Agroekologisten symbioosien mahdollisuudet Pohjois-Karjalassa tutkimustyö on julkaistu. Agroekologinen symbioosi muodostuu usean maatilan ja muun toimijan yhteistyöverkostosta, jonka tavoitteena on energia- ja ravinneomavarainen tuotanto. Suomessa Agroekologista symbioosin mallia kehitetään mm. Hyvinkään Palopurolla, missä toteutetaan ravinne- ja energiaomavaraista lähi- ja luomutuotannon mallia, joka perustuu ravinteiden kierrätykseen ja uusiutuvan energian tuottamiseen. Malli on tarkoitus olla soveltuvin osin valtakunnallisesti monistettavissa.
Hyvinkään Palopuron malli on syntynyt usean luomutilan ja muun toimijan yhteistyöverkostosta Knehtilän tilan ympärille. Vastaavalla toimintakonseptilla ja teknologialla ei ole toteutettu kaupallisia investointeja. Lisäksi energiayhtiön mukana olo ja mallin perustuminen pelkästään maatilalta pohjautuviin syötteisiin biokaasutuotannossa on uutta. Hajautetun liikennebiokaasun ja varsinkaan luomubiokaasun tuottaminenkin on vielä erittäin harvinaista. Liikennebiokaasun tankkausasema sijaitsee Knehtilän tilan välittömässä läheisyydessä. Liikennebiokaasua on myös mahdollista siirtää erillisellä siirtokontilla.
Kuva: Palopuron agroekologien symbioosi (lähde: https://blogs.helsinki.fi/palopuronsymbioosi/)
Nyt julkaistun opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella agroekologisten symbioosimallien soveltuvuutta ja mahdollisuuksia Pohjois-Karjalassa. Opinnäytetyö on UusiutuWat hankkeen toimeksiantama ja sen toteuttajina toimivat Karelia ammattikorkeakoulun opiskelijat Liisa Kaskiluoto ja Katariina Tuunainen.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua Palopuron symbioosin toimintamalliin perusteellisesti ja tutkia mallin soveltuvuutta Pohjois-Karjalan muutamaan potentiaaliseen kohteeseen. Mallin siirrettävyyteen vaikuttavat niin ympäristölliset, taloudelliset kuin sosiaalisetkin tekijät. Toimintamallista koostuvista teemoista rakennettiin haastattelurunko PohjoisKarjalan alueelta valituille sopiville edustajille. Teemahaastattelun tuloksista muodostettiin johtopäätökset mallin siirrettävyyden mahdollisuuksista Juukaan, Kiteelle ja Nurmekseen.
Opinnäytetyössä tutkittiin millaiset mahdollisuudet Pohjois-Karjalassa on agroekologiselle symbioosille sekä millaisia Palopuron agroekologisen symbioosin kaltaisia piirteitä on huomattavissa tapauskohtaisesti? Opinnäyteyttyön aihe on rajattu Palopuron toimintamallin symbioosin monistamisen mahdollisuuksiin ja esteisiin. Pohjois-Karjalan kolmen tapauksen viitekehyksessä Palopuron symbioosista on rajattu paikallisen lähiruoan tuotanto muiden kuin Kiteen tilan osalta. Työssä tarkastellaan Palopurosta löydettyjen teemojen lisäksi tapauskohtaisia mahdollisia biokaasuteknologioita.
Pohjois-Karjalan kunnista Juuasta, Nurmeksesta ja Kiteeltä löydettiin potentiaalisia klustereita Palopuron kaltaisen symbioosin muodostamiselle. Lisäksi Kontiolahdelta ja Nurmeksesta haastateltiin yksittäisiä maatilayrittäjiä.
Opinnäytetyön keskeisiä tuloksia ja havaintoja:
Opinnäytetyöhön valikoituneilla tutkimuskohteilla on mahdollisuuksia kehittää omaa toimintaansa toimintamallin periaatteiden kaltaisiksi. Symbioosin rakentamiseksi tarvitaan muun muassa kohtuulliset välimatkat maatilojen välillä sekä riittävä peruskuorma energia- ja varsinkin liikennebiokaasun kuluttajia. Kaikissa tapauksissa on havaittavissa symbioottisia piirteitä eri tasolla.
Jokaisella tutkimuksessa haastatellulla tilalla on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Lisäksi biokaasulaitoksen hyödyistä ollaan tietoisia, ja moni tila onkin ollut mukana erilaisissa selvityksissä biokaasulaitoksen osalta. Jokaisella tilalla oltiin kiinnostuneita biokaasusta saatavasta taloudellisesta hyödystä, lannoitteen käytön paranemisesta ja sitä kautta pyrkimyksestä omavaraisuuteen. Palopurolla sivuvirrat ja ravinteet kiertävät tehokkaasti suljetussa kierrossa, jolloin jätteen määrä saadaan minimoitua.
Ravinneomavaraisuuden puolesta agroekologisen symbioosin toteuttaminen tuottaa hankaluuksia tarkastelun kohteena olevissa tapauksissa, sillä lisälannoitteen tarve on niin suuri. Esimerkiksi Juuassa tarvittava keinolannoitteiden määrä 69 on jo noin 70 tonnia, joten vastaavan syötemäärän saavuttaminen on vaikeaa.
Agroekologisen symbioosin periaatteena on pyrkiä saavuttamaan mahdollisimman energia- ja ravinneomavarainen toiminta. Symbioosi on siis toteutettavissa Pohjois-Karjalassa, vaikka kokonaisuudeltaan täydelliseen ravinneomavaraisuuteen. Perustuotannon pettäminen on uhkana jokaisella tilalle, jos omien tuotteiden kysyntä laskee huomattavasti korvaavien, kuten kasvipohjaisten tuotteiden takia.
Oman toiminnan turvaaminen on ensisijaisen tärkeää ennen uuteen toimintaan investoidessa. Toisaalta taas symbioosin osakkaita ollessa vähemmän kuin Palopurolla, myös symbioosiin liittyvät riskit vähenevät. Symbioosissa hyötynä on kustannusten tasainen jakautuminen, joka tarkoittaa myös riskien jakaantumista osakkaiden kesken.
Tilojen oma lämmöntarve alittaa biokaasulla tuotetun lämmön määrän. Symbiooseihin tulisi saada lisää osakkaita lämmön käyttäjiksi tai ylijäämäkaasu tulisi jalostaa liikennekäyttöön. Erityisesti Juuan ja Nurmeksen kohdalla tuotetulle lämmölle tulisi saada enemmän käyttöä tai vaihtoehtoisesti liikennebiokaasun jalostamisen täytyisi olla mahdollista. Etenkin kesäaikaan lämmön tarve on entistä pienempi ja ylijäämälämmön määrä suurempi. Lämmönkuluttajana voi toimia esimerkiksi paikallinen yrittäjä, joka voisi tarttua tilaisuuteen hyödyntämällä laitoksesta syntyvää lämpöä. Yrityksellä olisi näin mahdollisuus hyödyntää biokaasun markkinarakoa myymällä tuotteitaan CO2 -neutraaleina. Palopuron agroekologisessa symbioosissa symbioosiin kuuluvat tilat sijaitsevat hyvin lähellä toisiaan, joka edesauttaa energian ja mädätysjäännöksen tehokasta kuljettamista ja siirtoa. Erityisesti sähkön- ja lämmönjakelun osalta tilojen välimatkojen on oltava kohtuulliset, jotta taloudelliset ja ympäristölliset hyödyt pysytään saavuttamaan ilman rakennuskustannusten kasvamista. Tällöin kuljetus- ja siirtokustannukset sekä päästöt pysyvät pieninä lähelle kuljetuksesta.
Pohjois-Karjalassa ei vielä toistaiseksi ole liikennebiokaasun tankkausasemia, vaan lähin tankkausasema sijaitsee Kuopiossa. Tankkausverkoston luominen olisi hyvä aloittaa kartoittamalla tankkausasemalle säännöllisiä kaasunkäyttäjiä, joita voisi olla esimerkiksi kaupungin omistamat ajoneuvot. Näin kaasun käytölle saataisiin sen tuottajille käyttäjävarmuus. Välimatkat maakunnassa ovat suhteellisen pitkiä, joten enemmän kuin yhden tankkausaseman rakentaminen toisi varmuutta kaasun saannista käyttäjille. Ensimmäisen laitoksen perustamisen myötä seuraavan perustajan on helpompi aloittaa toimintansa pystyessään takaamaan asiakkailleen varman kaasun saannin toiselta asemalta oman kaasuntuotantoonsa tullessa ongelmia, ja toisinpäin. Liikennebiokaasun tankkausasemia on Palopuron lähellä monia muitakin, joten asiakkaille on pystytty takaamaan varmuus kaasun saannista. Itä-Suomessa tankkausasemia on heikosti ja verkoston luominen Pohjois-Karjalaan ja koko Itä-Suomeen edistää lannan tai hyödyntämättä jääneiden viherlannoitusnurmien käytön lisäksi puhtaan ja kotimaisen liikennepolttoaineen käyttöä.
Mädätysjäännöksellä saadaan vähennettyä hajuhaittoja sekä rikkakasvien siementen ja taudinaiheuttajien määrää, mutta mädätysjäännöksen määrä ei tule riittämään tiloilla, joten ostolannoitteiden käyttöä ei voida lopettaa kokonaan. Ympäristölliseltä kannalta parempi vaihtoehto keinolannoitteille olisi markkinoilla myydyt luomulannoitteet. Tällöin kuitenkin ulkopuolisesti ostetut lannoitteet eivät tue symbioosin tavoittelemaa ravinneomavaraisuutta. Luomutuotanto ei ole ehdoton symbioosin kannalta, mutta se tekee mädätysjäännöksestä arvokkaamman.
Palopuron hyödyntämä, ja suurimman syötemääräosuuden muodostava nurmi biokaasun syötteenä nostaa syötteen kuiva-ainepitoisuutta, tuoden kuitenkin positiivisia vaikutuksia nurmipeltojen satoon ja typen kiertoon liittyen. Opinnäytetyön haastatteluihin pyydetiin mukaan myös muutamia kasvintuotantotiloja, mutta tilat eivät olleet kiinnostuneita. Kuitenkin nurmen saaminen lisäsyötteeksi kasviviljelytilalta ei paranna ravinneomavaraisuutta, sillä kyseinen nurmenviljely vaatii biokaasulaitoksesta saatavan lannoitteen nurmilohkoilleen. Lisäsyötettä voisi kartoittaa tilojen omilta pelloilta saatavana kasvibiomassana, tai vaihtoehtoisesti saamalla biojätettä joltain muilta yrityksiltä, joka tarvitsisi ainoastaan laitoksesta saatavaa energiaa, eikä lannoitetta.
Biokaasun tuotannon osalta täytyy ottaa huomioon, että laskuissa ei ole käytetty tilakohtaisia arvoja, pois lukien tilallisten ilmoittamat kuiva-ainepitoisuudet. Tulokset ovat kuitenkin suuntaa antavia ja esimerkiksi syötteen ja reaktorin orgaanisen kuormituksen perusteella voidaan arvioida biokaasureaktorin tarvittavaa kokoa.
Lisäksi tiloilla voi olla potentiaalia viljellä enemmän kasveja tai nurmea, jota ei ole otettu huomioon laitoksien mitoituksissa. Lisäksi biokaasuprosessiin kuluvan lämmön ja sähkön määrinä on käytetty Luken ja Ukipoliksen julkaiseman biokaasulaskurin oletusarvoja. Todellisuudessa lämmön ja sähkön kulutukset tulisivat todennäköisesti olemaan suurempia. Tarkemmissa laskelmissa tulee myös ottaa huomioon eläinten kuivikkeeksi jäävä lannan osuus, ellei mädätysjäännöstä aiota separoida.
Kontiolahden ja Nurmeksen yksittäisten maatilojen haastatteluista oli havaittavissa kiinnostusta biokaasun tuotantoon. Kyseisille tiloilla ei löydetty läheltä muita toimijoita, joiden kanssa olisi lähdetty rakentamaan symbioosia, mutta jokaisessa tapauksessa on havaittavissa erinäisissä määrin agroekologisen symbioosin peruspiirteitä, kuten intressejä tuottaa uusiutuvaa energiaa.
Palopuron tapauksessa myös energiayhtiön vahva mukanaolo sekä erillisen biokaasuyhtiön perustaminen ja rooli on ollut edellytys symbioosin synnylle.
Lue koko tutkimustyö TÄSTÄ