Energia talteen poltossa – Bio Mobitek OÜ

Lämpöä tuotetaan monen kokoisissa yksiköissä. Bio Mobitek OÜ järjesti tilaisuuden asiakkailleen, jossa käytiin tutustumassa lämpölaitoksiin Ylihärmässä ja Ylistarossa. Tarjolla on toimivaa polttotekniikkaa hieman erikoisempiinkin kohteisiin.

Lämpöä pitää tavalla tai toisella tuottaa näillä leveysasteilla, jotta talven yli selvitään. Perinteisistä fossiilisista polttoaineista halutaan eroon tai niiden osuutta halutaan lämmittämisessä joka tapauksessa vähentää. Samaan aikaan pohditaan, onko puun polttaminen nykyisessä mittakaavassa ja tavalla taloudellisin vaihtoehto. Puu voidaan polttaa taloudellisesti myös tuoreena, kun laitoskoko on riittävän suuri ja suunnittelussa on huomioitu tuoreen puun poltto.

Logistiikkaa raaka-aineiden kuljetuksessa voidaan myös pohtia. Perinteinen kuormien kippaaminen hakevarastoon ja siitä kuljettimilla eteenpäin voidaan tehdä myös toisella tavalla. Purkavalla alustalla oleva perävaunu voidaan ajaa telakkaan lämpölaitokselle ja kun perävaunu on tyhjä, alkaa purku toisesta vaunusta ja tyhjä perävaunu viedään täyttöön. Etenkin taajamissa, missä ei haluta ympäristöön pölyä, konttiratkaisu on toimiva.

Bio Mobitek OÜ

Bio Mobitek OÜ on vuonna 2012 perustettu virolais-suomalainen yritys, jonka 2/3 omistuksesta on Virossa. Yritys toimittaa biolämmitysjärjestelmiä ja yrityksen omistava toimiva johto osallistuu myös töihin. Toiminta-alueena on Skandinavia, Baltia ja Suomi. Suomeen toimitettuja laitoksia on eniten Pohjanmaalla.

Tähän mennessä yritys on keskittynyt neitseellisten bioperäisten jakeiden polttoon, mutta toiminta on laajenemassa myös jätelaitoksiin ja ylipäätään sivuvirtoihin, joista on mahdollisuus saada energiaa käyttöön. Hallittu polttaminen energiaksi on monesti yksinkertainen ja tehokas tapa hoitaa hyötykäyttöön jakeita, joiden käsittely muuten olisi kallista ja vaivalloista. Energiaa lämpönä tarvitaan joka tapauksessa.

Bio Mobitek on laajentanut toimintaansa. Vuodesta 2018 liikevaihto kasvoi 150 % ollen vuonna 2019 noin 3,2 miljoonaa euroa. Vuonna 2020 ennustetaan luvun olevan 5-6 miljoonaa, kun tilauskanta on jo 2,9 tässä vaiheessa vuotta.

Henkilökuntaa on käytettävissä yhteensä 35. Bio Mobitekin ydinosaamista on suunnittelu ja suunnittelijoita on neljä. Suunnittelu halutaan pitää omissa käsissä vastaisuudessakin. Laitokset suunnitellaan moduleina, joita moduleita voidaan yhdistää laitoksen luonteesta riippuen. Tuotannossa on kuormituksesta riippuen 15-20 henkilöä ja myynnissä kolme ja tämän lisäksi on kolme edustajaa, jotka tekevät myös muuta työtä rinnalla. Hallinnossa on käytännössä yksi henkilö. Bio Mobitekin tehtaan läheisyydessä on merkittäviä metallitehtaita, joiden kanssa on tehokkaasti verkostoiduttu. Naapurit toimivat tarvittaessa alihankkijoina. Näin tuotantokapasiteetti joustaa notkeasti. Tavoitteena hyödyntää kaikkien omaa vahvaa osaamista.

Referenssikartta kattaa Viron, Norjan, Ruotsin ja Suomen. Suomeenkin on puolenkymmentä uutta kohdetta käynnissä.

Laitos muodostuu aina yhdestä tai useammasta siirrettävästä moduulista. 1 MW:n kokoon asti hakevarasto ja pannuhuone voivat olla samassa suur’moduulissa. Polttoainevarasto voidaan toteutaan myös erillisellä moduulilla tai perinteisesti paikalla rakentaen lattiapurkaimella. Modulit valmistetaan omissa ja alihankkijoiden tiloissa yhteensopiviksi ja ne kuljetetaan asiakkaan tiloihin. Modulivalmistus on joustavaa, kun asiakkaan toivomia lisäyksiä ja muutoksia voidaan tehdä tarpeen mukaan. Tarjolla on tällä hetkellä lämpölaitoksia kokoluokkaan 220 kW-4 MW hakkeelle, pelletille tai kierrätyspolttoaineille.

Lämpölaitokset kokoluokassa 220-kW-1MW ovat pitkälle vakioituja tuotteita ja yli 1MW:n -laitokset ovat ns. projektilaitoksia, jotka suunnitellaan aina tapauskohtaisesi. Näistä kertoi Veijo Kilkkilä Bio Mobitekin Suomen myynnistä.

Okrassa oli esillä uutuus, joka kiinnostaa niitä, joilla on hakkeen tai turpeen lisäksi erilaisia jakeita poltettavaksi, jotka edellyttävät viranomaisten puolelta korkea lämpötilaa. Tällöin puhutaan yleensä esimerkiksi raatojen poltosta. Käsittelyssä on myös lannanpoltto, mikä polttoon liittyvä lainsäädäntö muuttui toissavuoden lopulla. Näiden jakeiden poltto edellyttää riittävää lämpötilaa ja riittävää viipymää kattilassa. Sivujakeiden poltto voi olla myös muuta lisäpolttoainetta, kuten lajitteluerote viljasta tai turve.

-Tulevaisuudessa sivujakeiden merkitys on yhä merkittävämpi ja siksi syöttö- ja polttotekniikkaa on kehitetty lisäpolttoaineiden käyttöön. Tämä edellyttää toki kattilalta ja syöttölaitteilta enemmän, samoin jäljitettävyyttä, jolloin kattilasta voidaan jälkeenpäinkin saada viranomaisille dokumentti, toteaa Antti Tarsia Pellonmetalli Oy:stä. Antti hoitaa osaltaan Bio Mobitekin myyntiä Suomessa. Kun lämmöt ovat kohdillaan kattilassa, voidaan silloin syötevalikoimaa laajentaa, Antti jatkaa.

Hyötysuhdetta lisää

Caligo Industria Oy on patentoinut lämpölaitoksen yhteydessä olevien savukaasupesurin ja lämpöpumpun yhdistävän kytkentätavan. Niillä voidaan parantaa lämpölaitoksen kokonaishyötysuhdetta. Vastaavilla järjestelmillä voidaan myös ottaa esimerkiksi teollisuuslaitoksen poistoilmasta talteen lämpö ja hyödyntää se. Savukaasupesurijärjestelmät valjastavat termodynamiikan ja virtaustekniikan teorioita ratkaisemaan energia- ja prosessiteollisuuden käytännön haasteita. Tekniikka perustuu savukaasujen sisältämän kosteuden kondensoitumiseen, jolloin savukaasujen sisältämä kosteus tiivistyy vedeksi. Kosteuden tiivistyessä vedeksi eli veden vaihtaessa olomuotoa kaasusta nesteeksi, lämpöä luovutetaan. Tämä lämpö halutaan ottaa talteen. Investointi tuo siis mukanaan parempaa ympäristönhoitoa ja energiatehokkuutta. Niitä esitteli Juha Järvenreuna Caligo Industria Oy:stä.

Yritys on perustettu seitsemän vuotta sitten ja ensimmäinen järjestelmä asennettiin silloin eli vuonna 2012. Caligon järjestelmillä otetaan talteen biolämpölaitosten savukaasujen hukkalämpö ja puhdistetaan savukaasuja, jolloin hiukkaspäästöt pienenevät. Talteen otettu lämpöenergia hyötykäytetään esimerkiksi kaukolämpöverkossa. Caligon päämarkkinat ovat tällä hetkellä Suomessa ja Ranskassa.

Peruspesurilla vähennetään hiukkaspäästöjä, kun savukaasuista saadaan erotettua polton jälkeen savukaasun sisältämiä partikkeleita. Lämpölaitoksessa ei välttämättä tarvita tällöin perinteistä pussisuodatinta lainkaan. Pesu perustuu savukaasun sisältämien partikkelien ja vesipisaroiden törmäykseen, Vesipisarat sitovat savukaasun sisältämiä hiukkasia ja muodostuvan lauhteen mukana hiukkaset poistuvat muusta savukaasuvirrasta.

Peruspesuri on moduuli, joka kytketään lämpölaitoksen kylkeen. Kytkentävalmis, varusteltu ja koekäytetty moduuli toimitetaan valmiilla alustalla asiakkaan tiloihin, missä asiakas kytkee laitteen omiin järjestelmiinsä. Tämän jälkeen Caligo Oy tekee käyttöönoton ja säädöt.

Ensimmäinen toimitus oli aikoinaan peruspesuri, joka toimitettiin ilman lämpöpumppua. Sittemmin tarjottavia järjestelmiä laajennettiin, jolloin pesurin rinnalle voidaan kytkeä lämpöpumppu. Tällöin lämpölaitoksen hyötysuhdetta voidaan huimasti parantaa. 10 MW lämpölaitoksesta saadaan pesurilla reilu 2 MW lisää tehoa ja lämpöpumpun kautta yleensä noin 2 MW lisää, Juha kertoo mittasuhteista.

Lämpölaitoksen tuottamasta energiasta menee paljon haaskuun, jos savukaasujen lämpötila ylittää 40 astetta. Monesti tavoitellaan 30 asteen savukaasulämpötilaa. Sen alle savukaasujen lämpöä ei kannata enää yrittää, koska energiaa ei enää juurikaan saada irti.

– Savukaasupesuri on yrityksen päätuote ja savukaasupesurin ja lämpöpumpun kytkentätapa on aikoinaan patentoitu. Kuinka pesuri toimii, selviää savupiipun päästä. Lämpöpumppu voidaan asentaa pesurin kylkeen heti tai myöhemmin, jos se lasketaan ja koetaan järkeväksi.

-Päämarkkinat ovat alle 50 MW laitoksissa, mutta toimituksia on tehty kokoluokkaan 2,5-31 MW. Suurin laitos Suomessa, teholtaan 31 MW, on toimitettu Ylivieskaan. Suunta tällä alalla on, että koko ajan mennään isompaan kokonaisuuteen. Yrityksen liikevaihto on noin 6,2 miljoonaa euroa.

-Laitteita on toimitettu lämmitys- ja kuivausjärjestelmien kylkeen energiayhtiöille, sahoille ja prosessoivaan teollisuuteen, jonka osuus on lisääntynyt viime aikoina, ja enenevässä määrin teollisuudessa otetaan talteen aiemmin hukkahönkänä piipusta taivaalle tai veteen päässyttä lämpöä. Isoissa hankkeissa lämpöpumput asennetaan sarjaan, jolloin hyötysuhdetta voidaan parantaa. Lämpö voidaan pakata lämpöakkuihin, jolloin saadaan kapasiteettia kasvatettua. Energia käytetään sitten tehdasinfrajärjestelmissä korvaamassa muuta lämmöntuotantoa.

Pesuri jäähdyttää savukaasuja, puhdistaa savukaasuja hiukkaspartikkeleista ja ottaa talteen savukaasujen hukkalämmön, mikä muuten menisi taivaalle. Lämpöpumpun tehtävä on varmistaa maksimaalinen lämmön talteenotto myös silloin, kun kaukolämmön paluulämpötilat nousevat korkeiksi. Lämpöpumpulla voidaan alentaa pesuriin verkosta palaavan veden paluulämpötilaa, joksi tavoitellaan 30 astetta. Lämpöpumppumoduulin avulla savukaasupesuri jäähdyttää lisää savukaasuja, jotta savukaasupesurista poistuvat savukaasut olisivat 30-35-asteiset.

-Moduulirakenteiseen savukaasupesuriin on päädytty sen vuoksi, että paikalla pesurin rakentaminen on kalliimpaa kuin valmiilla alustalla asiakkaalle toimitetun. Näin kokonaisuudesta tulee asiakkaalle edullisempi, Juha kertoo. Kattilan polttotekniikasta riippuu, miten pesuri toimii. Jos kattila toimii puhtaasti, pesuri toimii paremmin ja tällöin lopputulos on kaikkien kannalta parempi.

Pesurilinjasta ja lämpöpumpun kautta voidaan poistaa käytännössä se vesi, mikä poltettavan materiaalin mukana on tuotu lämpölaitokselle. Toisin kuin Suomessa, kuivissa maissa halutaan nimenomaan höyrystynyt vesi kerätä prosessista talteen, koska vesi on arvokasta ja tärkeää.

Ylihärmässä poltetaan tuoretta puuta

Ylihärmän kaukolämpölaitos suunniteltiin aikoinaan tuoreen hakkeen polttoon ja se on seitsemättä kautta käytössä. Tavoitteena on polttaa lähiseudulta toimitettua koivuhaketta, joka on yleensä seissyt varastossa maksimissaan kuukauden. Haketta toimitetaan myös suoraan kaadon ja haketuksen jälkeen laitokselle. Toimitusketju on joka tapauksessa lyhyt ja tehokas, kun varastoon ei sitoudu merkittävästi pääomia.

Kauhavan Kaukolämpö Oy:llä on Bio Mobitekin laitteita kaksi ja tämän lisäksi viisi muuta laitosta. Muihin laitoksiin toimitetaan pidempään kasoissa varastoitua ja kuivahtanutta puuta. Laitteistoista kertoi käyttöpäällikkö Juha Lahtinen.

Kyseessä Ylihärmässä on alun perin 3 MW:n laitos, joka voidaan tarvittaessa päivittää 6 MW:iin, jos lämpötarve verkossa kasvaa. Vuotuinen lämpötuotto on nyt noin 12 MWh. Laitokseen on kytketty Caligon pesuri, joka toimii nyt puolella kapasiteetistaan. Pesuri on siis mitoitettu 6 MW tarpeisiin.

Kun polttoaineena on kaatotuore puu, se edellyttää toisaalta logistiikan suoruuden lisäksi toimivaa korjuuketjua. Harvennusleimikoita pitää olla odottamassa käsittelyä, mutta puskuria pitää olla kuitenkin siten, että huonoimmalla kelillä korjuuta ei tarvitsisi tehdä.

Laitoksessa tehdään tarkastuskäynti kaksi kertaa viikossa. Kesällä tehdään vuosihuolto, jolloin laitos on tarkoitus aina laittaa sellaiseen kuntoon, jotta selvitään taas talven yli.

Ylihärmän laitoksessa on kolme kippauspaikkaa poltettavalle hakkeelle. Ylihärmän laitoksen lattia on toimitettu komponentteina ja purkulaitteisto on rakennettu lamelleista paikalla kävelevä lattia. Lamelleja liikuttaa hydraulimoottori. Kävelevän lattian päälle voidaan ajaa perävaunu ja purkaa kuorma. Kasa siirtyy vähitellen eteenpäin. Alkuun ajettiin vuorotellen kahdesta solasta tavaraa kattilaan, mutta nyt ajetaan pääsääntöisesti aina yhdestä, jolloin haketta voidaan ottaa kerralla kuorma varastoon. 

Pesuriin tehdään säännöllisesti happopesu, jolloin tiivistymispinnat saadaan puhtaaksi ja prosessi toimii optimaalisesti.