Energiahein ja biogaas (0)

Tuletame meelde, mis on energia? 

• Energia on elusorganismide elutegevuse alus ja füüsikaline suurus, mis iseloomustb keha või jõu võimet teha tööd. 
  
• Laiemas mõttes on energia kõigi füüsikaliste objektide (osakeste, kehade, väljade) liikumise üldine mõõt.
  
• Energia on kõikide protsesside liikumapanev jõud.
  

Tuletame meeldi, mis on taastuvenergia ?

• Taastuvenergia on ressurss, mida saab kasutada lakkamatult, või mis taastub ökosüsteemi aineringete käigus ilma, et selle kogus inimkultuuri eksisteerimise ajamastaapi silmas pidades oluliselt kahaneks.
  
• Taastumine eeldab, et ressursse ei kasutata rohkemal määral kui neid juurde tekib ehk kui taastuva ressursi kasutamine pole ülemäärane, saab see olla sama intensiivsusega püsiv tuhandete aastate jooksul.
  

Kehtiva elektrituruseaduse alusel on taastuvad energiaallikad vesi, tuul, päike, laine, tõus-mõõn, maasoojus, prügilagaas, heitvee puhastamisel eralduv gaas , biogaas ja biomass .
Energiahein

• Energiaheina saab kasutada energiatoormena.
  
• Energiaheina saadakse harilikult pilliroost ja laialehelisest hundinuiast, päideroost, kiukanepist jne.
  
• Selle raiering on üks aasta.
  

Vajaminev tehnika, kasvatamise plussid.

• Energiaheina külvi-, hooldus - ja koristustöödeks sobib tavapärane söödatootmiseks kasutatav tehnika (niidukid, vaalutajad, kogurid, liikurhekseldid, ruloonpressid), mis rohusöötade tootmisega tegelevail põllumajandustootjail on üldjuhul olemas.
  
• Energiaheina kasvatamine aitab suurendada (säilitada) tööhõivet maal, on väga positiivne avatud maastike säilitamise seisukohast ,
  
• pikaajalise püsiva rohukamaraga energiahein vähendab taimekaitsevahendite kasutamise vajadust ning
  
• vähendab taimetoitainete väljauhtmist,
  
• Energiaheina pidev koristamine vähendab taimsete jäätmete sattumist veekogudesse ja nende eutrofeerumist.
  

Kasvatamist piiravaid ning soodustavad tegureid

• Päideroo kasvatamist energiaheinaks piirab hetkel päideroo seemne nappus ning vajaliku põllutehnika puudumine turbatootjail, kellele kuuluvate ammendatud turbaväljade rekultiveerimise vajadus on kõige pakilisem. Sellisel juhul on otstarbekohane vajalike masinate rentimine .
  
• Kiukanepi vartes sisalduv tugev kiud raskendab tema koristust kuna enamus olemasolevatest koristusmasinatest ei suuda elastset ning tugevat kiudu läbi lõigata.
  

• Energiaheina tootmisel võib probleemiks kujuneda sademeterohkel perioodil ammendatud turbaväljade, luha ja lammialade kohatine üleujutus seisva veega.
  

Nõuetekohase agrotehnika rakendamise võimaldamise ja kvaliteetse saagi maksimaalse koristatavuse huvides tuleb veerežiim vajadusel eelnevalt reguleerida.

• Kevadisel koristusel võib piiravaks faktoriks kujuneda liialt pehme pinnas, mis ei kanna kuluheina koristamise masintehnikat.
  
• Hõredasti asustatud piirkondades võib probleeme tekitada biokütuse tarne logistika – energiaheina kasvatamiseks sobivad praegu mittekasutatavad maad ja ammendatud turbaväljad ei pruugi paikneda piisavalt lähedal maksujõulistele katlamajadele, kus ka toodetavale soojusele on olemas piisav tarbijaskond. Pikamaaline transport viib aga energiaheina omahinna ülearu kõrgeks.
  

Keskkonnamõjud

• Energiaheina kasvatamine on positiivse mõjuga keskkonnale – Eestis läbiviidud uuringud on tõestanud, et mitmeaastaste heintaimede kasvatamise tagajärjel suureneb mulla huumusvaru 1 t/ha aastas. Mullaviljakus suureneb kõige enam mineraal- ja orgaaniliste väetiste kooskasutamisel.
  

• Energiaheina kasvatamine luha- ja lammialadel koos regulaarse niitmisega väldib nende kinnikasvamist ning loob soodsad tingimused avamaa lindude pesitsemiseks.
  

• Päideroog on madala tuhasisaldusega (ca 4%), seetõttu on põletamisel tekkivate jäätmete kogus suhteliselt tagasihoidlik. Tekkiv tuhk on lihtsalt kasutatav põldude väetamiseks.
  

Energiaheina viljelemine Eestis

• Energiaheina kasvatamiseks on Eestis piisavalt sobilikke maid, eelkõige luha- ja lammialad, ajutiselt liigniisked rohumaad jne.
  
• Energiaheinaks kasvatatavust suurendab oluliselt senistest sobilikumate sortide aretamine ja kasutuselevõtt.
  
• Energiaheina kasvatamise soodustamise esimeses etapis on vajalik põletamiseks sobivate katelde installeerimine. Pikas perspektiivis toob suur tulu sobivate sortide aretus ja kasutuselevõtt.
  

BIOGAAS

• Rong see sõidab ... lehma jõul. Kaivo Kopli, Eesti Päevaleht, 29.10.2005
  
• Kui Rootsis ja USA-s kasutatakse lehmakorjuseid ja lehmasõnnikut biogaasi tootmiseks pigem keskkonnasäästlikkust silmas pidades,siis Gruusia külas kääritatakse sõnnikust metaani lihtsalt seetõttu, et muu energia on kallis või lausa kättesaamatu.
  
• Kas keegi on kunagi mõelnud, kui kaugele saaks sõita ühe lehmaga ? Nüüd on vastus teada – umbes neli kilomeetrit. Seda siiski mitte otseselt lehmaga, vaid ühest loomast tehtud biogaasikogusega.
  

Mis on biogaas?

• Biogaasi saadakse biomassi anaeroobse kääritamise teel ja see on üks viis toota biogaasi taastuvatest energiaallikatest.
  
• Anaeroobse käärimise protsess on olemuselt sama, mis toimub looduses lehma organismis või soodes .
  
• Saadud biogaasi kütteväärtus jääb enamasti vahemikku 5-7 kWh/m3.
  

• Biomassi saab aga jagada põllumaal kasvavaks biomassiks nagu hein, teraviljad , õlikultuurid ja tootmises tekkivaks biomassiks nagu sõnnik, reoveemuda ning orgaaniliselt lagunevad jäätmed.
  
• Lisaks on biogaasi võimalik saada nn iseenesliku anaeroobse käärimise protsessi käigus prügilatest (prügilagaas) ja see kokku koguda ning muundada kasulikuks energiaks.
  

Biogaasi mahuprotsendiline koostis

• Biogaasil on tüüpiline ühiku mahuprotsendiline kontsentratsiooni koostis, mis väljendub mahuprotsentides: 50–70% metaani (CH4), 30–40% süsihappegaasi (CO2), alla 3% väävelvesinikku (H2S) ja ammoniaaki (NH3) ning alla 1% vesinnikku.
  
• Biogaas on taastuv kütus, tema kasutamine fossiilsete kütuste asendamisel vähendab suurel määral kasvuhoonegaaside suurenemist atmosfääris
  

• Anaeroobne kääritamine biogaasi toomise protsessis ja hilisem digestaadi e. kääritusjäägi kasutamine väetisena põllumaade saagikuse suurendamisel tähendab ühtlasi säästvat võimalust suunata toitained otse meid ümbritsevasse toiduahelasse. 
  

Biometaan

• Puhastatud biogaas, ehk biometaan on tehniliselt puhastatud biogaas, mille kvaliteet vastab loodusliku maagaasi kvaliteedile.
  
• Biometaani maagaasivõrku viimisel Eestis tingimustes peaks see sisaldama vähemalt 98% metaani (CH4).
  
• Biometaan on sel juhul kasutatav kõikjal, kus täna kasutatakse maagaasi, sh on ta kasutatav surugaasiautodes ilma piiranguteta nii puhtal kujul kui segus maagaasiga.,
  
• Mürgist vingugaasi eritavad surugaasi ja biometaani sõidukid bensiiniautoga võrreldes kuni 75% vähem ja diisliga võrreldes kuni 50% vähem.
  
• Biometaan mootorikütusena on juba tänase tehnilise taseme juures üldiselt masstarbimises kasutatav.
  
• Eestis annab biometaani tootmiseks lähitulevikus lootust asjaolu, et biometaan on ainuke biokütus, mille aktsiisivabastus jätkus ka peale 2011.aasta juulit, mil see teistele vedelatele biokütustele lõppes
  
• Lisaks on PRIA Bioenergia tootmise investeeringutoetuste taotlemise tingimustesse (juba täna sisse viinud toetuse põllumajandusmasinate mootorite ümberehitamiseks biometaani tarbimisele paralleelselt diiselkütusega. 
  

Põllumajanduslikku biogaasi tootmise etapid
Põhimõtteliselt saab põllumajanduslikku biogaasi tootmist, olenemata kasutatavatest tehnilistest seadmetest, jagada neljaks etapiks.

• Esiteks, biogaasi sisendite ehk substraatide hankimine, transport, hoiustamine, eeltöötlemine ja sisestamine biogaasikääritisse.
  
• Teiseks, biogaasi teke neljas erinevad keemilises reaktsioonis ja biogaasi eraldumine.
  
• Kolmandaks , kääritusjäägi ladustamine ja selle kasutamine.
  
• Neljandaks biogaasi ladustamine, puhastamine ja kasutamine. 
  

Joonis 1. Biogaasi tootmise ja kasutamise tehnoloogiline skeem, kus variant 1 puhul toodetakse biogaasist soojus - ja elektrienergiat ning variant 2 puhul biometaani ehk mootorikütust
Biogaasijaam

• Biogaasijaam koosneb : jäätmete vastuvõtu seadmetest, substraadi eelsäilitusmahutitest ja segamismahutitest, biogaasireaktorist, kääritusjäägihoidlast, gaasihoidlast ja gaasi kasutamise seadmetest.
  
• Pärast jäätmete vastuvõttu ja segamist suunatakse substraat biogaasireaktorisse, kus toimub anaeroobse lagundamise protsess.
  
• Tekkiv biogaas juhitakse gaasihoidlasse ja sealt gaasi kasutamise seadmesse, milleks on enamasti koostootmisjaam soojuse ja elektri valmistamiseks. Reaktoris tekkiv kääritusjääk ladestatakse hoidlasse ning seda saab kasutada põllumajandusliku väetisena
  

Biogaas Eestis

• Eesti Biogaasi Assotsiatsiooni EBA hinnangul on Eesti reaalne majanduslik biogaasi potentsiaal koos prügilagaasiga ligikaudu 500 mln Nm3/a (2012. aasta seisuga), millest saaks toota 300 mln Nm3 98% metaanisisaldusega biometaani aastas.
  
• 2010. aastal toodeti Eestis biogaasi 13,13 mln Nm3/a ehk 2,6% reaalsest kasutatavast biogaasi potentsiaalist.[4]
  
• Eestis toodetakse biogaasi tänasel hetkel AS-i Tallinna Vesi Paljassaare reoveepuhasti , AS Narva Vesi reoveepuhasti, OÜ-u Saare Economics Jööri, Salutaguse PT reoveepuhasti ja AS-i Kuressaare Veevärk biogaasijaamades.
  
• 2013 käivitusid ka Vinni ja Oisu biogaasi jaamad , mis kasutavad toormena veise- ja sealäga ning sõnnikut.
  

Samas seisab Eesti küllaltki tõsise probleemi ees, kuidas aastaks 2020 määratud eesmärki transpordis taastuvenergia kasutamise koguste osas saavutada ning biometaani tootmine oleks üks võimalikke lahendusi selles suunas. Eesti Taastuvenergia Tegevuskava 2020 toob välja, et 10% mootorikütustest (92 ktoe) pärineb taastuvatest energiaallikatest. Selle saavutamiseks piisab 40% (117 mln Nm3/a) kogu Eesti biometaani potentsiaali ära kasutamisest.