Suomalaistutkijat kehittivät huippuhalvan polttoaineen jätepuusta

LUT-yliopiston eli Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston tiedotteen mukaan uuden polttoaineen veroton hinta olisi 0,56–0,74 euroa litralta.

Verollisena litrahintana tämä tarkoittaa 1,14–1,36 euroa litraa kohti.

Jatkokehitys vaatii muutaman vuoden

Polttoaine on bioetanolia. Metsäteollisuuden sivuvirroista saatava puuaines muutetaan ensin etikkahapoksi, joka pelkistetään vedyllä etanoliksi.

– Ennen kuin menetelmä pääsee teollisen mittakaavan käyttöön, sitä pitää kuitenkin jatkokehittää muutamien vuosien ajan koetehtaan mittakaavassa, apulaisprofessori Kristian Melin LUT:ista kertoo.

– Reaktio kulkee niin sanotun synteesikaasun kautta.

Puuta korvennetaan 800 asteessa 

Synteesikaasua eli vedyn ja hiilimonoksidin seosta saadaan, kun puuta korvennetaan noin 800 asteen lämpötilassa hyvin vaillinaisessa happimäärässä.

Välittömänä tuotteena synteesikaasusta saadaan metanolia. Kun osa hiilimonoksidista eli häkäkaasusta erotetaan synteesikaasuvirrasta ja lisätään se seuraavassa vaiheessa metanolin sekaan, nämä kaksi ainetta yhtyvät etikkahapoksi.

Etikkahapon valmistukseen lisävetyä ei tarvita lainkaan, joskaan pienestä määrästä ei ole haittaa. Vasta reaktioaskel etikkahaposta etanoliksi edellyttää ylimääräisen vedyn lisäämistä, Melin täsmentää.

Lue myös: Ruoan hinnan nousulla voi olla yllättäen myös yksi positiivinen vaikutus – asiantuntija Uutisaamussa: "Näen kultareunuksen"

Lisävety tekee prosessista ympäristöystävällisemmän

Lisävety tekee prosessista sikäli ekologisemman, että puuaines tulee käytetyksi paremmin hyödyksi. Melinin mukaan uusi tekniikka onkin noin kuusi kertaa perinteistä käymisprosessia tehokkaampi.

– Perinteinen prosessi voi tuottaa noin 200–300 litraa bioetanolia tonnia kuivaa puuta kohden, kun taas lisävedyllä tehostettu prosessi voi tuottaa sitä jopa 1 500 litraa. Etanolin saanto per puutonni on merkittävä asia, koska kestävästi tuotettua biomassaa on rajallisesti saatavilla, hän sanoo.

Jos etikkahapon pelkistämiseen tarvittava vety tuotettaisiin uusiutuvalla sähköllä elektrolyyttisesti vedestä, LUT:n puuetanoli tuottaisi noin neljä kertaa vähemmän eli 75 prosenttia vähemmän kasvihuonepäästöjä kuin bensiini.

Käytännössä tämä vaatisi vedyn tuottamista uusiutuvasti itse tai sen hankkimista nimenomaisesti uusiutuvalta tuottajalta, sillä vetymarkkinoiden kokonaistilanne ei ole toistaiseksi kovinkaan ekologinen. Nykyisin noin 98 % maailman vedystä tuotetaan fossiilista lähtöaineista.

Melin suhtautuu vedyntuotannon haasteeseen kuitenkin optimistisesti, sillä uusiutuvan sähkön tuotanto kasvaa tulevaisuudessa uusien tuulivoimahankkeiden myötä.

Energiasisältöön suhteutettuna 1,67 euroa litralta

Puuetanolin verollista litrahintaa, jota voisi vertailla bensa-aseman lukemiin, LUT ei kertonut tiedotteessaan. Tämä voidaan kuitenkin laskea itse.

Polttoaineveroksi T-luokan bioetanolille on määrätty tänä vuonna Suomessa 0,3598 euroa litralta. Tämä sisältää polttoaineveron kaikki osatekijät.

T-luokan bioetanolin täytyy täyttää biopolttoainelain kestävää kehitystä koskevat pykälät ja lisäksi olla valmistettu syötäväksi kelpaamattomasta puuaineksesta tai jätteistä. Sellaista olisi kaikella todennäköisyydellä myös LUT:n puuetanoli.

Lisäksi täytyy huomioida arvonlisävero. Niinpä bioetanolin hinta huoltoaseman pumpulla olisi alaraja-arvion mukaan 1,14 euroa litralta ja yläraja-arvion mukaan 1,36 euroa litralta, kuten alussa mainittiin.

Esimerkkilasku: (0,56 + 0,3598) €/L × 1,24 = 1,14 €/L.

Mahdollista myyjän katetta ei ole tässä huomioitu, joskin katteet polttoainekaupassa tapaavat olla pieniä.

Toisaalta energiasisällön mukaan etanoli ei ole yhtä edullista. Etanolin lämpöarvo 26,95 MJ/kg häviää selvästi tavalliselle (= etanolittomalle) bensiinille, noin 42,5 MJ/kg. Nämä luvut ovat niin sanottuja alempia lämpöarvoja, joissa oletetaan veden poistuvan moottorista höyrynä.

Nykyisin bensiini sisältää kuitenkin etanolia. 10-prosenttisesti etanolista koostuvan yleisen 95E10-bensiinilaadun lämpöarvo on edellisten lukujen perusteella noin 40,9 MJ/kg.

Kun otetaan huomioon bensiinin ja etanolin tiheydet, noin 0,76 ja 0,789 kg/L, saadaan litrakohtaisiksi lämpöarvoiksi 31,1 ja 21,3 MJ/L.

Bensiinin energiasisältöön normitettu verollinen litrahinta puuetanolille olisi toisin sanoen 1,67–2,00 euroa litralta. Luvut saadaan skaalaamalla puuetanolin hinta-arvioita tilavuusperusteisten lämpöarvojen suhteella 31,3/21,3.

Nykyisillä noin 2,3 euron litrahinnoilla 1,7 euroa litralta olisi hyvin edullista, vaikka tämä luku ei näytäkään enää yhtä hienolta kuin 1,14 euroa per litra.

Lisäksi käytännössä pitäisi huomioida myös se komplikaatio, että Suomessa polttoainepumpulta ei yleensä saa puhdasta etanolia, vaan RE85-polttonestettä. Se on 85-prosenttisesti etanolia ja 15-prosenttisesti bensiiniä.