Taajamien viemäreissä ja maatilojen lantaloissa piilee aarre. Likavesistä ja ulosteista saisi lämpöä ja sähköä miljoonille kotitalouksille

Julaksitu Tiede-lehdessä 6/2013

Taajamien viemäreissä ja maatilojen lantaloissa piilee aarre. Likavesistä ja ulosteista saisi lämpöä ja sähköä miljoonille kotitalouksille

Teksti: Petri Forsell

Useimmissa Euroopan unio­nin maissa yhdyskuntien­ jätevedet käsitellään jo niin, etteivät ravinteet, raskasmetallit ja lääkeaine­jäämät palaudu hallitsemattomasti luontoon. Paljon enemmän voisi tehdä. Viemäreihin valuvasta ryönästä kannattaisi ottaa talteen myös energia, ja tähän suuntaan kehitys kulkee. Meillä esimerkiksi Turun Energia kerää kylpyhuoneista ja pesukoneista purkautuvista pesuvesistä lämpöä 20 000 asukkaan tarpeisiin.

Lämmön talteenoton jälkeenkin jätevesi on arvokasta raaka-ainetta, josta voi bioreaktorissa mädättää kaasua ja siitä tuottaa sähköä. Yhteen megawattituntiin eli tuhanteen kilowattituntiin tarvitaan viitisen kuutiometriä kiinteää jätettä. Suomessa tällä saisi keskivertokotiin vuodeksi valaistuksen tai sähkösaunaan löylyt.

Energian talteenottoa ei kannata lopettaa tähänkään. Ryönä sisältää edelleen runsaasti energiaa, sillä mädätys ei tuhoa jätettä, vaan ainoastaan muuttaa osan sen ravinteista kaasuksi. Kun viemäriveden kiintoaineksen polttaa, siitä saa lämpöä ainakin toisen megawattitunnin verran. Tämä on kymmenesosa noin sadan neliön­ asunnon vuotuisesta lämmitysenergian kulutuksesta.

– Jotta jätteen voi polttaa, siitä on poistettava vesi suodattamalla, linkoamalla tai höyryttämällä. Näistä höyryttäminen olisi hyvin tehokasta, koska siihen käytetty lämpö voidaan ottaa talteen ja kierrättää, sanoo saksalainen energiatutkija Ludwig Hermann, jolla on takanaan vuosikymmenien ura myös energia-alan yrittäjänä ja keksijänä. Nykyisin hän työskentelee Outotecin, luonnonvarojen hyödyntämiseen kestäviä tekniikoita kehittävän suomalaisyrityksen, konsulttina.

Sveitsiläiset etujoukoissa

Parhaillaan Outotec rakentaa Sveitsin Zürichiin jätteenpolttolaitosta, jonka on tarkoitus muuttaa energiaksi 1,5 miljoonan ihmisen viemärijätteet. Laitosta on sanottu maailman edistyksellisimmäksi, ja varmaa on, että kun se parin vuoden kuluttua valmistuu, sen toimintaa, hyötysuhdetta ja taloudellisuutta tarkkaillaan kaikkien suurkaupunkien energia- ja vesilaitoksissa.

Ludwig Hermann muistuttaa, että raha on jätteenkäsittelyn arka paikka.

– Investointeihin voi vaikuttaa esimerkiksi liuskekaasu, jonka käyttöönottoon on Yhdysvalloissa kehitetty tehokkaita menetelmiä. Jos sitä alkaa virrata Eurooppaan, uusiutumattoman energian­hinta laskee ja kiinnostus uusiutuvaan ener­giaan vähenee.

– Tarvitaan poliittista ohjausta, jos jätteidemme hyötykäyttöä halutaan kehittää, Herrmann arvioi.

Kansan tuellakin on tosin merkitystä. Zürichin laitoksen rakentaminen ratkaistiin kansanäänestyksessä, jossa 96 prosenttia uurnilla käyneistä tuki hanketta.

Lanta vielä parempaa

Taajamien jätevesi ei suinkaan ole ainoa tulevaisuuden energianlähde. Karjatilojen miljoonat eläimet tuottavat valtavat määrät lantaa, josta on päästävä eroon tavalla tai toisella.

– Lantaa voi käyttää kasvien ravinteena lähes sellaisenaan tai sen voi hyödyntää energiaksi. Kummallakin vaihtoehdolla on tukijansa ja heillä hyvät argumentit, Herrmann sanoo. Hän itse pitäisi järkevänä lannan käyttämistä voimalaitoksissa.

– Logistiikka on kuitenkin suuri ongelma. Lantakin sisältää yli 80 prosenttia vettä, eikä vettä kannata kuljettaa muutamaa kilometriä pidemmälle.

Jos lantapatterit saadaan voimaloihin, niissä on tehoa tuntuvasti.

– Yksi lehmä tuottaa vuodessa noin 15 kuutiometriä lantaa. Siitä saa biokaasua ainakin kolme megawattituntia ja lämpöä yli neljä. Teoriassa Saksan 13,5-miljoonainen karja voisi tuottaa energiaa 95 miljoonaa megawattia eli kaksi kertaa enemmän kuin maan tuulivoimalat yhteensä.

Hyvät aineet kiertoon

Energia ei kuitenkaan yksin riitä perusteluksi viemäriliejun polttamiselle. Vaa’assa painaa kaksi muutakin seikkaa.

– Ensinnäkin aineet, jotka häiritsevät luontoa, tuhoutuvat kuumuudessa. Toiseksi hyödylliset mineraalit, kuten fosfori, jäävät tuhkaan. Kun tuhkaa kuumennetaan hieman lisää, fosfori muuttuu niin, ettei se enää liukene veteen. Kasvit voivat sitä käyttää, mutta se ei rehevöitä vesistöjä yhtä pahasti kuin tavallinen fosfori, Herrmann sanoo.

Fosfori on maataloudessa välttämätön lannoite, ja maailman fosforikaivoksissa raavitaan pian esiin viimeisiä muruja. Ehkä jo 50 vuoden päästä helposti louhittavat fosforivarat on käytetty loppuun. Mineraalia on siis pakko ryhtyä palauttamaan kiertoon.

– EU-maat tuottavat vuosittain 12 miljoonaa tonnia viemärilietettä, josta saisi 750 000 tonnia fosforia. Tämä olisi noin puolet Länsi-Euroopan ainoan fosforikaivoksen, Siilinjärven, vuosituotannosta.

Suomesta puheen ollen, voiko harvaan asuttu  maa hyödyntää polttotekniikkaa?

– Lappiin polttolaitoksia ei varmaan voi rakentaa, mutta Oulun eteläpuolella niitä voisi toimia kannattavasti kahdesta viiteen.

Tätä nykyä Suomi hyödyntää jäte-energiaa heikosti. Lietteistä tuotetaan energiaa noin 160 000 megawattituntia, kaatopaikoilta runsaat 700 000 megawattituntia. Valtio on kuitenkin asettanut tavoitteeksi kymmenkertaistaa biokaasun käytön vuoteen 2020 mennessä. c

Petri Forsell on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Seitsemän lehmää lämmittäisi asunnon

Tuotantoeläin Energiaa kWh/v Energiaa kWh/v Eläinten tarve lämpöön/v* Eläinten tarve sähköön/v*
Lehmä navetassa 4 1460 7 5
Lehmä laitumella 1 365 27 19
Sika 0,5 182 54 38
Kana 0,1 36 278 194

* Laskelman perusteena on 100 neliömetrin asunto, jonka lämmitykseen menee vuodessa kilowattitunteja keskimäärin 10 000 ja sähköön 7 000.

Lannasta saatavan energian määrä vaihtelee paljon sen mukaan, mistä lanta on peräisin, miten se kerätään ja millaista polttotekniikkaa voimalaitos käyttää. Taulukoidut luvut ovat keskiarvoja voimaloista, jotka tuottavat sekä sähköä että lämpöä ja polttavat lannan ohessa myös kuivikkeita, kuten puuta, olkia ja turvetta. Koska ihminen ei käytä kuivikkeita, jätettä syntyy vähemmän. Suomalaisten yhteisponnistuksella kertyy noin 300 000 tonnia polttokelpoista viemäriryönää vuodessa. Kun tonnista irtoaa noin neljä megawattituntia lämpöä, koko määrän polttaminen tuottaisi 1,2 miljoonaa megawattituntia. Sillä lämmittäisi parituhatta kerrostaloa.

Laulettu sana kuului puhuttua paremmin ja pidemmälle.

Koulujen lukukausi lähestyy loppuaan. Pian tulevat ne ajat, jolloin taas kerran pähkäillään, sopiiko päättäjäisissä laulaa suvivirttä vai ei.

Aiempien vuosien kädenvääntö on osoittanut, että virttä voivat iloisin mielin ja henkisesti häiriintymättä laulaa muutkin kuin luterilaista uskoa tunnustavat. Yhdessä laulaminen vahvistaa yhteistä tunnekokemusta enemmän kuin juhlapuheen kuuntelu.

Suomen evankelisluterilaisessa kirkossa virrellä tarkoitetaan yleensä kirkolliskokouksen hyväksymää hengellistä yhteislaulua, mutta tämä ei ole virsi-sanan vanhin eikä ainoa merkitys.

Virsi on alkanut vakiintua tietynlaisen kirkkolaulun nimitykseksi vasta luterilaisen reformaation myötä.

Reformaation ohjelmaan kuului seurakunnan ottaminen mukaan jumalanpalveluksiin aktiivisesti virsiä laulamalla. Sitä ennen laulusta olivat huolehtineet papit ja heidän koulutetut avustajansa. Muutoksesta seurasi epäilemättä kirkkomusiikin tason dramaattinen lasku, ainakin väliaikaisesti.

Virsi-sana on esihistoriallisella ajalla saatu balttilainen laina, joka alun perin lienee tarkoittanut sanaa tai puhetta. Suomalaisessa kansankulttuurissa virsi on ollut pitkän kertovan runon nimitys. Kalevalan henkilögalleriaan kuuluu virsikäs eli runsaasti runoja taitava Vipunen, ja hänen muistissaan olevaa runovarastoa nimitetään sanaiseksi arkuksi tai virsilippaaksi.

Pitkiä runomuotoisia kertomuksia on tyypillisesti esitetty laulamalla. Laulettu sana kuuluu paremmin ja kauemmas kuin puhuttu. Sävelmä ja kalevalainen runomitta antavat sisällölle muodon, joka on helpompi muistaa ja toistaa kuin vapaa puhe.

Suvivirrelle antaa erityistä viehätystä sanan alkuosa suvi. Se on ikivanha kesää merkitsevä perintösana, jota on käytetty länsimurteissa, mutta nykyään se tuntuu runolliselta ja ylätyyliseltä, kun se on yleiskielessä jo aikoja sitten korvattu itämurteista poimitulla kesä-sanalla. Virressä vaikutelmaa tehostaa vielä alkusointuinen sanayhdistelmä suvi suloinen.

Muissakin tapauksissa suvi on tehokas tunnelman luoja. Suvisunnuntai on autuaan rauhallinen ja kaunis. Suvituuli on lempeä ja lauha, suvipäivä lämmin ja suviyö romanttinen. Kesän alkaessa suunnitellaan proosallisesti aikatauluja ja lasketaan rahoja, mutta suven kynnyksellä haaveillaan tulevan suven parhaista hetkistä.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2018

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

Tieteessä 6/2018 

PÄÄKIRJOITUS

Eläköön uteliaisuus

Leikkisä mieli ja villit ideat potkivat maailmaa eteenpäin.

 

PÄÄUUTISET

Ystävyys syntyy 200 tunnissa

Läheinen suhde rakentuu yhteisissä riennoissa omalla ajalla.

Lintu suuntii kompassisilmin

Se näkee magneettikentän valoherkän proteiinin ansioista.

Ydin poikii mustia aukkoja

Linnunradan jättimäiselle Sagittarius A:lle löytyi 12 kaveria.

Atlantin merivirta jarruttaa

Hidastuminen varmistui sekä pinnalta että pohjalta.

 

ARTIKKELIT

Seitsemän mahdollista maailmanloppua

Kauhuskenaarioita riittää, mitä sanovat tutkijat.
Uhkaako jokin Maata meidän elinaikanamme?

Keskity! Siihen voi oppia

Ärsyketulva ei pääse häiritsemään tekemisiä,
kun käyttää aivojen toiminnanohjausjärjestelmää.

Kaikkien aikojen kalajuttu

Lohenpoikasten ei tarvitse kasvaa kassissa.

Opioidikriisi alkoi
joka kodin lääkkeestä

1800-luvulla oopiumia käyttivät kaikki.
Se oli halpaa ja hoiti vaivan kuin vaivan.

Antiaine kätkee mysteerin

Kyse on koko universumin olemassaolosta.

Otto Wille Kuusinen
käänsi takkia tarvittaessa

Punaisten ideologi teki itänaapurissa komean uran
pitämällä omana tietonaan, mitä mieltä asioista oli.

 

TIEDE VASTAA

Osaako norsu hypätä?

Missä digitaalinen tieto säilyy pisimpään?

Mihin avaruus laajenee?

Kuka syö Itämeren kalat?

Mikä on Tiede-lehden hiilijalanjälki?

Mistä johtuu raskauspahoinvointi?

 

KIRJAT

Remonttireiskana avaruudessa

Scott Kelly vietti vuoden Kansainvälisellä avaruusasemalla.

 

KUVA-ARVOITUS

Siinähän on ihan selvästi...

Klassikkopalsta kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia
ehden Facebook-sivustolle.

 

OMAT SANAT

Virsi kantoi kauas

Laulettu sana kuului puhuttua paremmin ja pidemmälle.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.