Kesäloma opiskelusta on alkanut. Istun mökin kuistilla ja silmiini osuu viime talvena kovia kokenut sinkkisaavi. Saavi oli unohtunut täyteen vettä syksyllä, ja talvella jäätynyt vesi oli voimallaan rikkonut saavin pohjasauman. Ensin ajattelen, että vien sen kotimatkallani metallikeräykseen, mutta… sitten välähti. Voisin yrittää käyttää sinkkisaavia Kon-Tiki-tyyppisenä tulipesänä, jossa poltan risuja biohiileksi. Biohiilen ominaisuuksista, käytöstä ja valmistuksesta olin kuluneena lukuvuonna saanut oppia HAMKin moduuleissa Biomassan jalostus ja Uusiutuvat energiamuodot. Biohiilen valmistusta oli käytännössä demottukin Biohiilestä bisnestä Hämeeseen -hankkeen tapahtumassa maaliskuussa HAMKin Lepaan-kampuksella.
Mikä biohiili?
Biohiili, toiselta nimeltään vaikkapa maaperähiili (vakiintunutta suomenkielistä termiä ei ole) ja englanniksi biochar, on biomassasta vähäisessä happipitoisuudessa ja korkeassa lämpötilassa tehtyä hiilipitoista orgaanista materiaalia, jossa lähtömateriaalin luonnollinen hiilen huokosrakenne on säilynyt. Biohiiltä esiintyy maaperässä eri puolilla maapalloa, ja se on syntynyt joko luontaisesti ruohikko- ja metsäpalojen seurauksena tai ihmisen toiminnan tuloksena. On esitetty, että esimerkiksi Yhdysvaltojen viljelyalueiden nykyinen satoisuus perustuu pitkälti maaperän sisältämään biohiileen, joka on seurausta kauan aikaa sitten tapahtuneista maastopaloista. Ihminen taas on saanut aikaan esimerkiksi Amazonin alueen Terra Pretan (”musta maa”), joka on ravinnerikasta maaperää noin 8000 vuoden takaa luonnostaan ravinneköyhässä maaperässä. Suomessa biohiiltä on tuotettu lannoitteeksi kaskeamalla maanviljelysmaata. Tervanpoltossakin syntyy sivutuotteena biohiiltä.
Biohiiltä valmistetaan pyrolyysimenetelmällä, jota myös kuivatislaukseksi kutsutaan. Siinä orgaanista kiinteää materiaalia kuumennetaan (300–800 °C) alhaisessa happipitoisuudessa, jolloin se hajoaa ja syntyy muun muassa hiiltä, tervaa, etikkahappoa ja hiilimonoksidia. Prosessissa muodostuu myös kaasuja, joiden palaminen vapauttaa lämpöenergiaa. Tampereella toimii biohiiltä valmistava yritys Carbofex Oy, jonka biohiiliprosessista vapautuva lämpöenergia johdetaan Tampereen kaukolämpöverkkoon lämmittämään kaupunkilaisten asuntoja ja käyttövettä. Yrityksen biohiiltä taas myydään esimerkiksi kasvualustaksi lisäämään veden ja ravinteiden pidätyskykyä sekä huussien ja eläinsuojien lattiakuivikkeen lisäaineeksi sitomaan nestettä ja hajuja. Muita Suomessa toimivia biohiilialaan liittyviä yrityksiä ovat Noireco Oy ja Carbons Finland Oy, sekä Biolan Oy, joka lisää biohiiltä multatuotteisiinsa.
Biohiilen hyödyt
Biohiilen ominaisuuksiin vaikuttaa valmistusolosuhteiden lisäksi lähtömateriaali. Biohiiltä voidaan valmistaa kaikenlaisesta hiilipitoisesta (bio)massasta. Biohiilen positiivisena puolena on erinomainen kosteudenpidätyskyky. Lisäksi se pidättää itseensä myös ravinteita ja raskasmetalleja. Koska puhdas biohiili on kevyttä ja huokoista materiaalia, yhdessä grammassa biohiiltä voi olla tenniskentän verran aktiivista pinta-alaa. Tämän ominaisuutensa vuoksi biohiileen voidaan valmistusvaiheessa imeyttää ravinteita. Esimerkiksi lehmän virtsaa on käytetty sammuttamaan biohiilen valmistus, jolloin biohiileen on saatu imeytettyä typpeä kasvien käyttöön.
Biohiili on kiinnostava yhdiste myös ilmastonmuutoksen vuoksi. Koska biohiilen rakenne on hyvin pysyvä eikä se hajoa biologisesti, sitä voidaan kutsua myös pitkäaikaiseksi hiilinieluksi. Biohiilen valmistuksessa jopa puolet biomassan hiilestä muuttuu biohiileksi, kun tavanomaisessa polttamisessa tai biomassan maatumisessa kaikki biomassan hiili vapautuu lopulta ilmakehään hiilidioksidina. Biohiili taas pysyy hajoamattomana maaperässä satoja, ehkä jopa tuhansia vuosia. Onkin laskettu, että yksi tonni biohiiltä poistaa ilmakehästä 3,5 tonnia hiilidioksidia.
Biohiiltä kotikonstein
Ja miksikö olen niin innostunut biohiilestä? Tontillani on risuja muutaman vuoden takaisen harvennushakkuun jäljiltä ja niistä pitäisi päästä jotenkin eroon. Olin alun perin ajatellut polttaa ne taivaan tuuliin mökkirannassa. Sen sijaan päätinkin polttaa kovia kokeneessa sinkkisaavissa risuja biohiileksi ja sammuttaa roihun viime kesänä erottelevasta kuivikehuussista kerätyllä virtsalla. Ajatukseni oli, että pääsen eroon risuista ja viime kesän pissasta, ja palkinnoksi saan hyvää lannoitetta ja sidottua maaperään biohiiltä toivottavasti tuhansiksi vuoksi, mutta ainakin muutamaksi kesäksi kukilleni ja marjapensailleni.
Kun kesäkuun helteet ja metsäpalovaroitus olivat väistyneet, ryhdyin heinäkuun alussa tuumasta toimeen. Raahasin sinkkisaavin ja kanisterillisen viimekesäistä virtsaa mökkirantaan ja aloitin biohiilikokeilun. Varmuuden vuoksi otin myös kastelukannullisen vettä saavin viereen, jos tuli pääsisi leviämään pois saavista. Biohiilen valmistaminen melkein onnistui. Juuri kun oli saanut saavin pohjalle sopivan tulen ja joitakin risuja hiiltymään, sadekuuro kasteli biohiilikokeiluni, ja tuli sammui. Kastelin höyryävän biohiilen pissalla ja saavin pohjalle jäi säälittävän pieni kasa läpimärkää biohiiltä. Siitä tuskin on lannoitteeksi marjapensaille, mutta tästä on hyvä jatkaa biohiilen valmistusta.
PS. Mikäli biohiili alkoi kiinnostaa, vieraile Suomen biohiiliyhdistyksen tai Biohiilestä bisnestä Hämeeseen ‑hankkeen sivuilla.
>> Bio- ja elintarviketekniikka – koulutuksen kotisivu
