Siirry pääsisältöön
Facebook Twitter LinkedIn Email
30.9.2021

Riittääkö kolmihenkisen perheen tuottamasta biojätteestä muodostuva biokaasu vähäenergiatalon lämmitykseen?

Riittääkö kolmihenkisen perheen tuottamasta biojätteestä (viemärijäte + kaikki kompostoituva kotitalousjäte) muodostuva biokaasu noin 90–100 neliön vähäenergiatalon lämmitykseen?

Ympäristötekniikan professori Mika Horttanainen, LUT-yliopisto, Lappeenranta:

Vähän energiaa kuluttavia taloja on monenlaisia. Matalaenergiataloiksi määritellään talot, joiden lämmitykseen kuluu energiaa korkeintaan 60 kilowattituntia (kWh) vuodessa per neliö.

Circwaste–hankkeen Materiaalit kiertoon –sivuilta löytyy arvio, että kotitalousjätettä kertyy Suomessa noin 75-110 kiloa per henkilö vuodessa. Tämän perusteella voidaan arvioida, että kotitalousjäettä kertyisi keskimäärin 105 kiloa/hlö/vuosi.

Puhdistamoiden jätevesilietteessä on mukana muutakin kuin kotitalouksien jätteitä, joten määrä on jonkin verran suurempi kuin kotitalouksien viemärijäte. Toisaalta jätevedenpuhdistamon liete on jo osittain menettänyt biokaasuntuotantopotentiaaliaan puhdistamoprosessissa. Käytetään laskennassa sen vuoksi henkilöä kohti laskettua puhdistamolietemäärää ja sen ominaisuuksia: jätevesiliete 28 kg/hlö/vuosi ja metaanintuotto 128 m3/tonni haihtuvia kiintoaineita.

Lasketaan ensimmäiseksi talon lämmöntarve.

Jos lämmöntarve on 60 kilowattituntia vuodessa, 90 neliön talon lämmitykseen kuluu 5 400 kWh energiaa vuodessa. Jos lämmitykseen käytetään normaalissa vesikiertokattilassa 85 prosentin hyötysuhteella tuotettua biokaasua, sitä tarvitaan käytännössä 6 400 kWh vuodessa.

Lasketaan sitten energian tuotto.

315 kiloa biojätettä (105 x 3) tuottaa metaania 52 kuutiota vuodessa.

Metaanin lämpöarvo on 10 kWh/kuutiometri, joten se tuottaa 520 kWh energiaa.

Kolmen henkilön jätevesiliete (84 kg/vuosi) tuottaa noin 7 kuutiota metaania vuodessa eli noin 70 kWh energiaa.

Kolmen henkilön kotitalous- ja viemärijäte tuottaisivat siis yhteensä 590 kWh biokaasua vuodessa. Osa tästä biokaasusta, noin 100 kWh, tarvitaan biokaasun tuottamiseen biokaasureaktorissa. Se on lämmitettävä 37 asteeseen, jotta mädätysprosessi käynnistyy.

Varsinainen lämmitykseen jäävät tuotto olisi 490 kWh vuodessa. Se on vain noin 7 prosenttia 60 kWh per neliö vuodessa kuluttavan matalaenergiatalon lämmittämiseen tarvittavasta energiasta. Talon pitää siis olla lähes nollaenergiatalo, jotta tuotto riittäisi.

Määrä ei riitä myöskään veden lämmitykseen perheen tarpeisiin. Yleensä lämpimän veden määräksi arvioidaan noin 40 prosenttia veden tarpeesta, joka on keskimäärin 150 litraa per henkilö vuorokaudessa. Näin veden lämmittämiseen tarvitaan energiaa noin 2700 kWh/vuosi.

Kotitalouksien omista pienbioreaktoreista on kokemusta lähinnä kehitysmaista, kuten Afrikasta, missä niitä käytetään ruoan valmistamiseen. Tiilestä rakennetuissa, maan alle kaivetuissa reaktoreissa mädätetään omat ja kotieläinten jätteet. Reaktorin ja lieden välissä saattaa olla pieni kaasusäiliö, mihin biokaasua kerätään. Menetelmä on melko vaivalloinen ja vaatii paljon käsityötä. Biokaasun avulla on mahdollista päästä eroon puunpoltosta, jonka savukaasut ja pienhiukkaset aiheuttavat hengityselinsairauksia ja siten lyhentävät elinikää merkittävästi.

Viimeksi muokattu 30.9.2021

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:
 
Facebook logo  Twitter logo  Youtube logo

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Suomen Akatemian logo

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi

SAAVUTETTAVUUS