Miten märkä nollakuitu palaa kattilassa?

Kun Tampereen Energian Naistenlahden voimalaitokseen tarjotaan poltettavaksi uutta polttoainetta, pitää käydä katsomassa, millaisesta aineesta on kyse.

Ei, nyt ei mennä metsään, eikä sahalle, ei edes pellolle, vaan Tampereen Hiedanrantaan. Siellä on Hiertämö-rakennuksessa muraalien varjeluksessa kompostointilaitos tai keksijän paja – ihan miten kukakin sen haluaa nähdä.

Digi Toilet Systems Oy:n toimitusjohtaja Raini Kiukas on keksijä ja ympäristötutkija, jonka ansiosta lähiviikkoina tullaan kokeilemaan umpimärän puukuidun – nollakuidun – kuivaamista ja polttamista Naistenlahden voimalaitoksessa. Pähkähullu bisnesidea vai loistava mahdollisuus?

Tampereen Energian kehityspäällikkö Timo Heinonen saa yhteydenottoja monenlaisilta ideanikkareilta. Mikä Rainin puhelussa herätti kiinnostuksen?

– Totta, yhteydenottoja tulee paljon, mutta siinä samalla on kehittynyt joku vainu arvioimaan, missä voi olla ainesta ideaa pitemmälle. Rainin puhelu viitisen vuotta sitten herätti kiinnostuksen ja lähdimme selvittämään nollakuidun potentiaalia.

Raini Kiukas kertoo, miten hän päätyi Hiedanrannan pellepelottomaksi.

– Minua pyydettiin muutama vuosi sitten ratkaisemaan Hiedanrannan tapahtumakeskuksen saniteettiongelma. Tiedettiin, että paikalle oli tulossa suuri joukko ihmisiä, eikä heille ollut vessoja tarjolla. Ei ollut vettä, ei sähköä.

– Rakennutin sinne Euroopan suurimman erottelevan kuivakäymäläkokonaisuuden. Virtsalle on kyllä ottajia, mutta oman mikrotermisen menetelmäni ansiosta saatiin ulosteetkin hyötykäyttöön maanparannusaineeksi. Tykkään ongelmista. Ne ovat syy keksiä ratkaisuja!

Käymäläjätteiden jälkeen Rainille annettiin tehtäväksi keksiä Näsijärven pohjalla Hiedanrannan edustalla makaavalle nollakuidulle hyötykäyttöä.

Näsijärven pohjassa Hiedanrannan edustalla on 1 500 000 kuutiota selluteollisuuden peruja olevaa puukuitua. Se on läpimärkää, lyhytkuituista jätettä. Päällimmäiset kerrokset muistuttavat hienojakoista haketta, pohjakerrokset enemmänkin huopaantunutta multaa.

Hiedanrannassa toimi J. W. Enqvistin selluloosatehdas vuodesta 1914 lähtien. Yhtiö osti vuonna 1916 myös viereisen, 1889 perustetun Niemen sahan. Yritys siirtyi G. A. Serlachius Oy:n haltuun yritysostolla vuonna 1965. Niemen saha suljettiin, mutta sulfiittiselluloosan valmistus Hiedanrannassa päättyi vasta 1985. Metsäteollisuuden tuotantoa jatkoi alueelle perustettu CTMP-kemihierretehdas, joka suljettiin vuonna 2008.

Nollakuitu on selluteollisuuden massasta erottimien ulkopuolelle päätynyttä pienikuituista jätettä, jota on veden mukana päässyt aikanaan Näsijärveen. Lisäksi järvellä on säilytetty ennen vanhaan myös tukkeja.

– Rungot uivat pitkiä aikoja vedessä, jotta kuori irtoaisi paremmin. Nollakuidun lisäksi massassa on siis myös vanhaa kuorimassaa, Raini Kiukas opettaa.

Vuodesta 2014 lähtien alue on ollut Tampereen kaupungin omistuksessa. Kun Hiedanrannasta ollaan rakentamassa uutta, upeaa kaupunginosaa, myös vesistöstä halutaan edustuskelpoinen. Nyt nollakuitua on Hiedanrannan edustalla 35 hehtaarin alueella. Massaa on paikoin jopa kymmenen metriä paksuna patjana.

– Järvenpohjassa mätänevä puuperäinen nollakuitu estää järven virkistyskäytön. Sen päällä järvellä ei voi uida, veneillä eikä kävellä. Huomaatko, kuinka raha haisee, kysyy Timo, kun kaivurin kauha rouhaisee pohjasta kauhallisen mönjää lavalle.

Haju tulee rikkiyhdisteistä. Sama haju on tuttu muistakin vanhoista selluteollisuuskaupungeista.

Pari muuttujaa on vielä ratkaistava ennen kuin märkää nollakuitua voidaan polttaa energiaksi Naistenlahden voimalaitoksessa. Voimalaitos näkyy taustalla.

Nollakuitua nostetaan kauha kerrallaan, eikä kukaan tiedä, kauanko 1 500 000 kuution nosto Näsijärven pohjasta vie aikaa. Tällä viikolla nostettiin noin 40 kuutiota kahden päivän aikana. Kauhallisen sisällöstä suurin osa on vettä. Nollakuidun kosteusprosentti vaihtelee, mutta laskelmissa on käytetty likiarvoa 90 %. Polttamisessa massan vetisyys ei ole nollakuidun myyntivaltti.

Tampereen Energian on tarkoitus testata kahdenlaisen nollakuidun polttoa:

– Osa massasta kuivataan vain puristamalla ylimääräinen vesi pois. Sen kosteusprosentti on noin 82, mikä ei ole toivomaamme tasoa, mutta kokeillaan sitäkin.

– Osa kuivataan Rainin kehittämällä mikrotermisellä menetelmällä, jolla saadaan noin 50 % vedestä pois, kertoo Timo Heinonen.

Tampereen Energia selvittää myös eri haitta-aineiden pitoisuuksia prosessin eri vaiheissa. Kaukolämpöä ja sähköä yhdistetysti tuottavilla voimalaitoksilla poltto on hallittua, vähäpäästöistä ja energiatehokasta.

Pyöreä, musta biomikseri on eräänlainen kompostori.

– Sen sisällä elää pöpöjä, jotka tekevät duunin. Annamme mikrobiseokselle ihanteelliset olosuhteet eli oikean lämpötilan, ilmaa ja ruokaa, Raini Kiukas selittää.

– Nollakuitu viedään biomikseriin liukuhihnalla ja yksi satsi kuivuu noin 12 tunnissa. Jos kokeilu onnistuu, näitä biomiksereitä tarvitaan halli täyteen, kun alkaa massakuivaus. 

Biomikserin automatisoinnista vastaa ylöjärveläinen Ermen Oy. Ermenin Erkka Keinänen (yläkuvassa) on ollut Rainin oikeana kätenä rakentamassa linjaston toimintaa.

Ensivaiheessa nollakuitua koepoltetaan vanhassa Naistenlahti 2 -voimalaitoksessa, jonka pääpolttoaineet ovat metsätähteet ja turve.

– Nollakuitu sujautetaan sinne joukkoon ja analysoidaan sen palamista ja tuhkaa. Odotusarvona on, että se ei ole yhtä pölyävää kuin turve ja lämpöarvokin olisi vähän parempi, Timo Heinonen paljastaa.

Naistenlahti 2 on käytössä viimeistä kertaa tulevana talvena. Sen korvaa nyt rakenteilla oleva Naistenlahti 3 -biovoimalaitos, joka ei tarvitse enää turvetta apupolttoaineeksi.

– Nollakuitu sopii myös uuteen laitokseen, mutta toki nollakuidun kustannustaso nostoineen, kuivaamisineen ja kuljetuksineen pitää saada kohtuulliseksi. Arvioin, että nollakuitua voisi olla enintään 5-10 % puuperäisten polttoaineiden joukossa.

Nollakuitu menee jonon jatkoksi harvinaisten polttoaineiden ketjussa. Aiemmin Naistenlahti 2 -voimalaitoksessa on kokeiltu mm. ruokohelpin ja kauran kuoren polttamista.

Kehityspäällikön työ ei ole ideanikkarien kanssa kahvittelua päivästä toiseen.

– Se, miten näitä hommia oikeasti hoidan ja mitä teen, kun tulee joku kehitysidea: luen, tutustun ja paneudun. Sovellukset syntyvät ajallaan itsestään, kun vain jaksaa tehdä sitä perusduunia eikä luovuta ongelmien edessä. Aika monessa olen ollut mukana. Imatralla sain aikoinaan lempinimen Kemikaali-Ali, kun viritin vedenpuhdistuslaitoksen priimakuntoon ja säästettiin kemikaaleissa satoja tuhansia euroja vuodessa, Timo muistaa.

Kun Näsijärvi on jäässä, nollakuitua tuskin nostetaan, joten joko nollakuitu on vain jäättömien vuodenaikojen polttoaine tai sitä varastoidaan kuivattuna johonkin terminaaliin.

Näsijärven nollakuidun omistaa Tampereen kaupunki, jolla on voimakas halu saada se pois järvestä. Siksi kaupunki on selvittänyt eri vaihtoehtoja nollakuidun jalostamiseksi hyötykäyttöön. Tavoitteena on ollut löytää taloudellisesti mahdollinen ja luonnon kannalta kestävä tapa hyödyntää jätettä ilman merkittäviä ympäristöhaittoja.

– Onhan täällä ollut esimerkiksi yliopiston tutkimusporukkaa, mutta kun heidän kokeilunsa ei johtanut miljoonabisnekseen, väki lähti ja tavarat jäivät, Raini Kiukas tietää.

Palataan miljoonabisnesunelmista takaisin Hiertämölle. Hiedanrannassa oppii siivoamaan. Keskeneräinen alue houkuttelee monenlaista yön kulkijaa ja kaikki varastettavaksi sopiva lähtee kävelemään.

– Taas oli viime yönä ikkunoita rikottu. Varmaan kosto, kun saatiin lukituksia vahvistettua, Raini miettii lattioita harjatessaan.

Hiedanrannan yöelämän uskotaan rauhoittuvan, kun hiilinegatiivinen mallikaupunginosa valmistuu. Hiedanrantaan on tarkoitus rakentaa 25 000 kotia ja 10 000 työpaikkaa. Tulevat asukkaat ja työntekijät varmasti haluavat Näsijärvensä olevan virkistyskäytön keidas.

Onko mikään hankkeessa yllättänyt, kehityspäällikkö Timo Heinonen Tampereen Energialta?

– Emme ole vielä päässeet edes polttamaan nollakuitua, kun hankkeen saama julkisuus on jo tuonut useita kyselyitä ja kehittäviä ideoita, jotka voivat poikia tehokkaan kokonaisratkaisun.

Niin, otsikon kysymykseen ei vielä ole vastausta, mutta se on loppujen lopuksi vain osa laajaa kokonaisratkaisua, joka sovittaa yhteen mm. Hiedanrannan asukkaiden viihtyvyyden sekä Tampereen Energian tuotantosuunnitelmat kohti hiilineutraalia Tamperetta.

Ja se tärkein: Lasketaanko nollakuitu uusiutuviin polttoaineisiin?

– Kyllä, koska se on puuta. Toki Näsijärven nollakuitu itsessään ei enää uusiudu.