Turpeen käyttömahdollisuudet

Turveteollisuusseminaari
Rovaniemi 31.3.1977

TURPEEN KÄYTTÖMAHDOLLISUUDET

Turpeen teollinen käyttö on saavuttanut maassamme juuri sadan vuoden iän. Tiettävästi turvetta ruvettiin nostamaan ensimmäiseksi Itä-Suomessa, Värtsilässä, rautateollisuuden polttoaineeksi. Polttoturveliekki on siitä lähtien palanut keskeytyksettä kuluneen sadan vuoden ajan, joskin välillä pitkiä kausia melkoisesti kituen.

Vasta tuontipolttoaineiden hintojen nousu 1973-74 sai polttoturvetuotannon elpymään. Nykyisillä näkymillä polttaminen pysyy edelleen turpeen tärkeimpänä käyttömuotona, vaikkakin turvetutkimus on avannut uusia mahdollisuuksia parin viimeisen vuosikymmenen aikana.

Turve polttoaineena

Turve on nuori fossiilinen polttoaine. Se on poltto-ominaisuuksiltaan puuta tehokkaampaa mutta kivihiiltä heikompaa. Polttoturpeelle on ominaista suuri haihtuvien aineiden määrä, pieni tilavuuspaino ja alhainen rikkipitoisuus. Rikin vähäinen määrä on polttoturpeen erityinen etu, sillä se säästää – raskaaseen polttoöljyyn verrattuna – kattilalaitoksia ruostevaurioilta ja ympäristöä saastehaitoilta.

Riittävä maatuneisuus on hyvän polttoturpeen ominaisuus. Maatumisen edetessä kasvinjäänteitä hajottavat mikrobit käyttävät elintoimintoihinsa turpeen happea. Samalla hiilen ja vedyn suhteelliset osuudet kasvavat ja turpeen lämpöarvo paranee. Parasta polttoturvetta saadaan syvien soiden pohjakerroksista, missä suokasvit ovat maatuneet vuosisatojen aikana mustaksi, koossa pysymättömäksi massaksi.

Polttoturvetuotteet

Jyrsinpolttoturve on pölymäinen aine, jonka käyttökosteus on noin 45 % ja lämpöarvo noin 3 kWh/kg. Jyrsimällä nostettu ja pölymäisenä kuljetettu saadaan suosta polttolaitokseen vähäisin kustannuksin, mutta tietyin haitoin. Jyrsinturve holvautuu ja kuumenee varastoitaessa, vie tilaa, on työläs käsitellä ja soveltuu sen vuoksi parhaiten suukäyttöön kaukolämmitys- ja teollisuuskattiloihin.

Palaturve on kiinteä, turpeesta puristettu kappale, jonka käyttökosteus on noin 35 % ja lämpöarvo noin 3,5 kWh/kg. Koneella nostettavat turvepalat ovat nykyisin lieriön muotoisia, poikkileikkaukseltaan noin 10 cm ja pituudeltaan noin 20 cm. Niitä voidaan polttaa pienehköissä kattiloissa pilkotun puun tapaan. Palaturve on ollut jyrsinturvetta kalliimpaa, mutta hintaero on viime aikoina kaventunut palaturvekoneiden kehittymisen myötä.

Turvebriketti valmistetaan jyrsinturpeesta kuivaamalla ja puristamalla se brikettimuotoon (esimerkiksi jääkiekkolätkän näköiseksi). Turvebrikettien kosteus on runsaat 10 % ja lämpöarvo noin 5 kWh/kg. Ne soveltuvat parhaiten pienkäyttöön: omakotitalojen keskuslämmityskattiloihin, saunanpesiin tai vaikkapa takkoihin.

Polttoturpeen käyttö

Pohjois-Suomessa polttoturpeen mahdollisia käyttäjiä ovat mm. seuraavat:

• Metsäteollisuus
• Turvevoimalat
• Kaukolämpökeskukset
• Pienkiinteistöt

Metsäteollisuus voi käyttää polttoturvetta tuottamaan selluloosan ja paperin valmistuksessa tarvittavaa lämpöenergiaa. Harkittavaksi voi tulla esimerkiksi nykyisten puun kuorta polttavien kattiloiden muuntaminen turvekäyttöisiksi tai kokonaan uusien yksiköiden rakentaminen. Turpeen käytöstä on saatu myönteisiä kokemuksia mm. Kymin Osakeyhtiön tehtailla (jo vuodesta 1956 lähtien). Lapin läänissä Kemi Oy on käyttänyt turvetta koemittakaavassa noin kolmen vuoden ajan.

Turvetta voidaan polttaa myös teollisuuden voimantuotannossa, ns. vastapainevoimalaitoksissa, jotka tuottavat sekä sähköä että lämpöä. Tiettävästi maailman ensimmäinen teollisuuden turvevoimalaitos on vastikään valmistunut Simpeleelle. Se tuottaa teollisuusprosesseihin lämpöä 95 MW:n (megawatin) teholla ja sähköä 25 MW:n teholla.

Turvekäyttöisiä vastapainevoimalaitoksia on ruvettu suunnittelemaan ja rakentamaan myös kaupunkeihin. Kuopiossa toimii jo laitos, jonka sähköteho on 30 MW ja lämpöteho 60 MW. Ouluun rakennetaan parhaillaan turvevoimalaa, jonka tulevaksi sähkötehoksi on laskettu 70 MW. Sähköteho on siten sama kuin esimerkiksi Kemijoen Isohaaran voimalaitoksessa.

Kaupunkien turvevoimaloista saatava lämpö johdetaan kaukolämpöverkkoon. Tämän takia taajaman tulee olla riittävän suuri ennen kuin vastapainevoimalaitos kannattaa rakentaa. Lapin läänissä on laskettu olevan vain kaksi riittävän suurta taajamaa tässä mielessä: Kemi, kaavailtu sähköteho 30 MW sekä Rovaniemi, kaavailtu sähköteho 25 MW.

Turvekäyttöinen kaukolämpökeskus on ehkä edullisin polttoturpeen käyttömuoto Lapissa. Verrattuna voimalaitostehoihin kaukolämmityskattila voi olla pienempi. Kehitystyötä tehdään jatkuvasti, mm. Oulun yliopistossa, hyötysuhteen parantamiseksi yhä pienitehoisimmissa kattiloissa. Turvekäyttöisiä kaukolämpökeskuksia on kaavailtu esimerkiksi Sodankylään (lämpöteho 6 MW), Rovaniemen maalaiskuntaan (6 MW), Kemijärvelle (6 MW) ja Tornioon (15 MW).

Pienkiinteistöissä voidaan käyttää paitsi edellä mainittuja turvepaloja (palaturvetta) ja brikettejä, myös halpaa jyrsinturvetta, kun hankitaan tähän tarkoitukseen suunniteltu kattila. Näitä valmistetaan Suomessa kahdessa paikassa, joista toinen on Rovaniemi. Rovaniemeläisen kattilan teho on vain 60 kilowattia, mutta se riittää lämmittämään esimerkiksi maatilan kaikki rakennukset, rivitalon tai kolme omakotitaloa. Toistaiseksi puuttuu oman maakunnan turve.

Turvekoksi

Kun turvetta kuumennetaan ilmattomassa tilassa aina 800-900 asteeseen – kuivatislataan – siitä haihtuu pääosa hapesta ja vedystä. Hiilipitoista jäännöstä nimitetään turvekoksiksi. Metalliteollisuus saa turvekoksia kuumentamalla puhtaan hehkun, jossa se voi valmistaa parhaita teräksiä ja ferrokromia.

Turvekoksi valmistetaan helpoimmin palaturpeesta. Koksin laatuvaatimukset määräävät myös suon valinnan. Turpeen tuhkapitoisuuden tulee olla vähäinen; varsinkin rauta ja fosfori ovat haitallisia. Lisäksi turpeen tulee olla pitkälle maatunutta. Turpeen lievä kuituisuus on turvepalojen sitkeyden kannalta eduksi.

Kuivatislauksessa haihtuvasta kaasusta tiivistyy lämpötilan laskiessa tervaa. Pienessä turvekoksilaitoksessa tervaa ei kuitenkaan kannata erottaa omaksi tuotteeksi, vaan terva-kaasuseos poltetaan sellaisenaan kuivatislauksen lämpöenergiaksi. Laitoksessa syntyy ylimäärin energiaa, joka voidaan käyttää esimerkiksi turvebrikettien tuotantoon.

Turvekoksiteollisuus ja sen oheinen brikettituotanto ovat Suomessa tämän päivän asia. Peräseinäjoen Haukinevalla käynnistyi viime vuonna turvekoksitehdas, jonka vuosituotanto tulee olemaan 30 000 tn. Turvebrikettitehdas käynnistynee tänä vuonna.

Turvekoksi liittyy jo nyt Pohjois-Suomeen, sillä Haukinevan turvekoksia kuljetetaan mm. Outokumpu Oy:n Tornion tehtaille. Toinen mahdollinen turvekoksin käyttäjä on tulevaisuudessa Rautaruukki Oy:n Raahen tehdas.

Kasvuturve

Turpeen käyttöä kukkien ja vihannesten kasvualustana ruvettiin tutkimaan 1950- ja 1960-lukujen vaihteessa. Kasvatuskokeissa verrattiin eriasteisen turvelisäyksen saaneiden kivennäismaiden kasvualustan ominaisuuksia. Yllättäen havaittiin pelkkää rahkaturvetta olevan koejäsenen tuottavan parhaat sadot. Tästä sai alkunsa ns. kasvuturvemenetelmä, jolla tarkoitetaan voimakkaasti lannoitetun turpeen ja tehostetun viljelytekniikan käyttöä. Tämä on nykyisin päämenetelmä sekä kasvihuoneviljelyssä että taimitarhoilla.

Laajentuvan polttoturvetuotannon yhteydessä tullaan myös Pohjois-Suomessa nostamaan satoja tuhansia kuutiometrejä polttoturpeeksi kelpaamatonta, heikosti maatunutta pintaturvetta, joka soveltuu parhaiten kasvuturpeeksi. Nykyään varsinkaan Lapin lääni ei ole kasvuturpeen tuotannoltaan omavarainen, vaan puutarhojen ja taimitarhojen turve on peräisin Etelä-Suomesta.

Lähitulevaisuudessa kasvuturpeen omavaraisuus saavutetaan; todennäköisesti myös ylitetään. Tämän vuoksi tulee jo hyvissä ajoin suunnitella turvevientiä humusköyhiin maihin myös Pohjois-Suomesta, sillä suomalaisen turpeen käytöllä on jo vahva perusta ulkomailla.

Veli Pohjonen

***

Jälkikommentti 25.3.2020

"Turpeen käyttömahdollisuudet" oli ensimmäinen yleisöesitelmäni, Rovaniemen Turveteollisuusseminaarissa 31.3.1977. Turvetuotanto Lapin läänin puolella ei ollut silloin vielä alkanut. Myös muita turpeen hyödyntämisen vaihtoehtoja kuin polttoturve, pohdittiin jo silloin. Erityisesti turvekoksin ja kasvuturpeen Pohjois-Suomen mahdollisuuksia oli pohdittu Turveruukki Oy:n perustajan Sakari Pekin kanssa.