohtaamia haasteita polttoaineena. Puupelletit ovat yleisesti kuivasta sahanpurusta, kutterinlastusta ja hiontapölystä valmistettuja sylinterin muotoisia polttoainepuristeita. Ominaisuuksiltaan puupelletti on korkealaatuinen puupolttoaine. Alhainen kosteus, suhteessa korkea lämpöarvo, mekaaninen kestävyys sekä alhainen tuhkapitoisuus ovat korkealaatuisen pelletin merkittävimpiä ominaisuuksia. Pelletin tasainen laatu ja ominaisuudet mahdollistavat automatisoidun polttamisen. Puupellettien tuotantomäärät ovat olleet viime vuosina kasvussa. Suomessa melko uutena polttoaineena puupelletit ovat kasvattaneet merkitystään tasaisesti. Pelletit puristetaan rengas- tai tasomatriisikoneella. Ennen puristamista käytettävä raaka-aine tulee kuivattaa kosteudeltaan sopivaksi sekä jauhaa sopivaan raekokoon. Pelletin puristaminen sulattaa puun oman sideaineen ligniinin, joka puristamisen jälkeisen jäähdyttämisen johdosta kovettaa pelletin. Pelletin jakelu asiakkaille tapahtuu pienissä ja isoissa säkeissä sekä irtotavarana rekkakuljetuksella. Varastoinnissa tulee ottaa huomioon kosteuden pääsyn estäminen varastoon. Kosteus aiheuttaa pellettien turpoamisen ja rakenteen tuhoutumisen sekä voi aiheuttaa pellettien homehtumisen. Pienessä kokoluokassa varasto sijoitetaan lähelle polttokattilaa. Suuren kokoluokan varastoinnissa käytetään usein siiloja. Pellettien ominaisuudet mahdollistavat polttamisen automatisoinnin. Pellettikamiinoita ja pieniä pellettipolttimia käytetään pienen kokoluokan järjestelmissä. Omakotitalot ja pienkiinteistöt ovat hyviä esimerkkejä käyttökohteista. Alueelliset lämpölaitokset ja suurempien kiinteistöjen lämpölaitteistot koostuvat suuremmista pellettikattiloista, joissa voidaan hyödyntää stokeripoltinta ja arinalaitteistoa. Voimalaitoskokoluokan järjestelmissä käytetään suurempia arinalaitteistoja sekä leijukerrospolttoa. Puupelletin merkitys Suomessa energiantuotannolle on vielä melko pieni. Se on kasvanut tasaisesti 1990-luvulta lähtien, jolloin puupellettiä alettiin tutkimaan Suomessa. Puupelletillä on hyvä potentiaali korvata fossiilisia polttoaineita käyttäviä laitteistoja. Öljylämmitteisiä kiinteistöjä on Suomessa vielä runsaasti ja pelletti on potentiaalinen korvaaja tälle. Yhä kiristyvät säädökset pakottavan fossiilisten polttoaineiden käytön vaihtamista myös voimalaitoksissa. Puupelletti on kilpailukykyinen vaihtoehto korvaamaan esimerkiksi hiilivoimalaitoksia. Haasteita puupelletille on sen heikompi kilpailukyky hinnan suhteen verrattuna muihin kiinteisiin biopolttoaineisiin, kuten metsähakkeeseen. Jatkuva kehitys puhtaampaan energiaan vaatii uusien polttoaineiden merkityksen kasvua, jonka vuoksi puupelletillä on hyvä mahdollisuus osuuden kasvattamiseen energiantuotannossa. Myös poliittiset päätökset ja säädökset luo haasteita puupelletille. Suurempien tukien puute kuluttajille pellettilämmityksestä ei ole saanut kuluttajia vaihtamaan öljylämmitystä pellettilämmitykseen. Myös muiden lämmitysmuotojen suurempi houkuttelevuus on saanut kuluttajat valitsemaan muita lämmitysmuotoja asuntoihinsa.