Peltobioenergian tuotanto Suomessa: Potentiaali, energiasuhteet ja nettoenergia

Tässä työssä tutkittiin suomalaisen peltokasvituotannon energiapotentiaalia, energiasuhteita ja nettoenergian määrää. Energia-analyyseissä kiinnitettiin erityistä huomiota epäsuoriin energiapanoksiin ja niiden käsittelyyn energia-analyysissä. Epäsuoria energiapanoksia ovat esimerkiksi koneiden ja maatalouskemikaalien valmistus sekä siemenen tuottaminen. Työn tavoitteena oli arvioida peltokasvituotannon bioenergiapotentiaali Suomessa sekä tutkia eri viljelykasvien energiasuhteita ja nettoenergian määriä.
Suomessa voitaisiin tuottaa peltobioenergiaa 12 – 22 TWh, joka vastaa 3 – 5 % Suomen energiankulutuksesta vuonna 2008. Suurin osa pelto-bioenergiasta olisi olkea (8 TWh) ja energiakäyttöön viljeltyä biomassaa kuten ruokohelpeä (12 TWh). Potentiaalista on nyt käytössä 0,5 TWh. Käyttämätön peltobioenergiapotentiaali on yhtä suuri kuin tämän hetkinen käyttämätön metsäenergiapotentiaali.
Tutkittujen peltokasvien energiasuhteet (output/input) vaihtelivat välillä 3 – 18. Ruokohelven energiasuhde oli korkein (18) ja säilörehunurmen ja sokerijuurikkaan energiasuhde (7) oli toiseksi korkein. Viljojen ja öljykasvien energiasuhde oli kolmesta viiteen, kun otettiin huomioon pelkästään siemensato. Jos olisi otettu huomioon näiden kasvien olki- tai varsisato, energiasuhteet olisivat olleet lähes kaksinkertaisia. Viljelemällä peltokasveja voidaan siis saada energiaa talteen moninkertaisesti tuotantoon käytettyihin energiapanoksiin verrattuna.
Vehnän energiasuhde oli Suomessa yhtä korkea, kuin se oli Italiassa, ja ohran energiasuhde yhtä korkea, kuin Espanjassa tehdyissä tutkimuksissa. Maissin, elefanttiheinän tai jättiruo’on energiasuhde oli Keski- ja Etelä-Euroopassa jopa yli 50. Suuria biomassasatoja tuottavat C4-kasvit viihtyvät lämpimissä ja aurinkoisissa kasvuoloissa. Ne käyttävät typpeä ja vettä säästeliäämmin kuin lauhkean vyöhykkeen viileämmillä alueilla viihtyvät C3-kasvit.
Peltokasvien energiasuhteita arvioitaessa on otettava huomioon, että sadon kuiva-aineen lämpöarvo pellon reunassa on energiasadon suurin mahdollinen määrä. Sadon kuljettaminen käyttökohteeseensa kuluttaa energiaa, ja jos peltobiomassasta tuotetaan polttonesteitä, sähköä tai muuta kuin suoraan polttoon soveltuvaa energiaa, energiasuhde laskee.
Peltoenergiakasvien vertailu pellon metsittämiseen antoi viitteitä siitä, että kasvattamalla nopeakasvuisia puita, kuten hybridihaapaa ja rauduskoivua, saataisiin biomassaenergiaa lähes yhtä hyvällä energiasuhteella (47 – 53) kuin C4-kasveista lämpimämmissä maissa. Pellolla kasvatetun puubiomassan nettoenergia olisi yhtä suuri (51 – 85 GJ ha-1) kuin suomalaisten peltoenergiakasvien.
Peltobioenergiatuotannon energiasuhdetta tutkittiin kasvikohtaisten energia-analyysien avulla. Analyysituloksia voidaan verrata muiden tekemiin tutkimuksiin varauksin, koska analyysien lähtöoletukset ja rajaukset poikkeavat toisistaan lähes poikkeuksetta ja koska suorat ja epäsuorat energiapanokset otetaan huomioon analyyseissä vaihtelevasti. Suorat energiapanokset, kuten nestemäiset polttoaineet ja sähkö, otetaan yleensä hyvin huomioon ja ne ymmärretään selkeästi energiapanoksina. Monet epäsuorat energiapanokset, kuten esimerkiksi peltojen, teiden ja salaojien rakentamiseen käytetyt energiapanokset, rajataan sen sijaan usein tarkastelun ulkopuolelle. Niiden käsittely on useimmiten työlästä ja tarkastelun tuloksena saadaan pääsääntöisesti epätarkempaa tietoa kuin suorasta energian kulutuksesta. Mahdollisesti joudutaan toteamaan, että tietoa ei ole lainkaan saatavissa tai että tieto on liian epätarkkaa käytettäväksi. Epäsuorien energiapanosten osuus oli kuitenkin viljan tuotannossa 70 % ja säilörehun tuotannossa 85 % tuotantoon tarvittavasta kokonaisenergiapanoksesta. Epäsuorat energiapanokset ovat siis merkittävä osa energiapanoksesta, ja ne pitäisi ottaa analyysiin mukaan vaikeuksista huolimatta.
Epäsuorien energiapanosten käsittelyä energia-analyysissä edistäisi kansainvälinen, avoin tietokanta, johon hyväksyttäisiin läpinäkyvästi ja huo-lellisesti dokumentoitujen tutkimusten tuloksia tuotteiden ja palveluiden energiapanoksista. Tietokanta yhtenäistäisi analysointimenetelmiä, nopeuttaisi analyysien tekoa, parantaisi niiden laatua ja helpottaisi tulosten tulkintaa.