Nuorttitunturi fell from Kynsivaara hill

Pulkkatunturi fell from Varrio II

Rakitsa hill from Varrio II

Varrio fells in red

Alpine bearberry in carmine red

Forestry west of Ruka fell.

The area of Kuusamo is famous for its national park of Oulanka, and for its skiing and other outdoors activities holiday resort of Ruka. Kuusamo is also site of private forestry activities, like planted forests, silviculture and harvesting, as is seen in this photograph taken from Naatikkavaara hill towards Ruka fell.

Autumn colours in Varrio fells (Varrio III)

Slopy peat bog at the foothill of Riisitunturi fell

Cowberry in Naatikkavaara

Cowberry (Vaccinium vitis-idaea) yield of 2005 is good in North-Eastern Finland.

Lake Ylikitka from Kouvervaara

Ylikitka is a large lake in Kuusamo and Posio municipalities in North-Eastern Finland. On the western side of the lake the fells of Riisitunturi and Karitunturi make the bordering land mass to the lake. On the eastern side of the the corresponding land mass is a long but lower hill (chain o f tops) called Kouvervaara.

26.8.2005

Sauoiva in August

Eriophorum scheuchzeri in Kaarasjokk

Candle spruces in Devil´s Creek

Waterfall in Devil´s Creek.

Mountain Betula in Varrio I.

In Regio subalpina of Varrio the mountain birches dominate. Is the birch a species of its own? Or is it a subspecies of Betula pubescens? For time to time the opinion of a species of its own, that is Betula tortuosa auct., has had its supporters. Currently the mountain birch is believed to be subspecies, that is Betula pubescens ssp. czerepanovii (N.I. Orlova) Hämet-Ahti. - Behind in the photo Kotovaara; the sun is shining from north.

SMEAR I forest of Kotovaara by midsummer night

SMEAR I climate station is situated in the middle of even Scots pine forest of Kotovaara mountain. The aluminium climate tower, shining in the midsummer night sun, is seen to the right, on top of Kotovaara. The bigger mountain behind is Nuorttitunturi. Just in front a narrow belt of regio alpina of Varriotunturi (Varrio I) is seen, and the birch - dominated belt of regio subalpina.

Junipers in Varrio fells.

Juniper (Juniperus communis) is the most tolerant conifer against heavy snow in winter contiditions of Varrio fells. These two specimens grow in Regio alpina of Varrio II.

Junipers in Varrio fell

Wilderness west of Varrio IV

2.7.2005

Spruces in Deep creek

Caltha palustris

Test photograph of Caltha palustris (rentukka), was taken at Kuntasjoki river on 18 June 2005.

Ylinuortti is the northern border river of Varrio nature conservation area.

Eriophorum vaginatum in Sokanaapa

Track to birdtower in Sokanaapa

Trollius europeus in late flower in Vuostimo

Devil´s creek pond

Midsummer night sun in Varrio mountains.

For one month the midsummer sun does not set at all in Varrio. This photograph was taken in a clear night from the northernmost Varrio mountain (Varrio I) on 18 June 2005 at 00:15. The 3 peaked mountain to the left from the sun is the mythical Korvatuntunturi mountain. It is believed to be the mountain where Santa Claus lives (off-season the Christmas). The borderline between Finland and Russia traverses Korvatunturi mountain, in the photograph from left to right so that the leftmost mountain (Juuoiva) in on the Russian territory.

June night in Lake Ylikitka

Sunset in Apaja bay of lake Ylikitka

Kemi river after flood peak

Varrio Subarctic Research Station

On a clear morning of 2 June 2005 Varrio Subarctic Research Station is free of snow. The skiis have been stored on the eastern wall of the station.

Varrio fells from eastern direction

Puuenergia ja energiapuu 2000-luvun Euroopassa – käytännön tutkimuksen näkökulma

Tausta

     Puuenergian ja energiapuun nykytutkimus alkoi Suomessa 1978, kun Metsäntutkimuslaitoksen professori Olavi Huikari esitti eduskunnalle, että puun energiakäyttöä tulisi harkita uudelta pohjalta.

     Puun osuus koko energiastamme oli 24 prosenttia vielä vuonna 1970. Puun energiakäyttö putosi vuosi vuodelta, kun halpa polttoöljy tuli pientaloihin ja maatiloille. Teollisuus poltti raskasöljyä ja kivihiiltä. Alimmillaan puuvoima kävi (1977) alle viidessätoista prosentissa.

     1970-luvun lopulla puuenergialle oli rahassa mitattava tilaus, kun öljyn hinta oli kolminkertaistunut ensin 1973 ja sitten uudelleen 1978-1979. Oli mahdollista, että raakaöljyn hinta nousisi jopa 50 dollariin vuoden 2000 tienoilla.

     Metsäteollisuus huomasi rahaedun ensimmäisenä. Sahat sekä sellu- ja paperitehtaat alkoivat uusia kattiloitaan öljyltä puulle: hukkapaloille, kuorelle ja bioliemille.

     Huikari ehdotti puun energiakäytön perusteluissaan, että riippuvuutemme tuontiöljystä tulisi vähentyä. Energian kotimaisuusasteen nostaminen tuli ottaa kansalliseksi tavoitteeksi. Puun energiakäyttöä puolsivat myös maaseutu-Suomen työllisyys sekä 1950-luvulta lähtien ojitettujen suometsiemme hoito.

     Eduskunta hyväksyi perustelut. Se myönsi 1978 lisäbudjetissaan Metsäntutkimuslaitokselle varat Huikarin johtamaan laajaan energiapuun tutkimukseen. Sen seurauksena muun muassa Kannukseen perustettiin energiametsäkoeasema, sittemmin Kannuksen tutkimusasema.

     Myöhemmin puuenergia- ja energiapuututkimus laajeni muihinkin tutkimuslaitoksiin. Esimerkiksi Jyväskylään syntyi vahva bioenergian tutkimuskeskittymä, kun VTT oli perustanut sinne kotimaisten polttoaineiden laboratorionsa.

Käytännön tutkimuksen läpimurtoja

     Kulunut lähes 30 vuoden puuenergia- ja energiapuututkimus on tuottanut merkittäviä käytännön tutkimuksen läpimurtoja, juuri sellaisia jotka toteuttavat alkuperäistä tavoitetta korvata tuontiöljyä kotimaisella puulla. Seuraavassa on läpimurroista kolme esimerkkiä.

     Metsähake on kehitetty pienten ja keskisuurten lämpölaitosten polttoaineeksi. Ensimmäisiä hakkureita oli kokeiltu pienikokoiseen koivuun jo 1950-luvun lopulla. Harvennuskoivulla ei ollut silloin muuta menekkiä kuin halkolämmitys. Se väheni kovaa kyytiä. Käytön puutteessa koivua lyötiin maahan.

     Hakemenetelmässä oli kyse soveltavassa tutkimuksessa noin kerran sukupolvessa esiin pulpahtavasta innovaatiosta, joka sysää aiemmin tutun, mutta loppuun asti tutkitun menetelmän syrjään, ja korvaa sen uudella.

    Metsähake syrjäytti pienpuun korjuun käsityövälinein. Metsähakemenetelmä muutti yksinpuin kerättävän, pienikokoisen koivun jo korjuuketjun alkupäässä massatuotteeksi, hakepaloiksi joiden koneellinen siirtely ruuvi- ja kolakuljettimilla, kuljetus traktoreilla ja autoilla sekä poltto hakkeelle kehitetyissä uuneissa on helppoa.

     Metsähake uupui markkinoiden puutteessa vielä 1960-luvulla. Sen tutkimus käynnistyi uudelleen 1978-1979, ja varsinaiseen vauhtiinsa metsähake pääsi 1990-luvulla. Sen tuotanto ylitti miljoonan kiintokuution rajan 2001. Nyt metsähake korvaa raskasta ja kevyttä polttoöljyä pienissä ja keskisuurissa lämpölaitoksissa eri puolilla maatamme.

     Puupelletti tuli Suomeen 1979, kun maahamme hankittiin amerikkalaisen Woodex-pelletöintimenetelmän lisenssi. Suomen Voima Oy ja sen tytäryhtiö Biopuriste aloittivat pellettien tuotannon. Woodex-pelletin raaka-aineita olivat sahanpuru ja puun kuori. Puupellettiä ehdotettiin aluperin kivihiilen vaihtoehdoksi, puhtaaksi biopolttoaineeksi, mistä ei tule juuri rikkiä eikä tuhkaa. 

     Vaikka Suomeen hankittiin nimenomaan puupelletin lisenssi, meillä raaka-aineeksi valikoitui kuitenkin puuta halvempi jyrsinturve. Biopuriste lopetti pelletin valmistuksen markkinoiden vähyyteen 1980-luvun puolivälissä. 

     Nykyinen pellettiaalto tuli Suomeen Ruotsista. Pelletin pääraaka-aineena on nyt alkuperäisen ajatuksen mukaisesti puu. Uutena pontena pelletillä oli päästöpuhtaus: päinvastoin kuin fossiilipolttoaineet, puupelletit eivät lisää ilmakehän haitallista hiilidioksidia.

 

    Pelletin uutta tulemista auttoi myös se, että metsähakkeesta oli kertynyt ensin riittävästi käytännön tutkimustietoa.

     Hakkeella on kolme kiusallista ongelmaa, joihin pelletillä on ratkaisu. Hake on niin tuoretta, että sitä on homevaaran vuoksi vaikea varastoida ylivuotiseksi. Pelletin kosteus on taas vain viljan luokkaa, ja sitä voi varastoida vuosikausia niin kuin viljaakin.

 

    Hake on palakooltaan vaihtelevaa, ja sen koneellinen siirtely onnistuu vain suurissa lämpölaitoksissa. Pelletit taas ovat tasalaatuisia, pieneksi ja kovaksi puristettuja energiajyviä, jotka soljuvat putkikuljettimissa myös pientalojen ahtaissa tiloissa.

 

    Löysä irtohake vie kuljetuksissa kohtuuttomasti tilaa, eikä haketta sen vuoksi kannata kuljettaa juuri 100 kilometriä edemmäksi. Pelletöinti tiivistää energian: yksi pellettikuutio vastaa energiamäärältään neljää hakekuutiota. Pellettiä kannattaa kuljettaa haketta pitempiä matkoja, myös maasta toiseen.

      Pellettiteollisuus on Euroopan nopeimmin kasvava metsäteollisuuden lohko. Vuonna 2004 Euroopassa oli 195 pelletttitehdasta, joista Suomessakin 16 tehdasta. Pienkäytössä puupelletti korvaa kevyttä polttoöljyä. Ruotsissa, Tanskassa ja Keski-Euroopassa puupellettiä poltetaan myös kivihiilivoimaloissa. 

     Forestera on Suomessa kehitetty, metsähakkeesta ja sahanpurusta valmistettava nestemäinen  lämmityspolttoaine, jolla on mahdollinen korvata omakotitaloissa edelleen yleisesti käytetty kevyt polttoöljy. Fortum ja Vapo kehittivät ja kokeilivat Forestera –puuöljyä vuosina 1999-2004. Porvoossa toiminut koelaitos valmisti hakepolttonestettä 25 000 litraa, jota kokeiltiin öljypoltinkäytössä vuoden ajan.

     Menetelmä on teknisesti toimiva, ympäristöystävällinen ja vähäpäästöinen. Vuonna 2004 markkinatilanne ei kuitenkaan ollut valmis hakepolttonesteeseen. Öljyn hinta ei ollut riittävän korkea, hiilidioksidin päästökiintiöt eivät olleet ehtineet vaikuttaa, eikä metsähakettakaan tai puuteollisuuden jätteitä ollut Porvoon tienoilla (Etelä-Suomessa) saatavilla sellaisin hinnoin, että kaupallinen tuotanto olisi käynnistynyt. Valmius kevyen polttoöljyn korvaamiseen puuenergialla on kuitenkin käytännön tutkimuksessa saavutettu.

Rajavuosi 2005

     

     2000-luvulla puuenergian ja energiapuun tutkimusta ohjaa ilmaston muutos. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousu on kiistaton. Hiilidioksidin päästöt kasvavat vääjäämättä, sekä koko Euroopassa että myös Suomessa.

     Kiotossa 1997 solmittu hiilidioksidin rajoittamissopimus alkaa vaikuttaa. Euroopan unionin sisällä käynnistyi hiilidioksidin päästöpörssi 1.1.2005, ja se on jo alkanut vaikuttaa. Jos Pohjoismainen energiaverojen 1990-luvun malli oli ilmaston muutosta ehkäisemään luotu piiska, hiilidioksidin päästökaupasta voi kehittyä ilmaston muutosta jarruttava porkkana.

     Hiilidioksidin päästöoikeuden hinta oli päästökaupan alkaessa (1.1.2005) noin 8 euroa hiilidioksiditonnilta. Huhtikuussa (12.4.2005) päästöoikeus maksoi noin 16 euroa hiilidioksiditonnilta. Uusiutuvat, päästöttömät puupolttoaineet ovat saaneet samalla vaihtoehtoarvoa. Tällainen päästöoikeusarvo (12.4.2005 pörssihinnan tasolla) on esimerkiksi puupelletillä 26 euroa per pellettitonni ja metsähakkeella 11 euroa per kiintokuutiometri.

     Jos hiilidioksidin päästöoikeuden hinta pysyy korkealla tasollaan, ja mahdollisesti nousee edelleen, se tullee ohjaamaan puuenergian ja energiapuun käytännön tutkimusta sekä Suomessa että koko Euroopassa 2000-luvulla. Merkittävin kriteeri on tutkia, miten puuenergialla voidaan vähentää hiilidioksidin päästöjämme suuressa mitassa, ja miten voimme näin ehkäistä päästöoikeuksen ostotarpeen maamme rajojen ulkopuolelta. Metsä- ja puuvarojemme puolesta Suomella on mahdollisuus jalostetun puuenergian vientiin, sellaisiin maihin ja sellaisille ostajille jotka ostavat mieluummin uusiutuvaa energiaa kuin fossiilienergiaa ja siihen liittyviä hiilidioksidin päästöoikeuksia.

Puuenergian ja energiapuun tutkimusteemoja 2000-luvulla 

     

     Suuressa mitassa hiilidioksidia päästävät Suomessa etenkin kivihiili, mutta edelleen myös öljy ja sen johdannaiset (raskasöljy, kevytöljy ja liikenne), ja jossain määrin polttoturve. Puuenergian ja energiapuun tutkimuksen on edelleen syvennettävä tietopohjaa sillä tutkimuslinjalla, joka alkoi vuonna 1978. Puupelletin tuotannon (raaka-aineen tuotannon, pellettiteknologian, talouden, markkinoinnin ja vientimahdollisuuksien) tutkimiseen on kiinnitettävä entistä enemmän huomiota.

     Maamme ylivoimaisesti suurin yksittäinen hiilidioksidin päästäjä on Rautaruukin terästehdas Raahessa. Tätä koskeviin tutkimushaasteisiin ei kiinnitetty riittävästi huomiota 1980- ja 1990-luvulla, koska metallurginen kivihiili luettiin raaka-aineeksi eikä energialähteeksi, ja kivihiili oli siten vapaa energiaveroista. Hiilidioksidin päästökaupassa ja –kiintiöitä laskettaessa tilanne on toinen. Metallurgisella kivihiilellä on samat päästökertoimet ja –rajoitteet  kuin energiakivihiilellä. Puuenergiatutkimuksen on vastattava tähän haasteeseen; perustutkimuksen osalta tutkimus on jo 2000-luvulla käynnistynytkin.

     Yhteenvetona nostan 2000-luvun puuenergian ja energiapuun tutkimukseen kolme teemaa:

• Puupelletin tuotantokustannuksen alentaminen – raaka-aineeksi metsähake ja ensimmäisen harvennuksen energiapuu

• Energiapuun lisätuotanto viljelemällä

• Metallurgisen puuhiilen perus-, soveltava ja käytännön tutkimus

**********

Eduskunnan maa- ja metsätalousvaliokunnan järjestämä

PUU EUROOPASSA –SEMINAARI keskiviikkona 13.4.2005 klo 8.00-12.00

Eduskunnan päärakennuksen auditorio (E-talo)

Veli Pohjonen

Helsingin yliopisto

Värriön tutkimusaseman johtaja, dosentti

Varrio Subarctic Station in March