Kasvibiomassan laadullinen soveltuvuus bioenergian raaka-aineeksi
Avainsanat:
alkuainepitoisuus, biomassa, bioenergia, ICP, hamppu, maissiAbstrakti
Eri bioenergiantuottotavat asettavat kasvibiomassalle erilaisia vaatimuksia. Biologiset, käymiseen perustuvat menetelmät käyttävät liukoisia sokereita ja tärkkelystä lähteinään. Näissä menetelmissä biomassan epäorgaanisia yhdisteitä sisältävä jäänne voidaan hyödyntää rehuna ja lannoitteina, ja biomassan kosteuspitoisuus aiheuttaa ongelmia vain satoa varastoitaessa. Termokemiallisia menetelmiä käytettäessä sen sijaan kosteuden haihduttamiseen kuluu energiaa ja biomassan sisältämät alkuaineet voivat vaikuttaa prosessissa muodostuvan tuhkan ominaisuuksiin. Kertyvä kuona hidastaa laitteiston lämmönsiirtokykyä ja syövyttää putkia. Erityisesti korkeat pii- ja alkalimetallipitoisuudet (K ja Na) ja korkea klooripitoisuus (Cl) lisäävät polttolaitteiston ylläpitokustannuksia.
Olemme Helsingin yliopiston Soveltavan biologian laitoksella selvittäneet eri kasvien sopivuutta bioenergian raaka-aineeksi määrittämällä biomassatuotannon lisäksi kasvibiomassasta tuhka-, hiili-, typpi-, sekä alkuainepitoisuudet. Kasvibiomassan hiili- ja typpipitoisuudet ovat olleet kasvilajista riippumatta yleensä 41- 45 % (C) ja 0,6-3 % (N) kuiva-aineesta. Tässä raportissa kerromme bioenergiatarkoitukseen kasvatettujen kuitu- ja öljyhampun, sekä rehumaissin analyysituloksista. Näiden lisäksi tulemme tekemään analyysejä myös maa-artisokan versoista ja mukuloista, sekä valkolupiinin versoista. Tulostemme mukaan hiilen määrä on tasaisesti jakautunut maissin maanpäällisissä osissa tyvestä latvaan, kun taas typen ja fosforin (P) määrät ovat korkeammat kehittyvissä tähkissä ja verson latvuksessa. Kloorin (Cl) ja kaliumin (K) pitoisuudet puolestaan vähenivät jyrkästi kohti latvusta. Maissin K- ja Cl-pitoisuudet olivat yli kaksinkertaiset hampun K- ja Cl-pitoisuuksiin verrattuna. Öljyhamppu puolestaan sisälsi noin 5-kertaisen määrän kalsiumia Ca verrattuna maissiin. Öljyhampun ja kuituhampun alkuainepitoisuudet poikkesivat myös suuresti. Useimpien alkuaineiden pitoisuudet olivat kuituhampussa matalampia kuin öljyhampussa.
