Puhdistus ja jalostus

Teksti: Ari Lampinen, tammikuu 2016

 

 

Biokaasua tai mitään muutakaan metaanipolttoainetta ei voi käsittelemättä hyödyntää liikennepolttoaineena. Tässä kerrotaan lyhyesti, mistä käsittelyssä on kysymys. Oheinen kuva kertoo biokaasun käsittelystä eri käyttötarkoituksia varten, mutta prosessi on lannoitetuotantoa lukuun ottamatta sama muille metaanipolttoaineille eli kuvan biokaasureaktori voidaan korvata esimerkiksi kaatopaikalla tai maakaasulähteellä.

On oleellista erottaa toisistaan raaka biokaasu, puhdistettu biokaasu ja jalostettu biokaasu ja vastaavasti raaka, puhdistettu ja jalostettu maakaasu, ja samoin kaikkien muiden metaanipolttoaineiden kanssa.

Raakaa biokaasua ja raakaa maakaasua ei voida käyttää liikenteessä eikä myöskään sähkön ja lämmön tuotannossa (paitsi kriisitilanteessa), koska ne sisältävät laitteistoja vaurioittavia ja haitallisia päästöjä aiheuttavia komponentteja, kuten rikkiyhdisteitä.

Siksi biokaasu, maakaasu ja muut uusiutuvat ja fossiiliset metaanipolttoaineet joko puhdistetaan tai sekä puhdistetaan että jalostetaan. Puhdistus ja jalostus ovat periaatteessa aivan erityyppisiä prosesseja, joilla on aivan eri tarkoitus.

Biokaasun ja maakaasun puhdistuksen tarkoituksena on epäpuhtauksien (kuten rikkiyhdisteet) vähentäminen, jotta energiantuotantolaitteet ja jalostuslaitokset eivät vaurioidu ja jotta energiantuotannon päästöt pysyvät säädetyissä rajoissa. Yleensä sähkön ja lämmön tuotantoa varten raaka kaasu puhdistetaan, mutta joskus se jalostetaan.

Biokaasun ja maakaasun jalostuksen tarkoituksena on kaasun energiatiheyden nostaminen kaasun varastointitilan tarpeen pienentämiseksi mm. ajoneuvojen tankeissa ja tankkausasemilla tai kaasun putkikuljetuksen energiankulutuksen pienentämiseksi. Jalostuksessa vähennetään inerttejä kaasuja (kuten hiilidioksidi ja typpikaasu), jotka eivät ole epäpuhtauksia, mutta jotka eivät myöskään sisällä energiaa. Jalostuksen ansiosta nostetaan kaasun jalostusarvoa. Eräät jalostusprosessit vähentävät myös epäpuhtauksia. Liikennekäyttöä varten kaasu yleensä jalostetaan, mutta joskus käytetään puhdistettua kaasua.

Suomessa ei nykyään ole saatavilla puhdistettua biokaasua eikä puhdistettua maakaasua liikennekäyttöön, vaan kaikki on jalostettua. Suomessa on kuitenkin käytetty puhdistettua biokaasua kaupallisesti liikenteessä vuosina 1941-1946 ja koehankkeessa 2000-luvulla. Puhdistetun biokaasun liikennekäytön etuna on jalostamoinvestoinnin välttäminen. Haittana on tarve konvertoida ajoneuvot sitä varten (tehdasvalmisteiset ja normaalisti konvertoidut metaaniajoneuvot edellyttävät jalostettua kaasua). Käytännössä se on soveltuva ratkaisu paikalliselle ajoneuvokannalle, esimerkiksi jäteautoille, jotka aina tankkaavat kaatopaikalla. Autojen moottorit eivät aseta esteitä puhdistetun kaasun käytölle, vaan kyse on oheislaitteista ja säädöistä.

Kuvan lähde:

Lampinen A (2014) Liikennebiokaasu Suomessa 1941-2014. Teoksessa: Huttunen MJ & Kuittinen V (toim.) Suomen biokaasulaitosrekisteri n:o 17 – Tiedot vuodelta 2013. Publications of the University of Eastern Finland, Reports and Studies in Forestry and Natural Sciences No 19, School of Forest Sciences, Faculty of Science and Forestry, University of Eastern Finland, Joensuu, 12-26.

 

Lisätietoja:

  • Lampinen A (2015) Biokaasun käsittely ja hyödyntäminen: Johdanto. Teoksessa: Kymäläinen M & Pakarinen O (toim.) Biokaasuteknologia – Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. HAMKin e-julkaisuja 36/2015, 124-127.
  • Lampinen A (2015)  Puhdistus ja jälkikäsittely . Teoksessa: Kymäläinen M & Pakarinen O (toim.) Biokaasuteknologia – Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. HAMKin e-julkaisuja 36/2015, 130-134.
  • Lampinen A (2015) Jalostus. Teoksessa: Kymäläinen M & Pakarinen O (toim.) Biokaasuteknologia – Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. HAMKin e-julkaisuja 36/2015, 134-150.
  • Lampinen A (2015) Biokaasun koostumus ja ominaisuudet. Teoksessa: Kymäläinen M & Pakarinen O (toim.) Biokaasuteknologia – Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. HAMKin e-julkaisuja 36/2015, 127-130.