Browsing by Subject "bioenergia"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-19 of 19
  • Cowie, Annette L.; Berndes, Göran; Bentsen, Niclas Scott; Brandão, Miguel; Cherubini, Francesco; Egnell, Gustaf; George, Brendan; Gustavsson, Leif; Hanewinkel, Marc; Harris, Zoe M.; Johnsson, Filip; Junginger, Martin; Kline, Keith L.; Koponen, Kati; Koppejan, Jaap; Kraxner, Florian; Lamers, Patrick; Majer, Stefan; Marland, Eric; Nabuurs, Gert‐Jan; Pelkmans, Luc; Sathre, Roger; Schaub, Marcus; Smith, Charles Tattersall; Soimakallio, Sampo; Van Der Hilst, Floor; Woods, Jeremy; Ximenes, Fabiano A. (Blackwell, 2021)
    GCB Bioenergy 13: 1210-1231
    The scientific literature contains contrasting findings about the climate effects of forest bioenergy, partly due to the wide diversity of bioenergy systems and associated contexts, but also due to differences in assessment methods. The climate effects of bioenergy must be accurately assessed to inform policy-making, but the complexity of bioenergy systems and associated land, industry and energy systems raises challenges for assessment. We examine misconceptions about climate effects of forest bioenergy and discuss important considerations in assessing these effects and devising measures to incentivize sustainable bioenergy as a component of climate policy. The temporal and spatial system boundary and the reference (counterfactual) scenarios are key methodology choices that strongly influence results. Focussing on carbon balances of individual forest stands and comparing emissions at the point of combustion neglect system-level interactions that influence the climate effects of forest bioenergy. We highlight the need for a systems approach, in assessing options and developing policy for forest bioenergy that: (1) considers the whole life cycle of bioenergy systems, including effects of the associated forest management and harvesting on landscape carbon balances; (2) identifies how forest bioenergy can best be deployed to support energy system transformation required to achieve climate goals; and (3) incentivizes those forest bioenergy systems that augment the mitigation value of the forest sector as a whole. Emphasis on short-term emissions reduction targets can lead to decisions that make medium- to long-term climate goals more difficult to achieve. The most important climate change mitigation measure is the transformation of energy, industry and transport systems so that fossil carbon remains underground. Narrow perspectives obscure the significant role that bioenergy can play by displacing fossil fuels now, and supporting energy system transition. Greater transparency and consistency is needed in greenhouse gas reporting and accounting related to bioenergy.
  • Antikainen, Riina; Tenhunen, Jyrki; Ilomäki, Mika; Mickwitz, Per; Punttila, Pekka; Puustinen, Markku; Seppälä, Jyri; Kauppi, Lea (Suomen ympäristökeskus, 2007)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 11/2007
  • Unknown author (Ympäristöministeriö, 2010)
    Ympäristöministeriön raportteja 3/2010
    Ympäristöministeriön asettama työryhmä on arvioinut biohajoavan jätteen energiakäytön mahdollisuuksia sekä energiakäytön edistämisen esteitä koko käsittelyketjussa.  Muiden biohajoavien materiaalivirtojen vaikutus on otettu huomioon. Työryhmä ehdottaa kolmeatoista toimenpidettä käynnistettäväksi, jotta biohajoavan jätteen energiana hyödyntämiseen tähtäävät investoinnit kasvaisivat merkittävästi nykyisestä. Ehdotetuista toimista tärkein on täysimääräinen kielto sijoittaa biohajoavaa jätettä kaatopaikoille.   Alan määritelmiä, lainsäädäntöä, strategioita, energian tuotantoa ja jätemääriä on esitetty. Raportissa on yhteenveto lukuisista alalla tehdyistä selvityksistä ja raporteista sekä kartoitus biojätemääristä ja muista biohajoavista materiaalivirroista. Arvioita niiden energian tuotantopotentiaalista on esitetty. Työryhmä on kuullut alan toimijoita ja asiantuntijoita selvittääkseen, mitkä seikat hidastavat tai haittaavat biohajoavien materiaalien hyödyntämistä energiaksi. Esitetyt toimenpide-ehdotukset ohjaavat ja kannustavat ratkaisuihin, joiden merkitys kokonaisenergiamäärältään on vajaa 1 % Suomen kokonaisenergiantarpeesta vuonna 2009 sekä niiden kasvihuonekaasupäästöjä vähentävä vaikutus olisi arviolta 0,5–0,8 milj. CO2 eq tonnia vuonna 2016, joka on kaatopaikkadirektiivin ja valtakunnallisen jätesuunnitelman määrävuosi. EU:n ilmasto- ja energiapaketissa päästökauppasektorin ulkopuolisille aloille asetetusta päästövähennysvelvoitteesta (16 % vähenemä) vuodelle 2020 tämän merkitys on enimmillään 2–3 %-yksikköä.
  • Joas, Markus (Helsingfors universitet, 2014)
    The Finnish forest industries are going through heavy adjustments as especially the western world is moving towards a more digitalized model where the amount of paper and pulp consumed is diminishing. It is obvious that the whole industry is in need for new solutions. These new solutions and innovations can be found from the field of bioenergy. Finland is rich with forest-based raw material which can provide a long-term and local source of energy. In the future this will be of primary importance as the prices of the non-renewable energy sources will climb higher as the deposits of the fossil fuels dry up. The usage of the renewable energy sources are also very important in order to prevent the global climate change and to achieve the goals regulated for Finland in the Kyoto Protocol and the European RES-E directive. This Master’s Thesis takes a look at the current state and the future trends of the Finnish wood pellet industries. The domestic wood-based pellet industries are studied with a concise literature review and a SWOT analysis based on the earlier literature. The analysis is linked to the future expectations and current retailer perspectives with a survey conducted between June and October 2013. The sample consists of 39 low, medium and high sales volume wood pellet manufacturers and retailers whom mostly do only domestic pellet trading business. Most of the strengths of the domestic wood-based pellet industries are related to different kinds of ecological aspects or different kinds of raw material related issues. In the future especially the prices of the raw materials, prices of other energy sources and prices of the end-product will be in a crucial role. Most of the survey participants underlined the significance of the governmental acts concerning the future of the whole business in Finland: a favorable taxing policy and different subsidies can make Finland truly a greener economy but this have not happened yet, much due to the unfavorable domestic politics. According to the survey respondents, in the future the demand of wood-based pellet services, especially tailored and ready-to-use services from maintenance to deliveries are going to increase.
  • Turtiainen, Joona (Suomen ympäristökeskus, 2008)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 27/2008
  • Ikonen, Iiro; Hagelberg, Eija (Lounais-Suomen ympäristökeskus, 2008)
    Suomen ympäristö 9/2008
    Lounais-Suomen ympäristökeskuksen vetämän Interreg IIIA ”Ruovikkostrategia Suomessa ja Virossa” –projektin tavoitteena oli löytää tasapainostrategia ruovikoiden hyödyntämisen, säilyttämisen ja merenrantaniityiksi peruskunnostamisen välillä pilottialueilla. Etelä-Suomen yleissuunnittelun pilottialueet olivat Halikonlahti (Salon ja Halikon alueella) ja Turun kaupunki. Rannikkoalueidemme ruovikot ovat lisääntynyt voimakkaasti viime vuosikymmeninä. Etelä-Suomen rannikko-alueen noin 30 000 hehtaarista (ei sisävesiä) arviolta 12 500 hehtaaria soveltuisi hyödynnettäväksi bioenergiaksi ja rakennuskäyttöön ja 7500 hehtaaria tulisi peruskunnostaa merenrantaniityiksi. Ruovikoiden hyödyntäminen hyvin suunniteltuna edistää luonnon monimuotoisuutta, vesiensuojelua, ilmansuojelua ja alueiden virkistyskäyttömahdollisuuksia. Tämän tilanteen saavuttaminen on ruovikkostrategian keskeinen päämäärä. Pilottialueilla käytettyä yleissuunnittelumallia tulisi kopioida laajemmin Etelä-Suomen rannikkoalueille samalla käynnistäen ruovikoiden korjuuketjuja. Lisäksi korjuumenetelmiä tulee samanaikaisesti vielä kehittää ja verkostoitumista lisätä. Onnistuneiden korjuuketjujen ja hyödyntämisen tuloksena voitaisiin soveltuvilla korjuuketjualueilla ottaa käyttöön uusi kansallinen rahoituskeino: ruovikon korjuutuki. Arvokkaimpien alueiden hoidon vaikutusten seurantaa tulee kehittää. Julkaisussa on esitetty Etelä-Suomen osalta toimenpideohjelma, joka toteutuessaan voisi vaikuttaa merkittävästi rantojemme ja merenlahtiemme tilaan.
  • Lehtinen, Jasmin (Helsingin yliopisto, 2018)
    Hevosia on Suomessa noin 74 200 yksilöä, ne tuottavat lantaa laskennallisesti noin 1 187 200 m³ vuodessa. Lannasta suurin osa menee pelloille lannoitteeksi tai maanparannusaineeksi. Hevosenlannan käsittelymenetelmiä ovat passiivinen ja aktiivinen kompostointi, mädätys (biokaasutus), terminen käsittely ja poltto. Hevosenlantaa pidetään talleilla usein ongelmana ja monilla talleilla sen lantalasta pois saaminen tuottaa haasteita. Tässä tutkimuksessa tutkitaan mitkä tekijät vaikuttavat siihen, että hevosenlanta koetaan ongelmana. Sen lisäksi tutkitaan millä kuivikkeella kuivitettua hevosenlantaa eri toimijat ovat valmiita vastaanottamaan ja mitä eri menetelmiä he käyttävät tai olisivat valmiita käyttämään hevosenlannan käsittelemiseen. Maanviljelijöiden vastauksista tutkittiin lisäksi kiinnostus prosessoimattoman hevosenlannan vastaanottamiseen. Hevosenlanta koettiin ongelmana niillä talleilla, joilla oli käytössä tilapäinen lantavarasto. Lisäksi hevosalaan liittyvä toimintamuoto vaikutti ongelman kokemiseen. Kuivikkeella, laidunnusajalla ja hevosten määrällä ei todettu olevan merkitystä ongelman kokemiseen. Ympärivuotisesta lantaongelmasta kärsivät tämän tutkimuksen mukaan Uudellamaalla ja Keski-Suomessa sijaitsevat pienet alle kymmenen hevosen tallit, jotka käyttivät toiminnassaan useampaa kuin yhtä kuivikemateriaalia ja varastoivat lannan tilapäisessä lantavarastossa, tai joilla oli käytössä useampi eri varastointitapa. Kaikki toimijat olivat valmiita vastaanottamaan hevosenlantaa, mutta eri kuivikkeiden vastaanottohalukkuus vaihteli. Mieluiten maanviljelijät vastaanottivat turvetta ja olkea. Energiayhtiöitä kiinnostivat sekä puupohjaiset kuivikkeet että turve. Puupohjainen kuivike oli suosittua etenkin niillä energiatuottajilla, joiden hyödyntämismenetelmänä oli poltto. Jätehuollon toimijoista jokainen oli valmis ottamaan vastaan turvetta. Muut suositut kuivikkeet olivat kutterin- ja sahanpuru sekä olki. Ongelman kokemiseen vaikuttavat monet eri tekijät. Tilapäisten lantavarastojen korvaaminen kiinteillä lantaloilla on yksi ratkaisu lantaongelman vähentämiseen. Kuivikkeella ja lantaongelman kokemisella ei ollut suoraa yhteyttä, mutta kuiviketta vaihtamalla tallinpitäjä voi vaikuttaa lannan pois saamiseen. Kuivikkeiden vaihtaminen alueella toimivalle vastaanottavalle taholle mieluisammaksi voi olla yksi ratkaisu lantaongelman helpottumiseen. Tärkeää on keskusteluyhteyden avaaminen lähialueen toimijoiden välille.
  • Manninen, Kaisa; Antikainen, Riina; Soimakallio, Sampo; Simola, Antti; Thun, Rabbe (Finnish Environment Institute, 2012)
    The Finnish Environment 1/2012
    The indirect effects of bioenergy and transport biofuels with a special focus on indirect land use changes (ILUC) and indirect impacts on resource use was studied. Three case studies were examined. First, a literature review of Brazilian sugarcane ethanol production is presented. Second, it was assessed how the increase in liquid biofuel production alters the allocation of land use patterns and other sources of non-CO2 greenhouse gas emissions in Finland by using general equilibrium (CGE) modeling. Third, the influence of forest-based transportation biofuel production on the resource use in energy system and carbon stocks of forests in Finland was assessed by using partial equilibrium (PE) modeling. A variety of definitions, identification and quantification methods related to indirect effects presented in literature were compiled. However, in practice, it is often difficult to recognize the type of the effect in question, and what is the actual driver behind the change. The methods to assess the significance of ILUC were also reviewed. The monitoring data alone cannot be used to distinguish direct and indirect land use change emissions from each other, but it serve as a basis for various scenarios and assumptions on expected future development trends. To conclude, main problem in ILUC is the fact that deforestation mainly takes place in countries that are currently not committed to the binding targets for GHG emission limitations or reductions. Furthermore, ILUC is mainly promoted by increasing global demand and trade of agricultural products. Without effective policy measures there is a significant risk that the current biofuel promotion policies will increase ILUC and respective negative impacts. Both methodology to identify and quantify ILUC and management and policy approaches to mitigate negative LUC and ILUC impacts need to be further developed. System-level modeling can provide useful information on potential impacts of various policies and measures but probably too many uncertainties and inaccuracies are included in such modeling to be used to quantify the impacts in practice.
  • Kivimaa, Paula; Huttunen, Suvi; Hildén, Mikael; Laturi, Jani; Lehtonen, Heikki; Pohjola, Johanna; Uusivuori, Jussi; Virtanen, Yrjö (Suomen ympäristökeskus, 2012)
    Suomen ympäristö 34/2012
    Politiikkaristiriitojen vähentämiseksi ja synergioiden luomiseksi tarvitaan tietoa siitä, miten politiikkatoimet eri sektoreilla ja sektorit ylittävästi vaikuttavat kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseen ja ilmastonmuutokseen sopeutumiseen: Missä määrin politiikkasektorit ovat ilmastopolitiikan kanssa koherentteja? Tässä tutkimuksessa ilmastopolitiikan koherenssia tarkasteltiin suhteessa metsäbioenergiaan ja elintarvikeketjuihin liittyviin politiikkatoimiin toimien ja toimijoiden näkökulmasta. Tarkastelu perustui kvantitatiivisiin malleihin, politiikka–analyysiin, toimijahaastatteluihin ja työpajoihin. Tutkimuksessa havaittiin puutteita ristiriitojen tunnistamisessa ja tunnustamisessa. Metsäbioenergian osalta tämä ilmeni päällekkäisinä metsien käytön tavoitteina ilman selkeää tietoa siitä, mikä on ilmastotavoitteiden suhde muihin metsienkäytön tavoitteisiin. Toimijat kokivat ongelmat politiikkakeinojen nopeina muutoksina ja eroina erilaisten bioenergiaketjujen huomioinnissa. Mallilaskelmat nostivat esiin epäsuoria ja sektoreiden välisiä vaikutuksia. Esimerkiksi puuenergian lisääntyvä käyttö nostaa energiapuun hintaa ja kuljetuskustannuksia. Tämä vaikuttaa puun ja turpeen hintasuhteeseen ja siten energialaitosten polttoainevalintaan. Markkinavaikutukset tulee ottaa huomioon esimerkiksi asetettaessa päästöoikeuden hintaan sidottuja ohjauskeinoja. Energiakäytön aiheuttama kuitupuun hinnan nousu on esimerkki ristiriidasta ilmastopolitiikan ja teollisuuspolitiikan välillä. Elintarvikeketjujen osalta ravitsemussuositukset ovat ilmastopolitiikan kanssa yhtenevät: ravitsemussuositusten mukainen kulutus vähentäisi ilmastopäästöjä. Toisaalta suositusten mukainen kulutus ei suoraan johda kotimaisen maataloustuotannon ja sen tuottamien kasvihuonekaasupäästöjen merkittävään vähenemiseen, vaan vaikutus on pikemminkin globaali. Kansallisen tason päästövähennyksiä voidaan tukea maatalouspolitiikalla. Esimerkkinä tarkasteltiin maankäytön muutoksia. Pellonraivauksen todettiin aiheutuvan vesiensuojelun ja maatalouspolitiikan yhdistelmästä, joka tilakoon kasvun ja kotieläintuotannon alueellisen keskittymisen vuoksi kannustaa pellonraivaukseen myös alueilla, joilla peltomaan raivauksesta aiheutuu suhteessa suuremmat päästöt. Koherenssin lisääminen edellyttää koherenssiongelmien parempaa tunnistamista. Tämä vaatii politiikkatoimien ja niiden vaikutusten yksityiskohtaista tarkastelua. Käytännössä tarvitaan eri tavoitteiden välisten ristiriitojen avoimempaa käsittelyä sekä tavoitteiden selkeää priorisointia.
  • Furman, Eeva; Peltola, Taru; Varjopuro, Riku (Finnish Environment Institute, 2009)
    The Finnish Environment 17/2009
    A loss of biological diversity continues in spite of the existing, and in some respects, rather elaborate and heavy attempts at management and protection. It has been argued that one of the reasons for the lack of success is the unmet and challenging knowledge needs. Meeting the needs requires integration of various sciences and expertise, since attempts to manage biodiversity gives rise also to many emerging, complex and political questions. Integration of the disciplines needs practices that are able to overcome practical, institutional and cultural obstacles. ALTER-Net, a European network for research on biological diversity under the 6th framework programme, has aimed to undertake further interdisciplinary research that will feed into the addressing of societal needs. This report describes how the integration of research progressed and succeeded during the five year life span of ALTER-Net. Initially the integration between disciplines was given as an overall goal, which did result in determining concrete practices of integration between the sciences, teams and partner organisations. The analysis shows that in spite of complications an interdisciplinary research approach can evolve in large research networks, but this can happen also through unanticipated channels. A large network allows room for several parallel processes of integration. The report depicts the development of and choices leading to the development of an interdisciplinary research framework for ALTER-Net, the IDR framework. The framework presents a method to enhance interdisciplinary syntheses of emerging policy-relevant issues and to further develop the identification of relevant topics as interdisciplinary research projects. The IDR framework was tested by focusing on the interlinkages between the bioenergy question and biodiversity. The report consists of a synthesis of pressing research needs pertaining to that topic. The report presents how the IDR framework was constructed using a method that encourages dialogue between the disciplines and different expertise. The method tapped into a cost-effective way to obtain expertise from the European research network and collected a diverse set of research needs and ideas on the topic of bioenergy/biodiversity. Through the method a collection of hundreds of ideas were analysed and synthesised, distilling into four interdisciplinary research plans. The method provided to the end-users of the research findings and other stakeholders a channel for participating in planning of the research. Although the resulting IDR framework was designed to deal with European- wide biodiversity issues, it is applicable for the planning of research in other contexts and on other scales. It can be applied, for example, in designing the research strategy for long-term socio-ecological research platforms (LTSER) or planning research in multidisciplinary research organisations. The framework presented in the report creates possibilities for communication between research and decision-making. By using the framework, relevant topics for discussion are brought up, emerging research needs are reacted to for elaboration into concrete research projects, and finally research findings are conveyed to support decision-making. To achieve this requires organised and open collaboration between research organisations and other stakeholders. The collaboration can be created and enhanced by the tested method presented in this report.
  • Salmi, Juho (Helsingin yliopisto, 2014)
    This research is for UPM Kymmene Oyj. They are very interested in this topic because they are Finlands biggest users of the stumps and also big stump dealer for the other companies. The research is included to the big research project which is coordinated by FIBIC. Projects name is BEST, which means Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow. The European Union has set the obligations for the renewable energy source usage in their climate and energy policy. This means that the use of forest biomass needs to grow from year 2006 to year 2020 from 3,6 million cubic meters to 13,5 million cubic meters in year 2020. In the year 2012 usage of forest biomass was 8,3 million cubic meters. The share of the stumps from that amount was 1,1 million cubic meters. The share of the stumps can grow even more. If we are going to use stumps even more we should increase the quality of stump wood. Most harmful things in stump wood quality is the soil particles. They comes up from the ground with stumps when the stumps are lifted. These particles increases stumps ash contents which is very harmful in the combustion process. But still stumps are energy rich fuel which keeps low moisture content during the winter and that is the time when we most need energy. The goal of the research is to find ways to rise energy thickness of the stump by different handling methods. First method is to precrush stumps with Arjes Raptor XL crusher. That special method should decrease moisture content and this has founded out earlier in practical tests because this crusher has special crushing unit. Second method is to take unwanted particles away by sieving. In the research we use two different sieving machines: Neuenhauser 2F StarScreen starscreen and Keestrack Frontier screen. Crushing and sieving together increased heating values 7,5–16,6 % and average was 11,1 %. Different handling methods effects most by decreasing moisture and ash content.
  • Marjanen, Mikael (Helsingin yliopisto, 2015)
    Spruce stumps have been harvested in large scale for combustion in heat and power plants since the beginning of the 21th century. Normally the stump harvesting operations are done by excavators. On stump harvesting areas the risk to serious soil damage is greater because there are more driving tracks on the ground than in original logging operations. In stump harvesting areas machines cannot get benefit from frozen soil or coarse roots to increase bearing capacity. Compacted soil can reduce tree root penetration, increase nutrient leaching and affect soil water properties. The aim of this study was to clarify if the stump harvesting compacts the forest soil and if it possibly recovers in the long run. I also studied how much the soil surface will be disturbed after stump harvesting operations. In this study there were three stump harvesting sites which varied in the time passed since harvesting. Comparable reference sites were chosen from nearby areas where the stumps were not harvested. All sites were located in Southern and Central Finland. Every site had three 5 x 5 meter study plots in which soil strength was measured by a cone penetrometer. Soil core samples were also taken from every study plot. The soil surface disturbance proportions were estimated visually and using a soil sampling probe. Measurements were carried out under summer of 2014. The results indicate that the soil has been compacted by stump harvesting in the 4-year-old site but differences were statistically significant (p<0.05) only in 2 of 6 depth classes. In the middle aged (7 years) site the impacts were the opposite. In the oldest (13 years) site there were no differences between the treatments. The soil surface in stump harvesting sites has been disturbed most in the youngest site (50 %), and at the other sites the disturbed soil surface proportion was about 40 %. About 25 % of soil surface was disturbed in all reference sites. The soil disturbance results in this study were minor compared to other studies in the literature. In the upper depth classes soils were not too compacted for tree growth, root penetration and nutrient uptake. This indicates that the changes in soil structural properties caused by stump harvesting are not harmful for forest growth but more long-term studies are needed.
  • Lunkka-Hytönen, Maria; Lohtander-Buckbee, Katileena; Ruohonen-Lehto, Marja (Suomen ympäristökeskus, 2016)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 4/2016
    Biotalous tarjoaa vaihtoehdon fossiilisiin polttoaineisiin perustuvalle taloudelle ja sen avulla luonnonvaroja hyödynnetään kestävällä, liiketaloudellisesti kannattavalla tavalla. Biotalous voi osaltaan olla ratkaisu luonnonvarojen ehtymisen ja ilmastonmuutoksen aiheuttamiin globaaleihin haasteisiin. Bioteknologia puolestaan tarjoaa biotaloudelle monia mahdollisuuksia teollisuusprosesseissa, lääketieteessä, elintarvike- ja energiantuotannossa, maa- ja metsätaloudessa sekä ympäristönsuojelussa. Biotalous on käsitteenä laaja ja kehittyy nopeasti. Levät ovat esimerkki nopeasti kasvavasta biomassasta, joka on herättänyt paljon kiinnostusta sen monista sovellusmahdollisuuksista johtuen. Levät voivat tulevaisuudessa olla merkittävä biomassan lähde ja niitä hyödyntämällä voidaan tuottaa sähkö- ja lämmitysenergiaa sekä erilaisia biopolttoaineita liikenteen ja teollisuuden käyttöön. Leväbiomassasta voidaan myös saada monia erilaisia kaupallistettavia sivutuotteita biopolttoainetuotannon ohessa. Biomassan tuotanto polttoaineiksi painottuu tällä hetkellä ns. energiakasvien viljelyyn. Ollakseen kestävää energiabiomassan tuotanto ei saisi kuitenkaan perustua ravinnoksi kelpaaviin kasveihin tai viedä tilaa niiden viljelyltä. Levät tarvitsevat kasvaakseen vettä, auringon valoa, hiilidioksidia ja ravinteita. Leviä voidaan kasvattaa ruoantuotantoon kelpaamattomalla maalla ja ne kasvavat nopeammin kuin maalla elävät kasvit. Ne voivat lisäksi saada tarvitsemiaan ravinteita jätevesistä ja niiden hiilenlähteenä voidaan käyttää tehdastuotannon savukaasuja. Leväkasvatuksen avulla voitaisiinkin tulevaisuudessa mahdollisesti puhdistaa jätevesiä sekä pienentää hiilidioksidipäästöjä biopolttoainetuotannon yhteydessä. Tässä selvityksessä kartoitettiin levätutkimuksen kansallista ja kansainvälistä tilannetta ja toimintaympäristöä sekä pyrittiin laajentamaan ymmärrystä biotalouden mahdollisuuksista ja haasteista.
  • Liski, Jari; Repo, Anna; Känkänen, Riina; Vanhala, Pekka; Seppälä, Jyri; Antikainen, Riina; Grönroos, Juha; Karvosenoja, Niko; Lähtinen, Katja; Leskinen, Pekka; Paunu, Ville-Veikko; Tuovinen, Juha-Pekka (Suomen ympäristökeskus, 2011)
    Suomen ympäristö 5/2011
    Metsäbiomassan energiakäyttöä suunnitellaan lisättävän merkittävästi Suomessa. Tämän tutkimushankkeen tavoitteena oli arvioida hakkutähteiden, kantojen ja harvennusten tähdepuun energiakäytön aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt ilmakehään ja näiden päästöjen aiheuttama ilmastoa lämmittävä vaikutus. Hankkeessa huomioitiin metsäbiomassan korjuu- ja käyttöketjusta sekä metsän hiilivarastojen muutoksista johtuvat kasvihuonekaasupäästöt. Lisäksi hankkeessa arvioitiin metsäbiomassan energiakäytön aiheuttamat pienhiukkasvaikutukset. Metsäbiomassan energiakäytön aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt ja ilmastovaikutukset arvioitiin sekä metsikkötasolla että koko Suomen tasolla. Metsikkötason tarkastelujen avulla haarukoitiin päästöjen ja ilmastovaikutusten vaihteluväli Suomessa. Koko Suomen tason laskelmien avulla arvioitiin tähän asti toteutuneen metsäbiomassan energiakäytön sekä suunnitellun käytön lisäyksen vaikutukset Suomen metsien hiilitaseeseen ja Suomen kasvihuonekaasupäästöihin. Pienhiukkasvaikutukset arvioitiin metsäbioenergian korjuu- ja käyttöketjun tasolla Etelä- ja Pohjois-Suomessa. Metsäbiomassan energiakäytön aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä ja ilmastovaikutuksia verrattiin fossiilisten polttoaineiden käytön päästöihin ja vaikutuksiin sadan vuoden aikana. Suomen tason laskelmissa tarkasteltiin jo toteutuneen ja suunnitellun metsäbiomassan energiakäytön lisäämisen vaikutuksia Suomen kasvihuonekaasutaseeseen ja metsien hiilinieluun vuosina 2000-2025. Tuloksista tehtiin johtopäätöksiä, jotka koskivat 1) metsäbiomassan energiakäytön tehokkuutta energiantuotannon päästöjen vähentämisessä ja ilmastonmuutoksen hillinnässä, 2) metsäbiomassan energiakäytön ilmastovaikutusten vähentämismahdollisuuksia sekä 3) metsäbiomassan energiakäytön päästöjen ja ilmastovaikutusten huomioimista ilmastopolitiikan taustalla olevissa laskentajärjestelmissä ja -säännöissä.
  • Leskinen, Pekka; Kähkönen, Tanja; Lähtinen, Katja; Pasanen, Karri; Pitkänen, Sari; Sironen, Susanna; Myllyviita, Tanja; Sikanen, Lauri; Asikainen, Antti (Suomen ympäristökeskus, 2012)
    Suomen ympäristö 9/2012
    Tulevaisuuden talous on entistä riippuvaisempi uusiutuvien luonnonvarojen kestävästä käytöstä, ainakin jos näkymät biotalouden merkityksestä ja mahdollisuuksista toteutuvat käytännön toiminnaksi. Luonnonvarojen käytön kestävyyttä on aiemmin tarkasteltu etenkin ekologisen kestävyyden näkökulmasta. Myös sosiaalista kestävyyttä on käsitelty useissa tutkimuksissa. Taloudellinen kestävyys on puolestaan edellytys liiketoiminnan syntymiselle ja kehittymiselle. Kulttuurillista kestävyyttä on käsitelty aiemmin vähän, koska sen määrittely ja rajaaminen on haasteellista. Kulttuurillisen kestävyyden tärkeyttä ei ole kuitenkaan vähätelty. Kun kehitetään luonnonvarojen kestävää käyttöä, kaikki neljä edellä mainittua kestävyyden ulottuvuutta ovat läsnä yhtä aikaa ja ne on pystyttävä huomioimaan päätöksenteossa. Tässä tutkimuksessa lähtökohta on, että uusiutuvia luonnonvaroja on käytettävä kestävästi ja että eri luonnonvarojen hyödyntämisen vaihtoehtoja on pystyttävä vertailemaan monipuolisesti kestävyyden näkökulmasta asettamatta mitään kestävyyden ulottuvuutta alisteiseksi toisille ulottuvuuksille. Tutkimuksessa tarkasteltiin neljää metsäbiomassan energiakäyttöön perustuvaa tuotantoketjua (1) paikallinen metsähakkeen käyttöön perustuva lämmöntuotanto, (2) yhdistetty lämmön- ja sähköntuotanto puulla ja turpeella, (3) puutuoteteollisuuden sivutuotteista jalostettavien pellettien valmistus ja (4) puu- ja turvebiomassasta valmistettava biodiesel. Eri kestävyyden ulottuvuuksien indikaattorit määriteltiin arvoketjuille asiantuntijahaastatteluin. Indikaattorien arvot määriteltiin kirjallisuuden ja haastattelujen avulla. Laskennallinen kestävyystarkastelu eri vaihtoehtojen välillä tehtiin monitavoitteisen päätöksenteon (MCDA) metodologiaan pohjautuen ja samalla kehitettiin tarkoitukseen sopiva laskennallinen työkalu. Jokaiselle kestävyyden ulottuvuudelle määrittyi 20 - 40 indikaattoria, joista valikoitui asiantuntijahaastattelujen ja -kyselyjen perustella 5 - 7 toisaalta tärkeydeltään suurta ja toisaalta mitattavissa olevaa indikaattoria varsinaiseen laskentaan. Sidosryhmähaastattelujen perusteella määritettiin laskennassa käytettävät painokertoimet eri ulottuvuuksille. Ketjujen rinnakkaistarkastelu tehtiin haastatteluissa määritettyjen painokerrointen lisäksi hyödyntäen erilaisia laskennallisia oletuksia kestävyyden ulottuvuuksien ja kestävyyttä mittaavien indikaattorien painotuksista. Tutkimus osoitti, että kestävyyden useiden ulottuvuuksien mittaaminen ja käsitteleminen osana päätöksentekoa on täysin mahdollista ja se avaa uusia näkökulmia päätöksenteon tueksi tehtäessä valintoja luonnonvarojen kestävän käytön suhteen. Toisaalta tutkimuksen empiiriset tulokset osoittivat, että tuotantoketjujen väliset kestävyyserot riippuvat keskeisesti tuotetusta vaikutusarviointitiedosta ja sen luotettavuudesta, sekä käytetyistä painotuksista kestävyyden indikaattoreiden ja kestävyyden eri ulottuvuuksien välillä. Mikään tarkastelun kohteena olevista tuotantoketjuista ei ollut kaikkia muita parempi riippumatta laskentamallin lähtötiedoista ja -oletuksista. Osana tutkimusta on myös uraauurtavasti tuotettu kulttuurillisen kestävyyden ongelmalähtöinen määritelmä ja määrittelyprosessi. Tämä mahdollistaa kulttuurisen ulottuvuuden konkreettisen arvioinnin ja luo pohjaa aihepiirin kehittämiselle jatkossa. Haasteen moniulotteisen kestävyyden mittaamisessa muodostaa mm. indikaattorien valinta ja laadullisten muuttujien käsittely.  Kokonaiskestävyyttä tarkasteltaessa olisikin tärkeää pystyä määrittelemään mitattavissa olevat indikaattorit kaikille bioenergian tuotantoketjuille, koska muutoin ketjujen välisen kestävyyden luotettava vertailu on hankalaa. Jatkotutkimuksissa saattaisi olla myös aiheellista keskittyä tarkemmin kuhunkin tuotantoketjuun erikseen kaikki kestävyyden ulottuvuudet huomioon ottavan elinkaariarvioinnin muodossa.
  • Tolmatsova, Anastasia (Helsingfors universitet, 2012)
    The role of wood-based bioenergy has improved over the past few years after the European Union’s climate and energy directive came into effect. The main aim of the policy is to substitute fossil fuel with biofuels aim-ing to reduce greenhouse gas emissions, increase energy security and support the development of rural com-munities. To achieve this aim it is necessary to pursue more efficient energy use in living, construction and transport. Most of the EU countries have undertaken to participate in these actions by increasing the use of renewable energy such as wood-based bioenergy. Currently, wood-based bioenergy is highly supported with subsidies and other political decisions that act as the main market driver. Furthermore, the increasing prices of fossil fuels create favorable conditions for future bioenergy market developments. Nevertheless, the role of bioenergy is growing even though the market has its own challenges due to fluctuating forest industry cycles. To better understand the wood-based bioenergy market and its current situation, this Master’s thesis has ga-thered up-to-date information on three different market areas which will assist in finding potential delivery destinations within the Baltic Sea area for wood-based bioenergy produced in the Leningrad region. In addi-tion, this thesis introduces, on a broad scale, the central concepts of wood-based bioenergy and discusses the political drivers affecting bioenergy markets. The theoretical framework is mainly based on the Information Environment Model by Juslin and Hansen (2002), an instrument for investigating the bioenergy market from both macro and micro environment aspects, and on the Relationship Commitment and Trust theory by Morgan and Hunt (1994), which examines how relationships between buyers and sellers are established and discusses the role of two variables - trust and commitment. Both models were applied when collecting both the primary data from bioenergy customers through interviews and the secondary data from research articles, publications and Internet sources. The study also includes a discussion part as well as development proposals related to future customer relationship man-agement. Wood-based bioenergy is an important energy source fighting against climate change. However, to fulfill the targets set by the European Union and country-specific politics there is still a need for more opera-tors working in bioenergy field. Based on the results, it is necessary to support good communication, coopera-tion and trust between raw-material buyers and sellers in order to achieve functional raw-material exchange circumstances. The study is conducted as a qualitative research project.
  • Mäkelä, Matias (Helsingin yliopisto, 2018)
    Availability of raw material is a key issue for the future of the wood pellet industry. Wood pellet production primarily uses dry by-products of the mechanical wood processing industry, but increasing demand forces to use even more wet sawdust of the sawmill industry. This study examined the procurement of wet sawdust as a raw material for four pellet mills. As a research method, a model based on linear optimization was created about the Finnish sawdust market. To form a market model, the research compiled a database of demand and supply of sawdust. The demand database was collected on 7 expert interviews, and the ability to pay of each actor was determined by reference fuel. The supply database was composed by gathering the industrial size sawmills in Finland. The production capacity of sawmills determined an estimate of the by-product sawdust. With this model, three different raw material procurement scenarios were created for the year 2021, based on the different production volumes of the sawmill industry, compared with the year 2017. In the base scenario, the utilization rate will remain at the 2017 level, the minimum scenario will decrease by 10% and in the maximum scenario will increase by 10%. In each scenario, raw material procurement of factories was examined at 50%, 75% and 100% of the maximum capacity of factories. In the first step of optimization, the profit margin of sawmills was maximized, by delivering items to the most profitable user. In the second step, the raw material costs of pellet mills were minimized by utilizing the results of the first stage optimization. The results show that the production volume of the sawmill industry has a significant impact on the raw material costs of pellet mills due to changes in supply. In the minimum scenario, the raw material costs of four factories were 10,1 to 10,4 percent higher, in the base scenario, 6,0 to 7,6 percent higher and in the maximum scenario, costs fell 0,7 to 0,8 percent compared with the year 2017. According to the results, the price of the sawdust may rise due to increased demand. Increasing raw material costs will affect the profitability of the pellet industry and the demand for the end-product negatively.
  • Lehtimäki, Matti (Teknologian tutkimuskeskus VTT, 2016)
  • Siintola, Asko (Helsingfors universitet, 2012)
    Climate change has been found to be one of the most serious challenges humankind has to face in the future. The link between climate change and forests is based on trees’ ability to use carbon dioxide as a raw material for growth. The growing stock sequesters carbon dioxide from the air to itself and ultimately as the forest is harvested the carbon stored is released and it moves from carbon pool of forests to another carbon pool. As the concept of emissions’ trading is applied to the investigation, a price for sequestered and released carbon can be determined. With the market price for carbon dioxide known, a net present value for the revenues and costs during the forest’s rotation period can be calculated. Using wood for different purposes, however, can result in various climatic benefits. These climatic benefits are described in this study by carbon displacement factors which can be used in determining how much the costs of releasing carbon from forests can be deducted. This study investigates the significance of forest management in a stand level from the climate change mitigation point of view in three Norway spruce (Picea abies, L.) and three Scots pine (Pinus Sylvestris, L.) stands as the previous carbon accounting aspects are taken into consideration. Stand Management Assistant (SMA) software is used in the optimization and simulation calculations. The SMA software is used for calculating the carbon accounting net present values and average carbon storages during the rotation periods of the stands included in the study with different intensities of bioenergy biomass harvesting. This way the level of biomass harvesting for bioenergy that returns with the highest net present value for carbon accounting and/or the highest average carbon storage can be calculated. The calculations are made with two interest rates, two carbon dioxide prices and with climatic benefits from bioenergy or with climatic benefits from bioenergy and forest products included. According to the results it can be stated that the intensification of forest biomass recovery for bioenergy production does not always result in the optimal climate change mitigation. The use of Norway spruce is considered of being the most potential forest-based bioenergy source in Finland. As the climatic benefits from bioenergy use were only taken into consideration, the intensification of recovery of Norway spruce biomass for bioenergy seemed to be most profitable. If, however, the climatic benefits from forest products are included in the investigation as well, the bioenergy use of Norway spruce is no longer optimal for the climate change mitigation. The climatic benefits from Norway spruce material use exceed the benefits from bioenergy use. This means that biomass recovery for bioenergy production does not necessarily result in optimal climate change mitigation.