Energiaviljely on oppi viljelyskasveista ja -menetelmistä, joilla auringon energiaa sidotaan ja muunnetaan varastoitavaan muotoon. Energia sidotaan fotosynteesissä ja varastoidaan kasvien biomassana. Jokainen sidottu kuiva-ainekilo sisältää kasvilajista riippumatta energiaa noin 19 megajoulea. Se vastaa energiamääränä noin puolta kiloa raskasta polttoöljyä.
Energiaviljely syntyi 1970-luvun puolivälissä metsäpuiden lyhytkiertoviljelystä, jossa alun perin tähdättiin vain lisäraaka-aineen tuottamiseen metsäteollisuudelle. Kenttäkokeet alkoivat maassamme vuonna 1973. Heti alusta alkaen näissä kokeissa saatiin hämmästyttäviä tuloksia. Tiheässä viljeltyjen nopeakasvuisten pajujen vuotuiset kuiva-ainesadot kipusivat yli 10 tonnin, jopa 20 tonniin hehtaarilta.
Kun valtavien kuiva-ainesatojen energiasisältö oivallettiin, metsäpuiden lyhytkiertoviljely muuntui energiaviljelyksi. Mahdollisuuksia kestävän energiatalouden rakentamiseen uuden viljelysmuodon avulla ruvettiin tutkimaan.
Sidotun energian käyttö
Energiaviljelmältä korjataan syksyisin tonnikaupalla lehtineen, runkoineen haketettua biomassaa. Mihin tätä käytetään?
Perinteellinen tapa on polttaa hake sellaisenaan esimerkiksi lämpökeskuksessa. Biomassasta voidaan valmistaa myös neste- ja kaasumaisia polttoaineita. Arvioidaan, että jokin seuraavista vaihtoehdoista on taloudelliseksi kehitetty menetelmä jo 1980-luvun puolivälissä:
- etanolin valmistus käymistietä,
- metanolin valmistus kuivatislauksen kautta
- synteettisen raakaöljyn valmistus korkeassa lämpötilassa ja paineessa
Mainittakoon, että Ruotsissa on onnistuttu valmistamaan koemittakaavassa synteettistä raakaöljyä viljellystä energiapajusta. Menetelmä julkistettiin tämän vuoden (1979) tammikuussa.
Energiapajut energian sitojina
Lupaavimmat energiaviljelyyn soveltuvat kasvit kuuluvat maassamme pajun sukuun (Salicaceae). Näitä, niin sanottuja energiapajuja on tuotu maahamme kokeiltaviksi muu muassa Tanskasta, Unkarista ja Siperiasta. Nopeakasvuisia energiapajuja on löydetty myös kotimaasta, muun muassa Oulusta.
Energiapajut ja niiden viljely voidaan jakaa kahteen ryhmään sen mukaan, talvehtiiko pajun maanpäällinen verso vai ei. Mikäli verso ei kestä talven pakkasia, mutta juuret kuitenkin säilyvät lumen alla, pajukkoa kasvatetaan yhden vuoden kierrolla. Kasvusto korjataan syksyisin, ja uusi sato kasvaa seuraavana kesänä kantovesoina.
Tehokkain energiansidonta ja suurimmat kuiva-ainesadot on saatu juuri yksivuotisella kierrolla. Riittävän tiheään (esimerkiksi 25 cm:n välein) perustetulla, vuosittain leikattavalla energiapajukolla päästään 20 tonnin vuotuiseen kuiva-ainesatoon, jopa ylikin. Mihin näin suuret sadot perustuvat?
Energiapajukossa ja sen viljelyssä on ominaisuuksia, joita kasvi jalostustiede ja kasvinviljelystiede ovat jo pitkään tavoitelleet pyrkiessään entistä satoisampaan viljelyyn. Nimenomaan rehuntuotantoon on etsitty jalosteita ja menetelmiä, joita käyttämällä viljeltävä kasvi kasvaa mahdollisimman nopeasti mutta kehittyy mahdollisimman hitaasti.
Nurmiheinillä kasvun ja kehityksen suhdetta säädellään leikkaamalla kasvusto kerran, pari kesän mittaan. Samalla joudutaan kuitenkin poistamaan fotosynteesikoneisto kesken parhaan kasvukauden. Uuden koneiston rakentaminen vie päiviä, yli viikonkin.
Energiapajulla kasvun ja kehityksen suhdetta ei tarvitse säädellä. Leikkuun jälkeisenä kesänä vesa vain pyrkii kasvamaan mahdollisimman pitkäksi kukkiakseen ja siementääkseen vasta seuraavana kesänä. Valonsitomiskoneistoa ei tarvitse poistaa kesken kasvukauden.
Valitsemalla sopivan eteläinen energiapaju yksivuotiseen kiertoon kasvuston käyttäytyminen lyhyen kasvukautemme aikana muistuttaa tavallaan syöpäilmiötä. Solut jakautuvat ehtymättömällä vauhdilla yötä päivää; verso pitenee 20-30 cm viikossa. Syyspakkanen tulee täytenä yllätyksenä. Talveen valmentautumaton verso ei pysty edes varistamaan lehtiään. Kasvusto on noin kolmen metrin mittainen. Se leikataan kantoon, ja sama kasvuilmiö toistuu uudestaan keväällä.
Energiaviljelyn viljelyketju
Kasvaakseen tehokkaasti energiaviljelmä vaatii hyvässä kasvukunnossa olevan maan. Perusparannusten ja ylipäänsä kasvualustan tavoitteena on taso, joka kelpaisi vaikkapa perunalle.
Energiapajukko viljellään riviviljelynä esimerkiksi 45 tai 65 cm:n rivein, 15-30 cm:n välein. Ensimmäisenä kesänä viljelmä juurrutetaan keväällä maahan pistetyistä pistokkaista. Viljelmää lannoitetaan heinänurmen tapaan, hoidetaan rikkakasvien torjumiseksi sokerijuurikkaan tapaan, ja kasvusto leikataan syksyllä 5 cm:n kantoon.
Varsinainen energiansidonta alkaa toisena keväänä. Kasvua vauhditetaan lannoituksella. Rivivälit harataan kertaalleen lannoitteen multaamiseksi, jo itäneiden rikkakasvien torjumiseksi ja maan kuohkeuttamiseksi. Kannoista nouseva vesakko peittää maanpinnan jo kesäkuun puolivälissä eikä rikkakasvien torjuntaa sen jälkeen tarvita. Syksyllä sato on valmis korjattavaksi.
Puolalaisten koripajukokeiden mukaan vuosittain leikattava paju vahvistaa juuriaan aina 5 vuoden ikään. Sen jälkeen alkaa taantuminen, ja kasvusto olisi uudistettava 7-8 vuoden iässä.
Monivuotisella kierrolla kasvatettavat energiapajut leikataan ensimmäisenä syksynä vesomisen vauhdittamiseksi ja sen jälkeen 2-4 vuoden välein. Viljelyketju on muuten pääpiirtein sama. Tiheyden tulee olla väljempi. Monivuotisen kierron koetuloksia on toistaiseksi niukasti.
Energiaviljelyn kriittisin vaihe on pistokkaiden juurtuminen. Maaperän tulee olla riittävän kostea. Juurtuminen on onnistunut parhaiten turvemailla. Kivennäismailla tarvittaneen kastelu, mikäli viljelmä sijaitsee maamme kevätkuivuusvyöhykkeellä.
Uusi tuotantovaihtoehto maatiloille
Energiaviljelykokeissa kehitetään uutta viljelymuotoa Suomen maatilatalouteen. Viljelyketjussa tarvittava työvoima, ammattitaito, peruskoneistus ja maa-alueet löytyvät helpoimmin maatiloilta.
Energiaviljely soveltuu lisätuotantomuodoksi muiden vaihtoehtojen rinnalle. Ilmasto- ja maaperävaatimuksiltaan parhaalta yhdistelmältä tuntuu nurmiviljely + energiaviljely.
Luonteeltaan energiaviljely kävisi sopimusviljelyksi esimerkiksi sokerijuurikkaan tapaan. Viljelijä tuottaa raaka-ainetta lämpökeskukselle tai teollisuudelle. Nämä ovat puolestaan kiinnostuneet raaka-aineen saannin jatkuvuudesta ja siitä, että raaka-aine on tasalaatuista ja että sitä tulee paljon.
Energiaviljely on haaste maamme maa- ja metsätalous- sekä teollisuustutkimukselle. Se on myös lupaus tuotantokattojen ja markkinoimismaksujen ahdistamalle maatilataloudellemme. Milloin energiaviljely pääsee alkamaan?
Pajuun viljelyskasvina suhtaudutaan väheksyvästi, jopa tunnepitoisen vastustavasti. Asenteiden muuttaminen vie aikansa. Kasvinviljelymme historiasta on kuitenkin muistettavissa vastaava tapaus. Sitkeästä vastustuksesta huolimatta heinästä tehtiin aikanaan viljelyskasvi, pääkasvimme, ennen viljojen hallitsemille pelloillemme.
No comments:
Post a Comment