Jyväskylän yliopisto

Tuhkasta tehoa biokaasun tuotantoon

Jaa

Jyväskylän yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen tutkijat ovat havainneet, että tuhka näyttää olevan erinomainen lisäaine biojätteen mädätysprosessiin sekä metaanin tuotannon että mädätysjäännöksen lannoitusominaisuuksien kannalta. Tutkimus on julkaistu kansainvälisessä Biomass and Bioenergy -lehdessä.

Kokeellisena viljelykasvina käytettiin sinappia (Sinapis alba L.), ja seurattiin siementen itävyyttä, kasvien kasvua ja kukkien lukumäärää.
Kokeellisena viljelykasvina käytettiin sinappia (Sinapis alba L.), ja seurattiin siementen itävyyttä, kasvien kasvua ja kukkien lukumäärää.

Maailman väestönkasvun myötä tehokas elintarviketuotanto on yhä tärkeämpää. Lannoitteiden kysyntä kasvaa, mutta kaivannaislannoitteiden, kuten fosfaatin, saatavuus on rajallista. Euroopan unioni on luokitellut fosfaatin ja fosfaattikiven kriittisiksi raaka-aineiksi, koska niiden tuotanto keskittyy vain harvoihin maihin. Tämä korostaa tarvetta kehittää kierrätettyjä lannoitteita paikallisista sivuvirroista ja jätteistä. 

- Anaerobinen mädätys on tunnettu biologinen prosessi, jossa mikro-organismit hajottavat orgaanista ainesta ilman happea ja tuottavat biokaasua ja ravinteikasta mädätejäännöstä. Halusimme tutkia, miten tuhkan lisääminen vaikuttaa biokaasun tuotantoprosessiin ja vaikuttaako se mädätysjäännöksen lannoitusominaisuuksiin, kertoo yliopistonlehtori Siiri Perämäki Jyväskylän yliopistolta.  

Tuhkan positiivinen vaikutus 

Kokeellisessa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että voimalaitoksilla muodostuvaa tuhkaa voi käyttää anaerobisen mädätyksen lisäaineena metaanin tuotannon lisäämiseksi ja lannoitteena käytettävän mädätejäännöksen  laadun parantamiseksi.  

- Liian suuri tuhkamäärä voi kuitenkin aiheuttaa päinvastaisen vaikutuksen metaanin tuotantoon, sanoo johtava tutkija Saija Rasi Luonnonvarakeskukselta. 

Tutkimuksessa havaittiin myös, että polttolaitoksen raaka-aine vaikuttaa tuhkan laatuun ja edelleen metaanin tuotantoon.  

- Puun poltossa syntyvä tuhka oli suotuisampi kuin turpeen polton tuhka, mikä johtuu todennäköisesti tuhkan eri hivenainepitoisuuksista. Hivenaineiden lisääminen tuhkan muodossa vaikuttaa monimutkaisesti anaerobiseen mädätysprosessiin ja on hyvin tapauskohtaista riippuen tuhkan tyypistä, anaerobisen mädätyksen raaka-aineesta sekä mikrobiyhteisöstä, selventää Rasi.  

Kasvien kasvu kiihtyy tuhkan voimalla 

Tutkijat havaitsivat myös, että sinapilla tehdyssä kasvatuskokeessa tuhka lisäsi kasvien kasvua. Tuhkalisäys vaikuttaa kasvualustaan lisäämällä ravinnepitoisuutta ja orgaanisen aineksen määrää, sekä vähentää kasvualustan happamuutta. Itävyys ja kukinta vähenivät kaikissa mädätejäännöstä sisältävissä kasvualustoissa, mutta lisääntyivät tuhkan lisäämisen myötä.  

- On todennäköistä, että mädätejäännöksellä lannoitetut kasvit käyttivät enemmän resursseja kasvuun kuin lisääntymiseen. Kasvualustojen raskasmetallipitoisuudet pysyivät turvallisina, eikä kasveissa havaittu haitallista metallien kertymistä, kertoo Perämäki.  

Tutkimus osoittaa, että tuhkaa voisi olla mahdollista hyödyntää sekä biokaasulaitoksissa prosessin optimointiin että kierrätyslannoitteiden laadun parantamiseen, kun sitä käytetään sopivia määriä.   

- Tämä tukee kiertotalouden periaatteita ja tarjoaa uusia mahdollisuuksia sivuvirtojen hyödyntämiseen, Perämäki toteaa. 

Tutkimus toteutettiin osana KIRE-hanketta (Kiertotalouden ekosysteemi: jäte ja sivuvirrat raaka-aineiksi), jota rahoittivat Keski-Suomen liiton kautta Euroopan aluekehitysrahasto, Jyväskylän kaupunki, Mustankorkea Oy, Helsingin seudun ympäristöpalvelut (HSY), Saarijärven Kaukolämpö Oy ja Kuopion Energia Oy. Osa tutkimuksesta toteutettiin ympäristötieteen laitoksen opiskelijoiden kandidaatintutkielmana, jossa selvitettiin mädätejäännöksen lannoitusominaisuuksia. 

Artikkelin tiedot:  

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Yliopistonlehtori Siiri Perämäki, siiri.e.peramaki@jyu.fi, +358408053495

Kuvat

Kokeellisena viljelykasvina käytettiin sinappia (Sinapis alba L.), ja seurattiin siementen itävyyttä, kasvien kasvua ja kukkien lukumäärää.
Kokeellisena viljelykasvina käytettiin sinappia (Sinapis alba L.), ja seurattiin siementen itävyyttä, kasvien kasvua ja kukkien lukumäärää.
Lataa

Linkit

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye