Suomalaisten peltokasvien energiatase ja nettoenergia
Avainsanat:
bioenergia, energiakasvi, energiasuhdeAbstrakti
Energiakasvien viljely pellolla on yksi mahdollisuus tuottaa uusiutuvaa bioenergiaa. Viljelyn järkevyyttä harkittaessa tulee ottaa huomioon taloudelliset ja ympäristötekijät sekä viljelyn energiatalous. Tässä tutkimuksessa selvitettiin ohran, vehnän, rypsin, säilörehunurmen, ruokohelven, perunan ja sokerijuurikkaan energiatase ja nettoenergia. Energiatase on sadon energiasisällön ja sadon aikaansaamisen käytetyn energiapanoksen suhde. Mitä suurempi suhdeluku on, sitä enemmän energiaa saadaan suhteessa käytettyyn energiapanokseen. Nettoenergia puolestaan ilmaisee, kuinka paljon energiaa hehtaarilta saadaan, kun tuotantoon käytetyt energiapanokset on vähennetty sadon energiasisällöstä. Molempia lukuja tarvitaan arvioitaessa energiakasvien kilpailukykyä. Korkea energiasuhde ei yksin riitä, koska pinta-alaa energian tuottamiseen on rajoitetusti.
Tarkasteluun otettiin vain sellaisia kasveja, joiden tiedetään kokemuksen perusteella soveltuvan talousviljelyyn. Ohran, vehnän, rypsin, säilörehunurmen ja ruokohelven energiasuhde ja nettoenergia laskettiin typpilannoituksen funktiona, koska lannoitetypen valmistus on viljelyn suurin yksittäinen energiapanos. Osaa kirjallisuudessa esitetyistä typpivastefunktioita skaalattiin alaspäin, koska funktioiden käyttö sellaisenaan olisi johtanut paljon todellisuudessa saatavia korkeampiin satoihin. Perunan ja sokerijuurikkaan energiasuhde ja nettoenergia laskettiin vain yhdellä typpilannoitusmäärällä, koska niille ei ollut käytettävissä typpivastefunktioita.
Kaikista tutkituista kasveista voitiin todeta yhteisesti, että energiasuhde oli korkeimmillaan, jos typpeä käytettiin keskimääräisiä suosituksia vähemmän. Toisaalta suurin nettoenergia saatiin käyttämällä typpilannoitetta suositeltuja määriä enemmän. Käytännön viljelyä taasen ohjaa taloudellinen optimi, joka on typen osalta tämän hetken hintasuhteilla lähempänä energiasuhteen optimia kuin nettoenergian optimia.
Ruokohelven energiasuhde oli selvästi kaikkein korkein ja ruokohelpi tuotti parhaimmillaan yhtä paljon nettoenergiaa kuin sokerijuurikas. Ruokohelven energiasuhde oli 11 – 13, kun typpilannoitus oli 60 – 80 kg/ha. Korkeampi energiasuhde saavutettiin pienemmällä lannoituksella. Ohran, kevät-vehnän ja rypsin energiasuhteet olivat 3 – 5 käytettäessä normaaleja typpilannoitusmääriä. Perunan ja sokerijuurikkaan energiasuhde oli korkeampi kuin viljojen ja rypsin, mutta systeemin rajaus oli sellainen, että se suosi perunaa ja sokerijuurikasta. Tarkastelun päättyessä peruna ja sokerijuurikas olivat aumassa pellon laidalla ja sadon säilyttäminen käyttökelpoisena olisi edellyttänyt energiaa kuluttavaa prosessointia tai varastointia lämpöeristetyssä ja ilmastoidussa varastossa. Lisäksi peruna ja sokerijuurikas ovat vaateliaita kasveja verrattuna viljoihin ja ruokohelpeen.
Ruokohelven parhaat nettoenergiasadot olivat 110 – 120 GJ ha-1, mutta realistinen sato voisi olla 80 – 90 GJ ha-1. Se on jonkin verran enemmän kuin tyypillisen suomalaisen pientalon vuotuinen lämmöntarve (20 000 kWh = 72 GJ). Viljojen nettoenergiasadot olivat parhaimmillaan 50 – 55 GJ ha-1 ja rypsin 30 – 35 GJ ha-1.
