Pyrolysoitujen maa- ja metsätalouden sivuvirtojen hiilensidontapotentiaali ja mahdollisuus vaikuttaa Suomen ilmastotavoitteisiin

PYROLYSOITUJEN MAAJA METSÄTALOUDEN SIVUVIRTOJEN HIILENSIDONTAPOTENTIAALI JA MAHDOLLISUUS VAIKUTTAA SUOMEN ILMASTOTAVOITTEISIIN Ylemmän ammattikorkeakoulututkinnon opinnäytetyö Biotalouden ratkaisut kevät 2025 Anna Yrjönen Biotalouden ratkaisut Tiivistelmä Tekijä Anna Yrjönen Vuosi 2025 Työn nimi Pyrolysoitujen maaja metsätalouden sivuvirtojen hiilensidontapotentiaali ja mahdollisuus vaikuttaa Suomen ilmastotavoitteisiin Ohjaaja Elina Tampio ja Tuija Pirttijärvi Suomen valtion tavoitteena on saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2035 mennessä. Ilmastolaissa (423/2022) on asetettu päästövähennystavoitteet vuosille 2030, 2040 ja 2050 sekä EU:n LULUCF-asetuksessa hiilinielutavoitteet jokaisen jäsenmaan maankäyttösektorille. Maankäyttösektorin nielut ovat romahtaneet viime vuosina, minkä valossa on selvää, etteivät maankäyttösektorille kaavaillut toimet hiilineutraaliuden saavuttamiseksi ole riittäviä. Tekniset hiilinielut ovat välttämättömiä kuromaan umpeen kuilua tavoitteiden ja nykytilan välillä. Suomessa on runsaasti alihyödynnettyjä biomassoja, joissa piilee valtava hiilensidontapotentiaali, mikäli edes osa niistä pyrolysoitaisiin biohiileksi. EU:n vuonna 2024 hyväksymän hiilenpoistojen sertifiointikehikon avulla pysyviin nieluihin kuuluva biohiili voitaneen tulevaisuudessa laskea osaksi Suomen valtion hiilitasetta. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää neljän teknistaloudelliselta potentiaaliltaan parhaimman maaja metsätalousbiomassan hiilensidontapotentiaali pyrolyysin avulla Suomen mittakaavassa ja suhteuttaa tuloksia Suomen ilmastotavoitteisiin. Saatavuudeltaan parhaiksi biomassoiksi osoittautuivat metsätalouden sivuvirrat sisältäen energiapuun ja havupuiden latvusmassan, puuja selluteollisuuden kuori, olki sekä hevosenlanta. Biomassoista pyrolysoitujen biohiilten kemiallisista ominaisuuksista (C, H, H/Corg -suhde) ja saannoista tekemäni kirjallisuuskatsauksen pohjalta olen valikoinut optimaalisimmat saannot ja ominaisuudet perustuen parhaimpiin pyrolyysiolosuhteisiin. Näillä optimaalisimmilla arvoilla olen laskenut biomassojen hiilensidontapotentiaalin käyttämällä alan vakiintuneinta Woolf ym. kehittämää laskentakaavaa. Laskelmien johtopäätöksenä neljän valikoidun biomassan yhteenlaskettu teknistaloudellinen potentiaali biohiiletettynä on n. 1,6–3,9 milj. tCO2e. Työn julkaisuhetkellä maankäyttösektorin LULUCF-asetuksen mukaiset nielutavoitteet eivät ole varmistuneet muuttuneiden vertailulukujen takia, mutta alustaviin arvioihin pohjautuen pyrolysoiduilla biomassoilla olisi erittäin merkittävä vaikutus Suomen vuoden 2035 hiilineutraalius tavoitteeseen. Tulos on potentiaali ennen päästöjä, jotka tulee vähentää ns. bruttopotentiaalista. Todellista potentiaalia rajoittaa kilpailu biomassoista sekä se, että biohiililaitosinvestointien toteutuminen on täysin markkinaehtoista. Tapausesimerkkinä arvioin pyrolysoidun hevosenlannan hiilensidontapotentiaalia tilakoon mittakaavassa, missä hyödynnän Euroopan aluekehitysrahaston HAMK:n ja Luken BioKanta-hankkeessa saatuja tuloksia. Opinnäytetyö on myös Business Finlandin rahoituksella Euroopan Unionin osarahoittama. Avainsanat hiilensidonta, biohiili, sivuvirrat, tekniset hiilinielut, ilmastotavoitteet Sivut 66 sivua ja liitteitä 3 sivua Degree Programme of Bioeconomy Solutions Abstract Author Anna Yrjönen Year 2025 Subject The carbon sink potential of biochar of agricultural and forestry side streams and its capacity to contribute to Finland’s climate targets Supervisors Tuija Pirttijärvi and Elina Tampio Finland's goal is to achieve carbon neutrality by 2035. To achieve the carbon neutrality goals, the Climate Act (423/2022) has set emission reduction targets for 2030, 2040 and 2050, and the EU LULUCF Regulation has set carbon sink targets for each member state's land use sector. Sinks in the land use sector have collapsed in recent years, which makes it clear that the measures planned for the land use sector to achieve carbon neutrality are not sufficient. Technical carbon sinks are necessary to bridge the gap between the goals and the current situation. Finland has a large amount of underutilized biomass, which would have a huge carbon sequestration potential if at least some of it were pyrolyzed into biochar. With the Carbon Removals and Carbon Farming Regulation adopted by the EU in 2024, biochar belonging to permanent sinks could in the future be counted as part of the Finnish state's carbon balance. The aim of this thesis was to investigate Finland’s carbon sequestration potential as concerns the four agricultural and forestry biomasses with the best technical and economic availability through pyrolysis and to relate the results to Finland's climate goals. The most available biomasses turned out to be forestry side streams, including energy wood and coniferous tree canopy mass, bark from the wood and pulp industry, straw, and horse manure. Based on my literary analysis of the chemical properties (C, H, H/Corg -ratio) and yields of pyrolyzed biochars from side streams, I have selected the optimal yields and properties based on the best conditions for pyrolysis. With these optimal values, I have calculated the carbon sequestration potential of the side streams using the most established formula developed by Woolf et al. The calculations conclude that the combined techno-economic potential of the four selected side streams when pyrolyzed is approximately 1.6–3.9 million tCO2e. At the time of publication of the work, the sink targets for the land use sector according to the LULUCF Act have not been confirmed due to changes in comparison figures, but based on preliminary estimates, pyrolyzed biomasses would have a huge impact on Finland's 2035 carbon neutrality target. The result is the potential before emissions, which must be subtracted from the so-called gross potential. The actual potential is also limited by competition for biomasses, and the fact that the implementation of biochar plant investments is completely market driven. As a case study, I evaluated the carbon sequestration potential of pyrolyzed horse manure on a farm-scale, which was carried out by utilizing the results obtained in the European Regional Development Fund HAMK and Luke's BioKanta project. The thesis is also cofunded by the European Union with funding from Business Finland. Keywords Carbon sequestration, biochar, technical carbon sinks, climate targets Pages 66 pages and appendices 3 pages Sisällys 1 Johdanto ................................................................................................................ 1 2 Työn tavoite, tutkimuskysymykset ja -menetelmät .................................................. 4 2.1 Työn tavoite ja tutkimuskysymykset ................................................................. 4 2.3 Menetelmät ja pääasialliset lähteet .................................................................. 4 3 Lainsäädännöllinen viitekehys ................................................................................ 7 3.1 EU:n ilmastolaki, Suomen ilmastolaki ja tavoitteet vuosille 2030–2050 ............ 7 3.2 Suomen päästövähennysja hiilinielutavoitteet eri sektoreilla .......................... 8 3.2.1 Suomen teolliset hiilidioksidipäästöt ja maankäyttösektorin päästöt ..... 8 3.2.2 Ilmastotavoitteet päästökauppaja taakanjakosektoreilla ................... 11 3.2.3 Maankäyttösektorin nielujen tavoitteet, kehitys ja keinot tavoitteiden saavuttamiseksi ............................................................................... 12 3.2.5 Teknisten hiilinielujen rooli EU:n ilmastopolitiikassa – vapaaehtoinen kompensaatio vai kansalliset hiilitaseet? ......................................... 17 3.3. EU:n hiilenpoistojen sertifiointi ja biohiiliperäisen hiilenpoiston laskenta ........ 18 3.3.1 Carbon Removal and Carbon Farming Certification Regulation (CRCF) ............................................................................................ 18 3.3.2 Biohiileen perustuva hiilensidonta (Biochar Carbon Removal BCR) ... 20 3.3.3 Biohiileen perustuvan hiilensidonnan laskeminen .............................. 22 4 Alihyödynnettyjen biomassojen määrät Suomessa .............................................. 24 4.1 Valikoitujen biomassojen määrät ja käyttö Suomessa .................................... 24 4.1.1 Metsätalouden sivuvirrat: energiapuu ja latvusmassa ........................ 25 4.1.2 Selluja puutuoteteollisuuden sivuvirrat ............................................. 26 4.1.3 Maatalouden sivuvirrat: olki ................................................................ 28 4.1.4 Maatalouden sivuvirrat: kuivalanta ..................................................... 30 4.1.5 Alihyödynnetyt biomassat: yhteenveto ............................................... 31 5 Biohiilen saanto ja ominaisuudet .......................................................................... 33 5.1 Pyrolyysiprosessin vaikutus saantoon ............................................................ 33 5.2 Prosessiparametrien vaikutus biohiilen saantoon ja ominaisuuksiin ............... 33 5.3 Valikoitujen biomassojen saannot, Cja H-pitoisuudet ja H/Corg - suhteet pyrolyysin jälkeen ........................................................................... 36 5.3.1 Metsätähdebiohiili .............................................................................. 37 5.3.2 Puunkuoribiohiili ................................................................................. 39 5.3.3 Olkibiohiili ........................................................................................... 40 5.3.4 Lantabiohiili ........................................................................................ 41 5.4 Valikoitujen biomassojen perusura ................................................................. 42 6 Pyrolysoitujen biomassojen hiilensidontapotentiaali ............................................. 45 6.1 Hiilensidontapotentiaalin laskenta saannon, C, H, ja H/Corg -arvojen perusteella .................................................................................................. 45 6.2 Pyrolysoitujen biomassojen hiilensidontapotentiaalin suhteutus kansallisiin ilmastotavoitteisiin ....................................................................................... 47 7 Hevosenlannan hiilensidontapotentiaali tilakoossa ............................................... 49 7.1 Lannan lannoituskäytön haasteet ................................................................... 49 7.2 Hevosenlantabiohiilen hiilensidontapotentiaali esimerkkitilalla KantaHämeessä................................................................................................... 50 8 Pohdintaa ............................................................................................................. 53 9 Lähteet ................................................................................................................. 55 Kuvat, taulukot ja kaavat Taulukko 1 Yhteenveto: Suomen päästövähennysja nettonielutavoitteet sektoreittain eri vuosille, suluissa koko EU:n tavoitteet ........................................................................ 16 Taulukko 2: Lämpötilan kertoimet (Puro.earth; 2024, s. 9) .......................................... 23 Taulukko 3 Suomen metsäteollisuuden sivuvirtojen potentiaalinen määrä biohiilen valmistukseen 2019. (Raitila ym., 2021, s. 9) .............................................................. 28 Taulukko 4 Alihyödynnettyjen biomassojen määrät Suomessa ................................... 32 Taulukko 5 Pyrolyysiprosessien luokittelua (Kazawadi ym., 2021, s. 2) ...................... 33 Taulukko 6 Metsätähteestä pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuksissa .............................................................................................................. 39 Taulukko 7: Puunkuoresta erilaisilla pyrolyysiprosesseilla pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa ....................................................... 40 Taulukko 8 Oljesta pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa .............................................................................................. 41 Taulukko 9 Hevosenlannasta pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa .............................................................................................. 42 Taulukko 10 Maaja metsätalousbiomassojen kasvihuonekaasupäästöt päästölajeittain vuonna 2022. (Tilastokeskus, 2023) ........................................................................... 44 Taulukko 11 Hiilensidontapotentiaalilaskelma valituista biomassoista ......................... 46 Taulukko 12 Hevosenlantabiohiilen ominaisuudet (BioKanta-hanke) .......................... 51 Kuva 1 Suomen päästöjen ja nielujen kehitys 1990–2023. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 23) ..................................................................................................................................... 8 Kuva 2: Taakanjakosektorin kasvihuonekaasupäästöt päästölähteittäin v. 2022. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 26) ............................................................................... 10 Kuva 3: Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö Suomessa vuosina 2000–2023. (Maaja metsätalousministeriö, 2024 ....................................................................................... 27 Kuva 4 Pyrolysoidun metsätähteen tuotteiden saanto lämpötilan funktiona. (Vamvuka ym., 2023, s. 6) ................................................................................................................... 34 Kuva 5 parhaat prosessiolosuhteet riisinkuoresta tehdyn biohiilen saannon ja C-pitoisuuden optimoimiseksi (Vieira ym., 2020, s. 8) ........................................................................ 35 Kuva 6: Energiantuotannon vaihtoehtojen vaikutus ilmakehän hiilimäärään: a) ilmakehän hiilimäärä eri vaihtoehdoissa ja b) bioenergiavaihtoehdon ja fossiilienergiavaihtoehdon ero vertailuvaihtoehtoon (ei energiaa hakkuutähteistä eikä fossiilisista polttoaineista) verrattuna. (Liski ym., 2011, s. 13) ................................................................................................ 43 Kuva 7 Metsäbioenergian tuottamisesta aiheutunut ilmakehän hiilimäärän lisäys tuotettua energiayksikköä kohti 100 vuotta energiantuottamisen aloittamisen jälkeen tuotettaessa 1 PJ energiaa joka vuosi. (E-S Etelä-Suomi ja P-S Pohjois-Suomi). Luvut sisältävät metsän hiilivajeen vaikutuksen (pylväiden vihreä osa) ja bioenergian tuotantoketjun päästöt (tumma osa). Fossiilisten vertailupolttoaineiden päästöt sisältävät tuotantoketjun ja polton päästöt. (Liski ym., 2011, s. 17) .............................................................................. 43 Kuva 8 Panosreaktori BioKanta-hankkeen pyrolysointidemossa Pilvenmäellä ............ 50 Liitteet Liite 1. Pyrolysoitujen biomassojen saannot ja kemialliset ominaisuudet Liite 2. Hiilensidontapotentiaalilaskelma Termit Biohiili biomassoista pyrolyysilla, vähähappisissa olosuhteissa valmistettu korkean hiilipitoisuuden tuote BCR Biochar based Carbon Removal, biohiileen pohjautuva hiilenpoisto. European Biochar Industry (EBI) on alkanut käyttää biohiileen perustuvasta hiilensidonnasta lyhennettä BCR. Aiemmin käytössä on ollut lyhenne PyCCS, Pyrolysis Carbon Capture and Storage. CORSIA The Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation. Kansainvälisen lentoliikenteen päästövähennysjärjestelmä CRCF Carbon Removal and Carbon Farming Certification Regulation. Asetus pysyvää hiilenpoistoa, hiiliviljelyä ja hiilen varastointia tuotteisiin koskevasta unionin sertifointikehyksen perustamisesta. EBC European Biochar Certificate, Euroopan Biohiilisertifikaatti ICROA International Carbon Reduction and Offset Alliance ICVCM International Council for the Voluntary Carbon Markets. Hiiliyksikkö 1 CO2 ekvivalenttitonni Hiilenpoisto biogeenisen hiilidioksidin poistaminen ilmakehästä LULUCF Land use, land-use change and forestry, maankäyttö, maankäytön muutos ja metsätalous Nettonielu päästöjen ja nielujen erotuksena syntyvä hiilinielu Nettopäästö päästöjen ja nielujen erotuksena syntyvä hiilipäästö Mt miljoonaa tonnia Pyrolyysi eli kuivatislaus on kemiallinen prosessi, jossa orgaanisia kiinteitä aineita hajotetaan hapettomissa olosuhteissa Päästökauppasektori Päästökauppasektorille kuuluvat suuret teollisuuslaitokset, kokonaislämpöteholtaan yli 20 MW:n laitokset sekä Euroopan talousalueen sisäisen lentoliikenteen. Suomessa järjestelmään kuuluvat myös 20 MW tai sitä pienemmät kaukolämpöä tuottavat laitokset. Taakanjakosektori taakanjakosektorille kuuluvat kotimaan liikenne (poislukien lentoliikenne), rakennusten erillislämmitys, maatalous, työkoneet, jätehuolto sekä F-kaasut Tekniset nielut hiilidioksidin poisto ilmakehästä ja varastointi teknisin menetelmin 1 1 Johdanto Ilmastonmuutos uhkaa olemassaoloamme. Pariisin ilmastosopimuksen mukaisesti lämpeneminen on rajoitettava IPCC:n määrittelemään 1,5 °C asteeseen, minkä saavuttamiseksi päästöjen ja nielujen on oltava yhtä suuret viimeistään vuoteen 2050 mennessä. Eurooppalaisen ilmastolain välitavoitteena päästöjä tulee vähentää 55 % vuoden 1990 vertailutasosta vuoteen 2030 mennessä. (Eurooppalainen Ilmastolaki EU/2021/1119, 2021) Päästövähennystavoitteen lisäksi EU on ensimmäistä kertaa asettanut myös maankäyttösektorille nettonielutavoitteen. Unionin yhteinen nettonielutavoite vuoteen 2030 mennessä on vähintään -310 miljoonaa CO2 ekvivalenttitonnia, josta jokaisella jäsenmaalla on omat tavoitteensa. Ilmastolaki ja LULUCF-asetus asettavat sitovat tavoitteet jäsenmaiden päästöjen vähentämiselle ja nielujen kasvattamiselle. (LULUCF-asetus (EU) 2023/839, s. 3) Suomen ilmastolaki (423/2022) asettaa unionia kunnianhimoisemmat kansalliset ilmastotavoitteet. Suomen lain määräämät päästövähennystavoitteet ovat 60 % vähennys vuoteen 2030, 80 % vuoteen 2040 ja 90 % vuoteen 2050 mennessä vuoden 1990 tasoon verrattuna. Uusi ilmastolaki tuli voimaan 1.7.2022. (Ilmastolaki 423/2022, 2022) Samaan aikaan, kun EU:n asetukset edellyttävät päästöjen voimakasta laskua, EU:n uusiutuvan energian RED III -direktiivi edellyttää uusiutuvan energian käytön kasvattamista 42,5 %:iin vuoteen 2030 mennessä. (RED III Directive (EU) 2023/2413) Tässä on ristiriita, mikäli tavoitteet tulee saavuttaa: uusiutuvien energianlähteiden kasvattaminen lisää väistämättä myös puubiomassojen energiakäyttöä, mikä pienentää kansallista hiilinielua. Voiko tätä ristiriitaa ratkaista? Voisiko biomassojen hyödyntämistä tehostaa pyrolyysin avulla, josta energian lisäksi saataisiin biohiiltä, jolla voidaan kasvattaa myös hiilinieluja? Suomessa metsät ovat valtava hiilinielu ja -varasto, mutta kotimaisen puunkulutuksen kasvaessa mm. venäläisen puuntuonnin tyrehdyttyä metsät ovat muuttuneet hiilinieluista päästölähteiksi. (Luonnonvarakeskus, 2023) Harvennuspuihin, metsänkorjuuja maataloustähteisiin on sitoutunut valtava määrä hiiltä, mutta lämpöenergiaksi poltettaessa metsätai peltobiomassan hiili ei päädy maaperään vaan vapautuu takaisin ilmakehään. Energiapuun käyttö on kasvanut vuosi vuodelta; vuonna 2023 runkopuuta hakattiin energiakäyttöön jo 11,4 miljoonaa kuutiota. Vuosittainen viljantuotannon sivuvirtana syntyvä olkisato taas on n. 3,6–4,2 miljoonaa tonnia. (Luonnonvarakeskus, 2024b, 2024c) 8 Suomen ilmastolain (432/2022) mukaan Suomen tulee olla hiilineutraali vuonna 2035. Tämä tarkoittaa, että hiilineutraaliustavoitteen piiriin laskettavien päästöjen ja nielujen tulee olla yhtä suuret. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 24) Sekä EU:n ilmastolaki, Suomen ilmastolaki että EU:n maankäyttöä, maankäytön muutosta ja metsätaloussektoria (LULUCF) koskeva asetus (EU 2023/839) sitovat ja velvoittavat Suomea oikeudellisesti. (Valtioneuvosto, 2022) LULUCF-asetusta ja maankäyttösektorin kehitystä ja tavoitteita käsittelen tarkemmin luvussa 3.2.3. Ilmastolaissa säädetään myös ilmastopolitiikan suunnitelmasta. Laki määrittelee sekä pitkän aikavälin ilmastosuunnitelman, ilmastonmuutokseen sopeutumissuunnitelman että koko maankäyttösektorin eli maatalouden, metsätalouden ja maankäytön sallitut päästöt. Ensimmäistä kertaa vuoden 2022 laissa on tavoitteena myös hiilinielujen vahvistaminen. (Valtioneuvosto, 2022) 3.2 Suomen päästövähennysja hiilinielutavoitteet eri sektoreilla 3.2.1 Suomen teolliset hiilidioksidipäästöt ja maankäyttösektorin päästöt Suomen hiilitaseeseen laskettavat päästöt jaetaan päästökauppataakanjakosekä maankäyttösektorille. Erittelen päästöt kokonaisuudessaan ja sektoreittain seuraavaksi. Suomen teolliset kokonaispäästöt maankäyttösektori pois lukien olivat 45,8 Mt CO2e vuonna 2022 ja 40,6 Mt CO2e vuonna 2023. Vuodesta 2018 alkaen päästöt ovat vähentyneet keskimäärin 4 % vuodessa. Aikajaksolla 2005–2023 kokonaispäästöt ovat vähentyneet 29,1 Mt CO2e eli 42 %. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 19, 2024, s. 23) Päästöjen ja nielujen kehitys vuosina 1990–2023 esitetään kuvassa 1. Kuva 1 Suomen päästöjen ja nielujen kehitys 1990–2023. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 23) 9 EU:n päästökaupan piiriin kuuluvat suuret teollisuusja energiantuotantolaitokset sekä Euroopan sisäinen lentoliikenne. Päästökauppasektorin päästöt olivat vuonna 2023 yhteensä 15,4 Mt CO2e, mikä Suomen kokonaispäästöistä oli 38 %. Päästökauppasektorin päästöt ovat vähentyneet vuodesta 2005 lähtien keskimäärin n. 3 % vuodessa, kokonaisuudessaan n. 17,7 Mt CO2e eli 54 %. Viimeisenä parina vuotena tähän on vaikuttanut mm. maakaasun tuonnin loppuminen Venäjältä, sekä vuodesta 2022 alkaen kivihiilen kulutuksen lasku 51 % ja turpeen käytön lasku 38 %. Kotimaan lentoliikenteen päästöt ovat puolestaan vähentyneet 61 %. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 19; 2024, s. 24) Taakanjakosektorille kuuluvat kaikki päästökaupan ja maankäyttösektorin ulkopuoliset teolliset kasvihuonekaasupäästöt, jotka raportoidaan kansallisessa inventaariossa. Suurimmat taakanjakosektorin päästölähteet ovat liikenne, maatalous, rakennusten erillislämmitys, päästökaupan ulkopuolinen teollisuus (esimerkiksi kaukolämpölaitokset) sekä jätehuolto. Päästökaupan ulkopuoliset taakanjakosektorin päästöt lasketaan vähentämällä jäsenvaltion kokonaispäästöistä niin maankäyttösektorin kuin EU:n päästökaupan alaiset päästöt. (Kujanpää ym., 2023b, s. 79; Ympäristöministeriö, 2023, s. 20) Taakanjakosektorinkin päästöt ovat vähentyneet, tosin hitaammin kuin päästökauppasektorin päästöt. Vuonna 2021 taakanjakosektorin päästöt olivat 27,5 Mt CO2e, vuonna 2022 26,7 Mt CO2e ja vuonna 2023 pikaennakkotietojen mukaan 25,1 Mt CO2e. Vuodesta 2005 vuoteen 2022 taakanjakosektorin päästöt ovat vähentyneet 22 %. Maataloutta lukuun ottamatta päästöt ovat vähentyneet kaikilla taakanjakosektorin sektoreilla. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 21; 2024, s. 26) Taakanjakosektorin kasvihuonepäästöt jaoteltuna päästölähteittäin esitellään kuvassa 2. 10 Kuva 2: Taakanjakosektorin kasvihuonekaasupäästöt päästölähteittäin v. 2022. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 26) Suomen vuosittaisista teollisista hiilidioksidipäästöistä valtaosa, 63 %, on bioperäisiä. Bioperäisen hiilidioksidin lähteistä merkittävimmät ovat metsäteollisuus (19,6 Mt), lämpövoimalaitokset ja muut polttolaitokset (8,0 Mt) sekä jätteenpoltto (0,6 Mt). Bioperäisiä hiilidioksidipäästöjä päästävien yli 0,1 Mt kokoluokan laitosten yhteenlasketut bioperäiset päästöt Suomessa ovat vuosittain n. 28 Mt. (Kujanpää ym., 2023a, ss. vii; 4) Bioperäisiä hiilidioksidipäästöjä ei kuitenkaan lasketa kansalliseen hiilitaseeseen. Maankäyttösektoriin (LULUCF) kuuluvat maatalousmaat, metsätalousmaat sekä maankäytön muutos. Maatalousja metsätalousmaat sisältävät maaperän, puut, kasvit sekä puutavaran. (Ollikainen ym., 2023) Maankäyttösektori koostuu kuudesta maankäyttöluokasta: metsämaasta, viljelysmaasta, ruohikkoalueista, kosteikoista, rakennetusta alueesta ja muusta maasta sekä puutuotevarastosta. Historiallisesti metsämaa on ollut maankäyttösektorilla merkittävin nettonielu. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 22, 2024, s. 27) Suomen maankäyttösektorin päästöt ylittivät ensimmäistä kertaa vuonna 2018 sektorin nielut tehden hiilitaseesta positiivisen: sektorin nettopäästöt olivat 2,3 Mt CO2e. Sektori oli päästölähde myös vuosina 2021 (3,5 Mt CO2e) ja 2022 (4,4 Mt CO2e), kääntyen vuonna 2023 jälleen hienoiseksi, -1,3 Mt CO2e suuruiseksi nieluksi. Maankäyttösektorin muutos nielusta päästölähteeksi johtuu erityisesti kasvaneista hakkuumääristä, puuston kasvun hidastumisesta sekä kasvihuonekaasuinventaarion laskutavan tarkentumisesta. Maankäyttösektorin nielutaso on laskenut merkittävästi aiemmin oletetusta tasosta: nielu on heikentynyt yli 20 miljoonaa CO2e tonnia vuoteen 2010 verrattuna. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 27) 11 3.2.2 Ilmastotavoitteet päästökauppaja taakanjakosektoreilla EU:n 55-valmiuspaketissa säädetään keinot unionin päästöjen vähentämiseksi 55 % vuoden 1990 tasosta. Valmiuspaketti kattaa niin EU:n päästökaupan, taakanjakosektorin kuin LULUCF-sektorinkin uudistuksen. (Laine ym., 2023a, s. 69) EU:n päästökauppadirektiivi asettaa päästörajat teollisuuden, lämpölaitosten ja lentoliikenteen päästöille. Suomen päästökauppasektorin vähennystavoite vuodelle 2030 on kunnianhimoinen -60 % vuoden 2005 tasoon verrattuna. Päästöoikeuksien määrää myös vähennetään asteittain päästökauppajärjestelmässä. (Kujanpää ym., 2023b, ss. 77–78; Laine ym., 2023b, s. 71) Päästökauppadirektiiviä 2003/87/EY päivitettiin direktiivillä (2018/410) vuonna 2023. Toisin kuin fossiilisen hiilen talteenottoa koskevia CCUS-hankkeista, uusi direktiivi muutosehdotuksineen ei sisällä mainintaa hiilenpoistoista (CDR). EU:n CCS-direktiivi (2009/31/EC) puolestaan säätelee talteen otetun fossiilisen hiilen kuljetusta ja varastointia. (Kujanpää ym., 2023b, ss. 78–79) Toisin sanoen, biogeenisen hiilen sidontaa eli hiilenpoistoja ei toistaiseksi voida sisällyttää EU:n päästökaupan alaisuuteen eikä laskea päästökauppasektorille, toisin kuin fossiilisen hiilen talteenottohankkeita. EU komission on kuitenkin raportoitava parlamentille ja neuvostolle vuoteen 2026 mennessä, kuinka myös hiilenpoistohankkeet kuten bioenergiaan perustuva hiilensidonta (BECCS) tai hiilidioksidin talteenotto suoraan ilmakehästä (DACCS) voitaisiin sisällyttää päästökauppaan vuodesta 2026 alkaen ilman, että ne syrjäyttävät päästövähennyksiä. (Kujanpää ym., 2023a, s. 2; Laine ym., 2023b, s. 77) Myös taakanjakosektorille on asetettu sitovat, kutakin jäsenmaata yksilöllisesti velvoittavat päästövähennystavoitteet vuosille 2021–2030. Suomen taakanjakosektorin vähennystavoite vuodelle 2030 on niin ikään erittäin kunnianhimoinen 50 % vuoteen 2005 verrattuna. Tavoitteiden saavuttamiseksi voidaan kuitenkin tehdä joustoja muilta sektoreilta. (Kujanpää ym., 2023b, s. 79; Laine ym., 2023b, s. 70; Ympäristöministeriö, 2023, s. 20,26) Suomessa energiasektori tuottaa n. 72 % kaikista päästöistä LULUCF-sektoria huomioimatta: yhteensä sektorin päästöt olivat 34Mt CO2-e vuonna 2021, joten sektorin tavoitteet ovat ilmaston kannalta erittäin merkittäviä. (Laine, ym., 2023b, s. 72) 12 3.2.3 Maankäyttösektorin nielujen tavoitteet, kehitys ja keinot tavoitteiden saavuttamiseksi Maankäyttösektoria velvoittavat tavoitteet asettaa EU:n LULUCF-asetus (2018/841), jota on päivitetty LULUCF-asetuksella (2023/839). Maankäyttösektorin tavoitteet on jaettu kahdelle viisivuotiskaudelle, 2021–2025 ja 2026–2030. Kaudella 2021–2025 maankäyttösektorilla ei saa aiheutua lainkaan nettopäästöjä. Päästöt lasketaan metsän kasvun ja metsien hakkaamisen suhteesta, maatalousmaan ja kosteikoiden päästöistä suhteessa vuosien 2005–2009 keskitasoon sekä metsätalousmaalle ja puutuotteille suhteessa Euroopan komission määrittämään vertailutasoon. Vuosille 2026–2030 voimaan astuu jokaiselle jäsenmaalle omat kasvihuonekaasupäästövähennystavoitteet. Asetuksessa on lisäksi omat tilinpitoasetukset eri maankäyttöluokille. (LULUCF-asetus (EU) 2023/839; Kujanpää ym. 2023b, s. 80; Peltoniemi ym., 2023, s. 11) Päivitetyssä LULUCF-asetuksessa (2023/839) koko unionin maankäyttösektorille asetettu nettonielutavoite on -310 Mt CO2e vuoteen 2030 mennessä. Asetukseen Suomelle kirjattu velvoite on lisätä nieluja -2,889 Mt CO2e vuoteen 2030 mennessä verrattuna vuosien 2016– 2018 keskiarvoon. Näiden vuosien keskiarvo oli aiempien kasvihuonekaasuinventaariotietojen mukaan -14,9 Mt CO2e, johon pohjautuen Suomen osuus tavoitteesta oli -17,8 Mt CO2e. (LULUCF-asetus (EU) 2023/839, 2023; Laine ym., 2023b, s. 70; Ympäristöministeriö, 2023, s. 29) Uudempien, vuonna 2024 tarkistettujen inventaariotietojen mukaan vuosien 2016–2018 keskiarvo tipahti -0,87 Mt CO2e:iin. (Ticklén, 2025a, s. 17) Mikäli Suomen uudet laskentamenetelmät hyväksytään LULUCF-sektorin uudelleenarviointiin EU:ssa, tulee Suomen maankäyttösektorin päivitetty nettonielutavoite siten olemaan vain -3,8 Mt CO2e vuodelle 2030. (Ticklén, 2025a, s. 3) Maankäyttösektorilla on erittäin suuri merkitys Suomen päästöja nielutaseille. Vaikka tilanne on nyt muuttunut, ovat maankäyttösektorin nielut menneinä vuosina vastanneet noin 20–50 prosenttia muiden sektoreiden vuosittaisista päästöistä. Koko EU:ssa nielut vastaavat keskimäärin noin kuutta prosenttia päästöistä. Maankäyttösektorille kuuluvat nielut ja päästöt, jotka aiheutuvat metsistä, viljelysmaasta, ruohikkoalueista sekä metsityksestä ja metsien siirtymisestä muuhun käyttöön. Myös kosteikot lasketaan mukaan vuosina 2026– 2030. (Valtioneuvosto, 2022) Suomen ilmastolain mukaan Suomen tulee olla hiilineutraali vuonna 2035. Hiilineutraaliuden saavuttamiseksi maankäyttösektorin hiilinielujen tulee vastata kokonaispäästöjä. 13 Ilmastopolitiikan suunnittelussa on aiemmin oletettu maankäyttösektorin nielujen tasoksi -21 Mt CO2e vuonna 2035. Näin ollen myös kokonaispäästöt saisivat olla 21 Mt CO2e vuonna 2035. (Ympäristöministeriö, 2023, s. 24, 2024, s. 30) Viime vuosien nielukehitys huomioiden hiilineutraaliuden saavuttaminen 21 Mt CO2e päästötasolla vuonna 2035 näyttää kuitenkin hallituksen nykytoimilla sekä päästövähennysten että päivitettyjen nieluskenaarioiden osalta hyvin epätodennäköiseltä. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 30) Toisaalta Ilmastopaneeli on arvioinut, että päästövähennyskehitys voisi olla myös huomattavasti arvioitua nopeampaa, ja jopa 18–19 Mt CO2e päästötaso vuonna 2035 voisi olla saavutettavissa. Tällöin hiilineutraaliuden saavuttaminen onnistuisi vastaavasti pienemmällä, -18–19 Mt CO2e nettonielulla. (Seppälä ym., 2024, s. 2; Ympäristöministeriö, 2023, s. 25, 2024, s. 32) Vuonna 2022 laaditussa Maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmassa (MISU) määritellään ne lisäiset toimet, joilla aiemmin oletettu -21 Mt CO2e nettonielutavoite saavutetaan vuonna 2035. Laskelmat perustuvat vuonna 2021 Hiilineutraali Suomi 2035 (HIISI) -hankkeessa tehtyihin mallinnuksiin, joiden mukaan perusskenaariossa eli nykytoimilla nettonielut vuonna 2035 tulisivat olemaan -18 Mt CO2e. Näin ollen lisätoimia tarvittaisiin -3 Mt CO2e edestä. (Laine ym., 2023b, s. 72; Valtioneuvosto, 2022, s. 61) MISU:n keinot tavoitteeseen pääsemiseksi ovat mm. seuraavia: metsäkadon ehkäisy, turvemaiden maaperän hoito, kosteikkojen hoito, suometsien ja kivennäismaametsien tuhkalannoituksen lisääminen sekä lahopuiden lisääminen. Biohiilen maaperäkäytöllä ei maankäyttösektorin ilmastosuunnitelman mukaan ole minkäänlaista ilmastovaikutusta. (Valtioneuvosto, 2022, ss. 95–96; 119) MISU:n laatimisen jälkeen toimintaympäristössä on tapahtunut merkittäviä muutoksia mm. Venäjän puuntuonnin tyrehdyttyä, puun kysynnän lisäännyttyä ja maankäyttösektorin laskentamenetelmien tarkennuttua. Maankäyttösektorin ilmastosuunnitelman päivitettyjen skenaarioiden mukaan maankäyttösektorin nettonielu tulee olemaan aiempaa mallinnusta jopa 23 Mt CO2e pienempi, jolloin sektori ei vuonna 2035 tule olemaan lainkaan nettonielu, vaan päästölähde: uusien mallinnusten mukaan maankäyttösektori tulee suunnitelluilla lisätoimilla vuonna 2035 olemaan 0,5 Mt, ilman lisätoimia jopa 5 Mt CO2e suuruinen päästölähde. Muuttuneiden laskelmien myötä on selvää, että hiilineutraaliuden saavuttamiseksi tulee maankäyttösektorille kaavailtuja lisätoimia tehdä suunniteltua -3 Mt CO2e merkittävästi enemmän. (Silfver ym., 2024, ss. 28–30) Ilmastopaneelin mukaan nettonielua onkin vahvistettava välittömästi ja MISU:n toimenpiteitä tehostettava maankäyttösektorin nielutason pelastamiseksi. Ilmastopaneelin mukaan jo 14 MISU:n -3 Mt lisätoimien toimeenpano on edennyt ennakoitua hitaammin, koska hallitus on perunut osan suunnitellusta rahoituksesta kustannustehokkaille keinoille. (Ollikainen ym., 2023, s. 2; Seppälä ym., 2024, ss. 1–2). Ilmastopaneelin oman arvion mukaan maankäyttösektorin nieluja voitaisiin vahvistaa moninaisilla toimilla peräti -27 Mt CO2e vuoteen 2023 verrattuna, ja muun maankäyttöluokkien nieluja jopa -4,7 Mt CO2e vuoteen 2023 verrattuna. (Ticklén, 2025b, ss. 12–15) Vuoden 2025 huhtikuussa Ilmastopaneeli julkaisikin raportin, jonka mukaan vuoden 2035 hiilineutraaliustavoite on saavutettavissa aiempia arvioita pienemmällä nielulla ja nopeammalla päästövähennystahdilla. Julkaisussa on eriteltynä toimenpiteet sekä 18,3 Mt CO2e päästötason että -18,3 Mt CO2e nettonielun saavuttamiseksi. Toimista yksi merkittävimpiä on hakkuiden rajoittaminen 62 miljoonaan kuutioon. Ilmastopaneelin skenaariossa nielutaso koostuu maankäyttösektorin -14,9 Mt CO2e nettonielusta sekä 3,4 Mt CO2e teknologisista nieluista. Ilmastopaneelin esittämä nettonielun kehitysmalli siten edellyttää, että vuoteen 2035 mennessä on aikaansaatu teknologisia nieluja ja määrittää niillä saavutettavat tasot: 3 Mt CO2e BECCS:n avulla ja 0,4 Mt CO2e biohiilellä. (Ticklén, 2025b) Luonnonvarakeskuksen arvion mukaan Suomelle on kuitenkin syntymässä 10–40 miljoonan CO2e tonnin alijäämä jo kaudelle 2021–2025 (Ympäristöministeriö, 2024, s. 36), kun Ilmastopaneelin vuoden 2025 arvion mukaan alijäämä on peräti 110 miljoonaa CO2e tonnia, joskin lopullinen alijäämä selviää vasta vuonna 2027. (Ticklén, 2025a, s. 3) Ilmastopaneelin arvio on yli kaksi kertaa Suomen vuotuiset kokonaispäästöt, joten alijäämä on merkittävä. Myös vuosien 2026–2030 sekä vuoden 2035 hiilineutraaliustavoitteen saavuttaminen näyttää hyvin haastavalta. Jos tavoitteita ei saavuteta, Suomelle voi koitua merkittäviä kustannuksia, kun hiiliyksiköitä joudutaan ostamaan toisilta EU-mailta tai jos yksiköitä ei ole tarjolla, mahdollisesti maksamaan sanktioita. (Peltoniemi ym., 2023, s. 3; Ticklén, 2025b, s. 23; Ympäristöministeriö, 2024) Kaikkien EU:ssa tehtyjen skenaarioiden mukaan hiilinielujen kasvattaminen metsissä tulee myös luomaan uudenlaisen kilpailutilanteen biotuotteille. Suomen metsissä on merkittävä hiilensidontapotentiaali, joista yksityiset metsänomistajat voivat saada lisäarvoa. Mikäli metsänomistajat pidentävät metsien hakkuuaikoja tai suojelevat ne kokonaan saadakseen tuloa hiilensidonnasta, voi tilanne vaikeuttaa muiden puutuotteiden saatavuutta. (Laine ym., 2023b, s. 73) Lisäksi käynnissä oleva energiamurros edellyttää nopeaa siirtymistä pois 15 fossiilisista energialähteistä, mikä voi kiihdyttää bioenergian käyttöä, heikentää metsänielua ja lisätä bioperäisiä päästöjä. (Ympäristöministeriö, 2024, s. 31) Tekninen hiilenpoisto ei kuulu maankäyttösektorin (LULUCF) asetusalaan (Laine ym., 2023b, s. 70). Kuilua ilmastosuunnitelman toimien ja tavoitteiden välillä voitaisiin kuitenkin kuroa ottamalla käyttöön teknologisia hiilinieluja (Kujanpää ym., 2023a, s. 2; Valtioneuvosto, 2022, s. 63). Siten myös biohiileen perustuvaa hiilensidontaa voidaan tulevaisuudessa mahdollisesti laskea kansalliseen taseeseen, mitä pohdin tarkemmin luvussa 3.2.5. EU:n ja Suomen päästövähennysja nettonielutavoitteet sektoreittain löytyvät taulukosta 1. 16 Taulukko 1 Yhteenveto: Suomen päästövähennysja nettonielutavoitteet sektoreittain eri vuosille, suluissa koko EU:n tavoitteet 1) vuoden 2005 tasoon verrattuna 2) vuoden 1990 tasoon verrattuna PÄÄSTÖKAUPPASEKTORI TAAKANJAKOSEKTORI MAANKÄYTTÖSEKTORI TEKNOLOGISET HIILINIELU T KOKONAISPÄÄ STÖT PÄÄSTÖT / NIELU VUONNA 1990 71,2 Mt CO2e PÄÄSTÖT / NIELU VUONNA 2022 19 Mt CO2e 26,7 Mt CO2e -1 Mt CO2e - 45,8 Mt CO2e PÄÄSTÖVÄHENNYS -TAVOITE 20301 -60 % (EU -62 %) -50 % (EU -40 %) - PÄÄSTÖVÄHENNYS -TAVOITE 20302 - - - -60 % (EU -55 %) PÄÄSTÖVÄHENNYS -TAVOITE 20402 - - - - -80 % PÄÄSTÖVÄHENNYS -TAVOITE 20502 - - - - -90 % NETTONIELUTAVOI -TE 2030 - - -2,889 Mt CO2e lisäinen nielu v. 2016–2018 keskiarvoon verrattuna (EU -310 Mt CO2e) ei tavoitetta PÄÄSTÖVÄHENNYS - JA NIELUTAVOITE 2035 Hiilineutraalius, eli päästöt ja nielut yhtä suuret NETTONIELUTAVOI -TE 2050 (EU: hiilineutraalius) 17 3.2.5 Teknisten hiilinielujen rooli EU:n ilmastopolitiikassa – vapaaehtoinen kompensaatio vai kansalliset hiilitaseet? Tekninen hiilenpoisto ei kuulu maankäyttösektorin hiilitaseen laskentaan. Teknisiä hiilenpoistoja ei tällä hetkellä huomioida myöskään päästökaupassa, joka keskittyy ainoastaan päästöjen vähentämiseen, joskin tulevaisuudessa tämä voi muuttua. (Laine ym., 2023b, ss. 70–75) Vuoden 2030 jälkeen myös maankäyttösektorin hiilinieluja voitaisiin vahvistaa teknologisten hiilinielujen avulla. Teknologisille hiilinieluille ei kuitenkaan toistaiseksi ole taloudellisia kannustimia vapaaehtoisten hiilimarkkinoiden lisäksi. (Kujanpää ym., 2023a, s. 2; Valtioneuvosto, 2022, s. 63) Biohiileen perustuvaa hiilensidontaa ei siis toistaiseksi lasketa kansalliseen taseeseen eikä se siten auta EU:n ilmastotavoitteisiin pääsyä, vaan biohiileen pohjaavaa hiilensidontaa voidaan laskea ainoastaan vapaaehtoisilla markkinoilla yksityisten toimijoiden hyväksi. Tulevaisuudessa tämä kuitenkin muuttunee, kun EU:n hiilenpoistojen sertifiointikehikko (CRCF) mahdollistaa vapaaehtoisten hiiliyksiköiden laskemisen kansalliseen taseeseen. IPCC ei ole julkaissut selkeitä ohjeita siitä, mille sektorille biohiili tultaisiin laskemaan, mutta todennäköisimmin laskenta tapahtuisi maankäyttösektorille, kun taas esimerkiksi BECCS tultaneen raportoimaan energiasektorille. (Kujanpää ym., 2023b, s. 83) Bioperäisen hiilidioksidin talteenotolla, hyötykäytöllä ja varastoinnilla (BECCS) on erityisen keskeinen rooli EU:n ilmastotavoitteissa. Teknisille hiilenpoistoille ei ole asetettu sitovaa tavoitetta, mutta kunnianhimoisimmissakin päästövähennysskenaarioissa hiilineutraaliuden saavuttamiseksi vuonna 2050 on teollisen hiilensidonnan ja -varastointikapasiteetin EU:ssa oltava jo 300–500 Mt CO2e, (Laine ym., 2023b, s. 70); EU komission Industrial Carbon Management -aloitteen mukaan kapasiteetin on vaikeasti päästöjä vähennettäviltä aloilta, ns. hard-to-abate-sektoreilta (kuten maatalous ja lentoliikenne) oltava 400 Mt CO2e. (COM/2024/62, s. 14) Komission Net Zero Industry Act -asetuksessa tavoitellaan niin ikään 50 miljoonan tonnin vuosittaista geologista hiilidioksidin varastointikapasiteettia vuodesta 2030 alkaen. (NZIA Regulation (EU) 2024/1735) Vaikka tekniset nielut, hiilensidonta ja -varastointi ovat välttämättömiä EU:n ilmastolain vaatimaan hiilineutraaliustavoitteiseen pääsemiseksi, ei tutkimusten mukaan erittäin potentiaalista, biohiileen perustuvaa hiilensidontaa huomioida riittävällä tavalla osana unionin strategiaa ja asetuksia. Esimerkiksi edellä mainittu EU:n teknologisten nielujen vauhdittamiseksi asetettu Net Zero Industry Act ei huomioi biohiiltä negatiivisten päästöjen teknologiana. Ilmastopaneelin raportissa Teknologisten hiilinielujen mahdollisuudesta ja 24 4 Alihyödynnettyjen biomassojen määrät Suomessa 4.1 Valikoitujen biomassojen määrät ja käyttö Suomessa Tässä luvussa keskityn vastaamaan tutkimuskysymykseen yksi, alihyödynnettyjen biomassojen määriin ja saatavuuteen Suomen mittakaavassa. Luvussa 5 tutkin näiden pohjalta valikoitujen, potentiaaliltaan suurimpien biomassojen saantoa ja ominaisuuksia tutkimuskirjallisuuden perusteella. Biomassoja ovat mm. metsä-, pelto-, puutarhaja lantabiomassat sekä yhdyskuntien biomassat ja teollisten toimijoiden tuottamat biohajoavat jäteja sivuvirrat. Käytän ensisijaisena lähteenäni biomassojen määrille Biomassa-atlasta. Biomassa-atlakseen on koottu valtakunnan kattavat paikkatietoaineistot kaikista näistä biomassoista. (Biomassaatlas, 2024) Toisena päälähteenä käytän VTT:n raporttia Biohiilen valmistus ja käyttö turvetta korvaavana tukipolttoaineena bioenergian tuotannossa vuodelta 2021. Sivuvirroilla tarkoitetaan tuotetta, joka syntyy varsinaisen päätuotteen oheistuotteena. Esimerkiksi viljojen ja öljykasvien päätuotteena on jyväsato, ja sivutuotteena syntyy olkea ja varsibiomassaa, perunan ja muiden juuresten sivutuotteena syntyy naatteja. Monista sivuvirroista vain osa saadaan hyödynnettyä tai ne jäävät kokonaan hyödyntämättä. (Luonnonvarakeskus, 2024b) Olen kerännyt Biomassa-atlaksesta tietoa valikoiduista maaja metsätalousbiomassojen sivuvirroista, mille on atlaksessa oma välilehtensä. Sivuvirtojen käytöstä ja käytön jakautumisesta eri käyttökohteisiin ei löydy kattavasti tietoa minkään biomassan osalta, joskin Luonnonvarakeskus tilastoi metsäteollisuuden sivuvirtojen käyttöä. Seuraavaksi esittelen lajeittain määrät ja käyttökohteet seuraavista sivuvirroista: maatalouden sivuvirroista oljesta ja lannasta sekä metsätalouden ja -teollisuuden sivuvirroista. 25 4.1.1 Metsätalouden sivuvirrat: energiapuu ja latvusmassa Metsätalousbiomassoilla tarkoitetaan metsätalouden sivuvirtoja, kuten harvennuspuita, puunlatvoja, oksia ja kantoja. Metsätähteillä tarkoitetaan metsäteollisuudessa yleisesti ainesja energiapuun hakkuista syntyviä oksia ja latvoja, ei rankapuita. Koska termin käyttö ei ole vakiintunut ja sitä käytetään tutkimuskirjallisuudessa ja mediassa ristiriitaisesti, käytän itse jatkossa luettavuuden vuoksi termiä metsätähde tarkoittamaan kaikkea ainespuuhakkuista syntyviä sivuvirtoja, eli myös energiapuuta sisältäen rangat, latvat ja oksat. Jäljempänä määrittelen tarkemmin, mikä kaikki lukeutuu energiapuuhun. Olen arvioinut metsätähteiden vuosittaista saatavuutta laskemalla Biomassa-atlastietokannasta ainespuuhakkuista syntyvien sivuvirtojen valtakunnallisen kokonaismäärän. Kokonaismäärä on laskettu suurimman kestävästi ylläpidettävissä olevan hakkuumäärän mukaan. Metsästä korjattaviksi sivuvirroiksi olen huomioinut ainespuun harvennusten ja hoitotoimenpiteiden sivuvirtana syntyvän energiapuun sekä päätehakkuiden tähteet eli havupuiden latvusmassan. Havupuiden latvusmassa on laskettu suurimman mahdollisen ainesja energiapuun hakkuukertymän mukaan vuosille 2026–2035. Laskelman mukainen suurin kestävä ainespuun kertymä ajanjaksolle on 80 Mm3 vuodessa. Energiapuuksi on laskettu kaikki potentiaalinen harvennuksista syntyvä pienpuu: kuitupuuta pienempi energiapuu sekä kuitupuumitat täyttävä (mänty ja kuusi 6,3 cm läpimitaltaan ja lehtipuu 6,5 cm) energiapuuksi lukeutuva huonompi puuaines. Oksat eivät lukeudu potentiaaliin. (Biomassa-atlas, 2024) Kannot olen jättänyt pois laskuista kaivuun aiheuttaman ylimääräisen maanmuokkauksen ja niistä koituvien päästöjen takia. Harvennusten energiapuun teknistaloudellinen potentiaali vuosille 2025–2034 Biomassaatlaksen mukaan on 10,8 Mm3 ja latvusmassan 8,6 Mm3, yhteensä 19,4 Mm3 vuosittain. (Biomassa-atlas, 2024). Sivuvirtana syntyvän energiapuun teknistaloudellista potentiaalia rajoittavat mm. korjuukohteen hehtaarikohtainen energiapuun vähimmäiskertymä, kasvupaikka ja talteensaantoaste. (Biomassa-atlas, 2024) Raitila ym. on huomioinut lisäksi kysynnän jälkeen jäävän vapaan potentiaalin. Energiapuun kysynnän jälkeen jäi heidän arvionsa mukaan teknistaloudellisesta potentiaalista vuonna 2021 30 %, eli 5,8 Mm3 latvusmassa mukaan luettuna. (Raitila ym., 2021, s. 10) Luonnonvarakeskuksen puunkäyttötilastojen mukaan energiapuuta hakattiin vuonna 2023 kaikkiaan 11,4 Mm3. Tähän lukuun eivät sisälly latvat ja kannot, joita korjattiin polttoon 2,6 Mm3; yhteensä siis 14 Mm3. (Luonnonvarakeskus, 2024c) Kannot mukaan luettunakin suurimmasta kestävästä korjuupotentiaalista 19,4 Mm3 jäi vuonna 2023 siis 5,4 Mm3 eli 27 % 26 korjaamatta. Käyttämättä jäänyt potentiaali kohdistui erityisesti latvuksiin, kun taas energiapuun käyttö ylitti kestävän potentiaalin. Energiapuun potentiaalin ja toteutuneen korjuun eroon vaikuttavat kuitenkin laskennan oletukset: esimerkiksi latvusmassan määrä perustuu oletukseen, että ainespuun hakkuumäärät olisivat suurimmalla puuntuotannollisesti kestävällä tasolla. Korjuu kohdistuu pääasiassa kuusikoihin, mutta latvojen potentiaalissa ovat mukana myös männyt. Lisäksi käyttö ja potentiaali eivät jakaudu maantieteellisesti tasaisesti: Etelä-Suomessa kysyntä ylittää suurimman kestävän potentiaalin, kun taas Itä-Suomessa potentiaali on käyttöä suurempi. Viimeisen viiden vuoden aikana koko maan ainesja energiapuun hakkuut ovat olleet keskimäärin 92 % kestävästä potentiaalista. (Luonnonvarakeskus, 2024c) Energiapuun ja latvusmassan käyttämättä jäävän potentiaalin määrä vaihtelee vuosittain ja sitä on hyvin hankala täysin määrittää. Todellista teknistaloudellista potentiaalia määrittää myös metsänomistajien myyntihalukkuus. Käytän näistä epävarmuustekijöistä johtuen laskelmassani vaihteluväliä 0–30 %. 4.1.2 Selluja puutuoteteollisuuden sivuvirrat Metsäteollisuuden massatuotannon sivutuotteina syntyy mm. puu-, korkkija kuorijätettä, joista eniten syntyy kuorijätettä. Mekaanisessa puunkäsittelyssä puolestaan muodostuu mm. sahanpurua, lastuja, palasia. Suomessa toimii n. 50 sellu-, paperija kartonkitehdasta, n. 130 teollista sahaa, useita puutuotetehtaita ja puutuotealan yrityksiä. (Maaja metsätalousministeriö, 2015) Vuonna 2023 yksin metsäteollisuuden sivutuoteja jätepuuta, kuten kuorta, sahanpurua, puutähdehaketta ja kierrätyspuuta, käytettiin Suomessa energiaksi 10 Mm3. Sivutuoteja jätepuu sekä metsähake yhteensä luettuna metsäteollisuuden kiinteitä polttoaineita käytettiin puupolttoaineina v. 2023 yhteensä 22,4 Mm3 (44 TWh). (Maaja metsätalousministeriö, 2024) Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö Suomessa vuosina 2000–2023 on kuvattu kuvassa 3. 27 Kuva 3: Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö Suomessa vuosina 2000–2023. (Maaja metsätalousministeriö, 2024 VTT:n biohiilen potentiaalia turvetta korvaavana polttoaineena selvittävän raportin mukaan metsäteollisuudessa syntyy erilaisia sivuvirtoja n. 20 Mm3 vuodessa. Näistä 10 Mm3 voidaan hyödyntää uudestaan metsäteollisuuden massantuotannossa ja toinen 10 Mm3 poltetaan energiaksi. Toisin sanoen, kaikki metsäteollisuudessa syntyvät sivuvirrat käytetään tällä hetkellä energiaksi – noin puolet tehtaan omaan energiantarpeeseen ja puolet voimaja lämpölaitoksiin. (Raitila ym., 2021, s. 7) Sahoilla syntyy sahauksen yhteydessä n. 3,5 Mm3 kuorta ja 3 Mm3 purua. Sellutehtailla havupuukuorta syntyy n. 2,5 Mm3. Yhteensä sahoilla ja sellutehtailla syntyy siis 6 Mm3 kuorta, josta 50 % hyödynnetään yhtiön omaan energiantarpeeseen ja loput poltetaan lämpöja voimalaitoksissa. (Raitila ym., 2021, ss. 8–9) Sahateollisuus ry:n vuoden 2024 tiedotteen mukaan sahoilla syntyvästä 3 Mm3:sta purua vain 0,07 Mm3 tulee hyödynnettyä uusiin tuotteisiin. (Sahateollisuus ry, 2024) Metsäteollisuuden sivuvirtojen potentiaali biohiilen valmistuksen raaka-aineena on merkittävä: yhteensä kuoren, sahaja metsähakkeen ja sahanpurun laskennallinen potentiaali on 8,2 Mm3 vuodessa, mistä saisi yhteensä 1,3 Mt biohiiltä vuodessa VTT:n tekemien haastattelujen ja laskelmien mukaan. Haaste onkin siinä, kuinka nämä sivuvirrat voitaisiin markkinavetoisesti ohjata biohiilen tuotantoon. (Raitila ym., 2021, s. 9) Suomen metsäteollisuuden sivuvirtojen potentiaalinen määrä biohiilen valmistukseen VTT:n tutkimusten mukaan on eritelty taulukossa 3. 28 Taulukko 3 Suomen metsäteollisuuden sivuvirtojen potentiaalinen määrä biohiilen valmistukseen 2019. (Raitila ym., 2021, s. 9) Maaja metsätalouden sivuvirtojen energiantuottopotentiaali suoraan energiaksi poltettaessa on arvoitu valtavaksi. Valtioneuvosto (2017) on arvioinut, että pelkästään maataloudessa käyttämättömän viljan olkien potentiaali polttamalla on 5 TWh vuosittain, maatalouden kokonaisuudessaan 6 TWh ja puubiomassan jopa 32 TWh (Peura ym., 2017, s. 15). Jos metsätalouden sivuvirrat pyrolysoitaisiin biohiileksi, voitaisiin pyrolyysikaasuien energialla tuottaa tästä VTT:n laskelmien mukaan reilu kolmasosa, 12,9 TWh vuodessa (Raitila ym., 2021, s. 9). Uusiutuvan energian direktiivi RED III edellyttää lisäksi biomassan kaskadikäyttöä sen suurimman taloudellisen ja ympäristöön liittyvän lisäarvon mukaisesti seuraavassa tärkeysjärjestyksessä: a) puupohjaiset tuotteet b) puupohjaisten tuotteiden käyttöiän pidentäminen c) uudelleenkäyttö d) kierrätys e) bioenergia f) hävittäminen. (Peltoniemi ym. 2023, ss. 12–13) Näiden periaatteiden mukaisesti puubiomassan kestävä käyttö esimerkiksi biohiiletettynä onkin polttokäyttöä huomattavasti parempi vaihtoehto. 4.1.3 Maatalouden sivuvirrat: olki Peltokasvien sivuvirroista 70–90 % on olkea (Pahkala & Lötjönen, 2012, s. 30). Olkija varsibiomassan määrää arvioidaan viljelykasvin satoindeksin (SI) perusteella, joka on usein 0,4–05. Karkeasti ottaen olkea muodostuu yhtä paljon kuin siemensatoa. Osa korresta jää maahan sängeksi. Korjatuksi saadun oljen osuus riippuu kasvilajista; esimerkiksi rukiista saataisiin korjattua 70 % sillä sen korsi on pitkä, ohrasta taas 60 %, sillä korsi on lyhyt. (Luonnonvarakeskus, 2024b) Sivuvirtajae Runkopu un käyttö, Mm3 Kuoren, hakkeen tai purun osuus puusta, % Syntyvä kuori, hake, puru, Mm3 Käyttö yksikön omaan energiantu ottoon, % Sivuvirtapotentiaali biohiilen käyttöön, Mm3 Biohiilipotenti aali, 1000 t/v Havupuun kuori 53,5 11,50 % 6,2 50 % 3,1 406 Sahahake 25,4 30 % 7,6 90 % 0,8 128 Sahanpuru 25,4 14 % 3,6 40 % 2,1 386 Yhteensä 17,2 6 920 Metsähake 7,5 70 % 2,3 422 Yhteensä 24,7 8,2 1324 Biohiilen tuotannossa syntyvien pyrolyysikaasujen energia, TWh/v 12,9 29 Biomassa-atlaksen mukaan koko Suomessa sivuvirtana syntyvää olkea muodostui 2,4 miljoonaa kuiva-ainetonnia vuodessa vuonna 2021. (Biomassa-atlas, 2024) Vuoden 2013 kasvihuonekaasuinventaarion perusteella olkea syntyi vuosittain 4,8 Mt tuorepainona, josta n. 60 % eli 2,9 Mt olisi realistisesti käytettävissä tynkä ja silppu poissuljettuna. Oljen kuivaainepitoisuus on tyypillisesti 86–90 %, joten kuiva-aineena olkea muodostui silppu ja tynkä poissuljettuna n. 2,5 Mt vuodessa, mikä on hyvin yhtäläinen vuonna 2021 muodostuneen määrän kanssa. (Kymäläinen & Pakarinen, 2015, s. 39) Suurin osa oljesta silputaan tai kynnetään nykyisin peltoon. Jonkun verran olkea käytetään myös eläinten kuivikkeena, rehuna ja katemateriaaleina puutarhoissa. Pieniä määriä olkea käytetään myös energiantuotannossa. Maan hiilipitoisuuden ylläpidon vuoksi olki olisi hyvä jättää kokonaan korjaamatta joka toinen vuosi. (Luonnonvarakeskus, 2024b) Oljesta voidaan tuottaa myös biokaasua. Osastakin vuosittaisesta olkisadosta voitaisiin saada merkittävä energiamäärä biokaasua. (Kymäläinen & Pakarinen, 2015, s. 38) Biokaasun lisäksi myös biohiilen tuotanto voisi olla mahdollinen käyttötapa oljen hyödyntämiseen. Oljella on siis monia vaihtoehtoisia käyttöjä. Mikä on se osuus, joka maan kasvukunnon säilyttämisen kannalta järkevän korjuumäärän ja muiden käyttökohteiden jälkeen jää vielä käyttämättä? Katri Pahkala ja Timo Lötjönen ovat Maaja metsätalousministeriön teettämässä peltobiomassan energiapotentiaalia tutkivassa raportissaan (2012) määrittäneet peltobiomassan teknistaloudellisen sivutuotepotentiaalin seuraavasti: Teknistaloudellinen sivutuotepotentiaali: Teoreettinen sivutuotepotentiaali – peltoon jäävä osuus – maan kasvukunnon vaatima osuus – sivutuotteiden vaihtoehtoinen osuus – sääolojen vuoksi käyttökelvoton osuus – suuren kuljetusetäisyyden takia käyttökelvoton osuus. (Pahkala & Lötjönen, 2012, s. 19) Peltoon jäävä osuus on viljoilla, öljyillä ja palkokasveilla n. 15–30 cm mittainen sänki, joka on n. 30 % olkimassasta. Maan viljavuuden heikentymättä peltoon jätettävän oljen osuus vaihtelee riippuen maalajista, ilmasto-oloista, topografiasta, eroosioherkkyydestä, viljelykierrosta ym. Keskiarvona toimii oljen jättäminen peltoon joka toinen vuosi, yhteensä siis 50 %. Sivutuotteista eläinten kuivikekäyttö on suurin. Arvioiden mukaan olkea käytettäisiin kuivikkeeksi ja rehuksi Suomessa vuosittain 10–20 %. Sääolojen korjuusta rajoittamaa osuutta Pohjoismaissa arvioidaan n. 10 %:iin. Lisäksi olkea ei kannata kuljettaa pitkiä matkoja jalostettavaksi etenkään sen alhaisen tilavuuspainon vuoksi. Maksimietäisyydeksi oljen kuljetusmatkaksi arvioidaan 100–200 km. Koska biojalostamoiden 30 mahdollisia syntypaikkoja on vaikea arvioida, ei Pahkala ja Lötjönen ole huomioinut kuljetuksen rajaavaa osuutta tutkimuksessaan. Lopputuloksena teoreettinen sivutuotepotentiaali vähenee kuitenkin teknistaloudellisista syistä 70–80 %, erityisesti maan kasvukunnon säilyttämisen vaatiman osuuden vuoksi. (Pahkala & Lötjönen, 2012, s. 20) Biomassa-atlaksen tietokannan lukumäärä on teoreettinen potentiaali korsi mukaan luettuna, joten huomioin omassa laskennassani teknistaloudelliset rajoitteet Pahkasen ja Lötjösen prosentuaalisten arvioiden mukaisesti. Tosin, mikäli samaan peltomaahan mistä olki korjataan, lisättäisiin biohiiltä, maaperän kasvukunnon vuoksi maahan jätettävän oljen määrä voisi olla vähäisempi. 4.1.4 Maatalouden sivuvirrat: kuivalanta Tuotanto-eläinten lantaa syntyy koko Suomessa vuosittain 13,5 miljoonaa tonnia, kuivalantaa 4,7 miljoonaa tonnia vuodessa. (Biomassa-atlas, 2024) Lanta kattaa kaiken lypsyja lihakarjan lannan, emakoiden ja porsaiden, lihasikojen, munivien kanojen, siipikarjan, lampaiden ja vuohien, hevosten ja ponien sekä turkiseläinten kuivalannan vuodelta 2020. Pelkästään hevosen ja ponien kuivalantaa varastosta syntyi n. 670 000 tonnia vuonna 2020. (Biomassa-atlas, 2024) Lanta sisältää paljon typpeä, fosforia sekä hiiltä. Eläinlaji vaikuttaa lannan ominaisuuksiin, esimerkiksi siipikarjan lantojen ravinnepitoisuus on huomattavasti muita lantoja suurempi. Lantaa käytetään tyypillisesti sellaisenaan lannoitteena tai maanparannusaineena. Lisäksi lannasta voidaan tuottaa biokaasua, ja hyödyntää muodostunut mädäte lannoitteena. (Luonnonvarakeskus, 2024a) Lannan ominaisuuksiin vaikuttaa oleellisesti myös käytetty kuivike. Tässä työssä keskityn hevosenlantaan, koska erityisesti sen hyödyntämisessä uusille ratkaisuille on tarvetta. Hevosenlantaa muodostuu usein talleilla ja tiloilla, jotka sijaitsevat lähellä asutuskeskuksia ja joilla ei ole omaa peltoalaa lannanlevitykseen. Hevosenlanta myös soveltuu korkean kuiva-ainepitoisuutensa (noin 30 %) hyvin biohiilen raaka-aineeksi. Hevosenlannan käytön jakautumisesta eri kohteisiin löytyy hyvin vähän tilastoitua tietoa. Yksi löytämäni lähde on Luostarisen ym. vuonna 2017 tekemä kyselytutkimus talleille hevosenlannan käytöstä. Kysely lähetettiin 3421 tallille, joista 680 tallilta he saivat 31 vastauksia, vastausprosentti siten 21 %. Heidän tutkimuksensa antaa kattavan käsityksen hevosenlantatyypeistä ja käytöstä Suomessa. Hevosenlanta on yleensä kuiviketai kuivikepohjalantaa. Yleisimmät kuivikemateriaalit ovat turve (42 %), puupohjaiset kuivikkeet kuten sahanpuru ja kutterilastu (36 %) ja olki (13 %). (Luostarinen ym., 2017, s. 10) Varastoitu lanta käytetään pääosin lannoitteena tilojen omilla pelloilla (72 % vastaajista ja 62 % hevosista). Suurin osa lantaa hyödyntävistä tiloista oli maatiloja (86 %). Noin viidesosa luovutti lannan kokonaan muualle, kuten kotipuutarhoihin, naapuritiloille ja lannan prosessointiin, kuten kompostointiin ja mullan valmistukseen. Vain kaksi vastaajaa ilmoitti luovuttavansa lantaa biokaasulaitokseen. Maatilat suhtautuivat lannan vastaanottamiseen myönteisesti, kun Etelä-Suomessa sekä suurten kaupunkien läheisyydessä hyödyntäminen koettiin haasteelliseksi. (Luostarinen ym., 2017, ss. 14–15) Luken tuoreen Ravinteiden kierrätys ja seuranta -raportin (2023) mukaan hevosten ja ponien lannasta 68 % päätyy takaisin pellolle, 0,1 % mädätykseen, 31 % kompostointiin ja 0,39 % kuivaukseen. Näin ollen, kaikki hevosenlanta hyödynnetään erilaisissa ravinnekierrätystoimissa. (Luostarinen ym., 2023, s. 45) Luostarinen ym. (2019) ovat arvioineet myös hevosenlannan biokaasulaitoksiin peltokäytöstä ja prosessoinnista irrotettavaksi teknistaloudelliseksi potentiaaliksi 30 % kaikesta tuotetusta hevosenlannasta, ja tätä arviota käytän siksi myös omassa laskelmassani hevosenlannan potentiaaliksi biohiilen tuotantoon. (Luostarinen ym., 2019, s.12) 4.1.5 Alihyödynnetyt biomassat: yhteenveto Hyödyntämätöntä biomassaa syntyy metsätalouden sivuvirroista eniten energiapuuta ja havupuun latvusmassaa, sahateollisuudesta kuorijätettä ja sahanpurua, maatalouden sivuvirroista olkea ja lantaa. Tavoitteenani oli valita kaksi saatavuudeltaan parasta metsätalousja kaksi parasta maataloussivuvirtaa kirjallisuuskatsaukseni kohteeksi. Valitsin seuraavista biomassoista tehdyt biohiilet kirjallisuusselvitykseni kohteeksi: metsätalousbiomassoista energiapuun sekä havupuun latvusmassan ja metsäteollisuuden biomassoista havupuun kuoren niiden määrän ja teknistaloudellisen potentiaalin vuoksi, ja maatalouden biomassoista oljen sekä lannoista pelkästään hevosenlannan sen suurimman kuiva-ainepitoisuuden eli pyrolyysiin soveltuvuuden sekä suurimman uusien käyttökohteiden löytämisen tarpeen vuoksi. Myös sahanpurulla ja metsähakkeella (sis. Oksat, rangat ja latvat) olisi valtava potentiaali, mutta työn rajauksen takia valitsin vain kaksi metsäja kaksi 32 maatalousbiomassaa ja jätin muut laskennan ulkopuolelle. Alihyödynnettyjen biomassojen määrät ja niiden teknistaloudelliset potentiaalit on esitetty taulukossa 4. Taulukko 4 Alihyödynnettyjen biomassojen määrät Suomessa Biomassa m3/ vuosi tuoretonni / vuosi k-a t / vuosi Teknistaloudellinen potentiaali Lähde Energiapuu 10792172* - 0–30 % Biomassa-atlas, Raitila ym. 2021 Havupuun latvusmassa 8 608 975* - 0–30 % Biomassa-atlas, Raitila ym. 2021 Havupuun kuori (sahaja selluteollisuus) 6 200 000 50 % Raitila ym. 2021 Sahateollisuuden hake 7 600 000 10 % Raitila ym., 2021 Metsähake 7 500 000 30 % Raitila ym. 2021 Sahanpuru 3 600 000 40 % Raitila ym., 2021 Olki - 2400000 20–30 % Biomassa-atlas, Pahkanen & Lötjönen, 2012 Lanta (kuiva, kaikki eläimet) - 4 700 000 - ei tiedossa Biomassa-atlas Hevosenlanta - 672 995 - 30 % Biomassa-atlas, Luostarinen ym. 2019 *arvio vuosille 2026–2035 33 5 Biohiilen saanto ja ominaisuudet 5.1 Pyrolyysiprosessin vaikutus saantoon Biohiilen ominaisuuksiin ja saantoon vaikuttavat oleellisesti sekä käytetty pyrolyysiprosessi että prosessin parametrit, minkä vuoksi näitä on syytä lyhyesti tarkastella voidakseni vastata tutkimuskysymykseen 2 biohiilten optimaalisista saannoista tutkimuskirjallisuuden perusteella. Myös pyrolyysiteknologialla eli reaktorityypillä on merkitystä biohiilen ominaisuuksiin, mutta rajaan reaktorityypit pois työstäni, koska tutkimusten mukaan prosessiolosuhteilla on suurin vaikutus saantoon. Reaktorityyppien vaikutus biohiilen saantoon olisi oma tutkimusaiheensa. Pyrolyysiprosseja ovat mm. hidas, nopea, keskinopea (intermediate) sekä flash-pyrolyysi. Taulukko 5 havainnoi eri pyrolyysiprosessien vaikutusta tuotteiden saantoon. Taulukko 5 Pyrolyysiprosessien luokittelua (Kazawadi ym., 2021, s. 2) Property Slow Intermediate Fast Flash Heating rate (°C/s) 1,1-1 1-10 10-200 >1000 Feed size (mm) 1-50 1-5 >1 <0,5 Reaction temperature (°C) 400-500 400-650 850-1250 >1000 Vapor residence time (s) 300-550 0,5-20 0,5-10 <1 Feed water content (%) up to 40 up to 40 <10 <10 Bio oil yield (%) 20-50 35-50 60-75 60-75 Biochar yield (%) 25-35 25-40 10-25 10-25 Gas yield (%) 20-50 20-30 10-30 10-30 Biohiiliprosesseista biohiilen saantoa optimoidaan erityisesti hitaalla sekä keskinopealla pyrolyysillä, kun taas nopeassa ja flash-pyrolyysissa tavoitteena on korkea bioöljyn saanto. Muita pyrolyysiprosesseja ovat esimerkiksi mikroaaltoavusteinen pyrolyysi ja katalyyttinen pyrolyysi.(Kazawadi ym., 2021) Yhteenvetona voidaan kuvan 4 perusteella todeta, että paras biohiilen saanto voidaan saavuttaa hitaassa ja keskinopeassa pyrolyysiprosessissa. 5.2 Prosessiparametrien vaikutus biohiilen saantoon ja ominaisuuksiin Biohiilen saantoon vaikuttavat hyvin monet tekijät, kuten reaktorityyppi, pyrolyysiprosessi, pyrolyysilämpötila, pyrolyysin kesto, biomassa sekä sen ominaisuudet ja partikkelikoko. 40 % saanto ja 81,5 % hiilipitoisuus. Puunkuoresta pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet löytyvät koostettuna taulukosta 7. Taulukko 7: Puunkuoresta erilaisilla pyrolyysiprosesseilla pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa 5.3.3 Olkibiohiili Olkibiohiilestä tehtyjä tutkimuksia valikoitui mukaan yhteensä kuusi kappaletta; useita tutkimuksia löytyi riisinoljesta mutta päätin rajata ne katsauksen ulkopuolelle. Valikoituneet raaka-aineet olivat kauran ja vehnän olkia. Kaikissa tutkimuksissa koe oli toteutettu useassa eri lämpötilassa, prosesseja oli sekä nopeita että hitaita. Yhdessä tutkimuksessa koe oli toteutettu mobiiliyksiköllä (ABRI Tech.) ja toisessa kaupallisella pyrolyysilaitteistolla, muissa tutkimuksissa kokeet tehtiin laboratoriossa. Olkihiilen saanto vaihteli nopealla pyrolyysilla 800°C lämpötilassa 13,2 %:sta hitaalla pyrolyysillä 300°C asteessa saatuun huimaan 48 %:iin. (Mlonka-Mędrala ym., 2021; Zanzi ym., 2002) Myös toisella laboratoriolaitteistolla saatiin 300 °C asteessa 36,1 % ja 400°C asteessa 34,4 % saanto. (Biswas ym. 2017) Olkibiohiilten saantojen keskiarvo valitsemissani tutkimuksissa on 26,95 %. Olkibiohiilen hiilipitoisuus vaihteli välillä 51,8–83,1 %. Korkein hiilipitoisuus, 83,1 %, saavutettiin 550°C asteessa mobiiliyksiköllä (Azargohar, Ramin ym., 2013; Lee ym., 2013) ja alin hiilipitoisuus 51,8 % 300°C asteessa laboratoriomittakaavan laitteella. (Biswas ym., 2017) Samassa tutkimuksessa 400°C asteessakin hiilipitoisuus jäi vain 53,4 %:iin, kun taas ABRI Techin laitoksella 400°C asteessa hiilipitoisuudeksi saatiin 71,3 %. (Azargohar, Ramin ym., 2013) Olkihiilien hiilipitoisuuksien keskiarvo on 67,2 %. Olkihiilen vety/hiili -suhde vaihteli välillä 0,2–0,8. Toinen H/C -suhteen 0,7 ylittävä olkihiili on pyrolysoitu 300°C ja toinen 400°C lämpötilassa. Kaikkien vähintään 500°C lämpötilassa pyrolysoitu hiilten H/C -suhde on reilusti alle 0,7, mikä pitää yhtä tutkimuskirjallisuuden 41 kanssa. Tämän pieni otanta tukee oletusta, että pysyvän hiilensidonnan kannalta biomassa on pyrolysoitava vähintään 500°C lämpötilassa. Optimaalisimmiksi arvoiksi muodostuivat hitaalla pyrolyysilla 500 °C lämpötilassa riisinoljesta saatu 73,2 % hiilipitoisuus ja 37 % saanto. (Mlonka-Mędrala ym., 2021) Olkihiilten ominaisuudet ja saannot on koottu taulukkoon 8. Taulukko 8 Oljesta pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa 5.3.4 Lantabiohiili Biohiilen saanto lannasta yleisesti ottaen on Schmidt ym. mukaan 40–60 %, riippuen lantalajista ja pyrolyysilämpötilasta. Kuitenkin hiilen (C) saanto suhteessa biomassan hiileen on Schmidt ym. mukaan sekä puubiomassalla että lantabiomassalla 60–40 %. (Rathnayake ym., 2023, s. 7) Kirjallisuuden perusteella lantabiohiilen saannossa ja hiilipitoisuuksissa on kuitenkin huomattavia eroja. Tämä oletettavasti johtuu osittain eroista kuivikemateriaalissa, millä on huomattava merkitys saadun biohiilen ominaisuuksille. (Rathnayake ym., 2023, s. 7) Kirjallisuusselvitykseeni hevosenlannasta tehdystä biohiilestä valikoitui ainoastaan kaksi tutkimusta. Molemmat toteutettiin hitaalla pyrolyysilla eli pitkällä viipymäajalla. Caro & Dahl tutkivat sekä viipymäajan (2 h, 4 h, 8 h), lämpötilan (350°C, 450°C, 550°C) että lämmitysnopeuden vaikutusta lantabiohiilen saantoon ja ominaisuuksiin, ja havaitsivat, että saantoon selvästi merkittävin tekijä on lämpötila. 550°C lämpötilassa viipymäajalla ei ollut juurikaan merkitystä. (Caro & Dahl, Olli, 2021, s. 4) 42 Tsai ym. ja Caro & Dahlin tulokset ovat hyvin yhdensuuntaisia. Saanto vaihteli välillä 28–33 %, hiilipitoisuus välillä 53 % (400°C) ja 70 % (800°C), 550°C lämpötilassa välimaastosta 66 %. Lämpötila vaikuttaa näiden tutkimusten perusteella lineaarisesti hiilipitoisuuteen ja saantoon. H/C -suhde pysytteli kaikissa lämpötiloissa 0,7 alapuolella, myös 400°C lämpötilassa pyrolysoituna. Optimaalisimmat arvot hevosenlannasta löytyvät Tsai ym. hitaalla pyrolyysilla 600°C lämpötilassa saamista tuloksista: saanto 31,5 %, hiilipitoisuus 69,2 % ja vetypitoisuus 1,2 %. Hevosenlantabiohiilen ominaisuudet eri prosessiparametreilla löytyvät taulukosta 9. Taulukko 9 Hevosenlannasta pyrolysoitujen biohiilten saannot ja kemialliset ominaisuudet tutkimuskirjallisuudessa 5.4 Valikoitujen biomassojen perusura Hiilensidonnan luotettava arvioiminen erityisesti luontopohjaisissa hiilensidontahankkeissa on haastavaa, ja vaatii vertailukohdan eli perusuran (Peltoniemi ym., 2023, s. 23). Perusuralla tarkoitetaan biomassan käyttöä ja käytöstä syntyviä päästöjä ilman ilmastotoimea, eli ilmastotoimen verrattavissa olevaa vaihtoehtoa. Perusuran määrittäminen on vaikeaa erityisesti maaja metsätalousbiomassoille, sillä ilmastotoimi voi lisätä biomassan kysyntää ja luoda lisää kilpailua raaka-aineista. (Laturi ym., 2023, s. 13) Biomassan vaihtoehtoisia käyttöjä voi myös olla useita, ja näistä koituvien päästöjen toteen näyttäminen on erityisen haastavaa. Suomen ympäristökeskus (Syke) on tutkinut energiapuun poltosta aiheutuvaa ilmastovaikutusta verrattuna vaihtoehtoon, jossa energiapuuta ei korjata vaan jätetään metsään lahoamaan sekä fossiilienergiavaihtoehtoon. Tutkimus on tehty Yasso07mallinnuksella, mitä käytetään myös Suomen kansallisen kasvihuonekaasupäästöjen inventoinnissa, jolloin tulokset ovat vertailukelpoisia päästöjen mallinnukseen. (Liski ym., 2011, s. 11) 43 Tutkimuksessa todettiin, että bioenergiakäytössä ilmakehän hiilimäärä on aluksi hakkuutähteiden polton verran suurempi kuin vertailuvaihtoehdossa, jossa tähteitä ei polteta, mutta ajan kuluessa ero pienenee, sillä hakkuutähteistä vapautuu hiiltä ilmakehään vertailuvaihtoehdossakin. Jo parin-kolmenkymmenen vuoden kuluttua ero on kuroutunut umpeen, ja ilmastovaikutus vertailuvaihtoehdoissa on sama. Fossiilienergiavaihtoehdossa ilmakehän hiilipitoisuus puolestaan on jatkuvasti kivihiilipäästöjen verran suurempi. (Liski ym., 2011, s. 13) Kuvassa 6 on esitetty eri energiatuotantotapojen vaikutusta ilmakehän hiilimäärään. Kuva 6: Energiantuotannon vaihtoehtojen vaikutus ilmakehän hiilimäärään: a) ilmakehän hiilimäärä eri vaihtoehdoissa ja b) bioenergiavaihtoehdon ja fossiilienergiavaihtoehdon ero vertailuvaihtoehtoon (ei energiaa hakkuutähteistä eikä fossiilisista polttoaineista) verrattuna. (Liski ym., 2011, s. 13) Syken tutkimuksen mukaan eri metsäbiomassoista tuotetun bioenergian päästöt vaihtelevat myös merkittävästi. Esimerkiksi oksabiomassasta tuotetun energian aiheuttama ilmakehän hiilimäärän lisäys oli n. 50 % pienempi kuin kantobiomassasta tuotetun energian aiheuttama, johtuen eroista korjuuja tuotantotavoista kuten kantojen kaivuusta: oksabiomassasta tuotetun energian päästöt ovat vain n. 25000 tCO2e/PJ kun kannosta lähes 60000 tCO2e/PJ. (Liski ym., 2011, ss. 16–17) Metsäbioenergian tuottamisesta (oksa, ranka ja kanto eriteltynä) aiheutuvat päästöt verrattuna fossiilienergian tuottamisesta aiheutuviin päästöihin on eritelty kuvassa 7. Kuva 7 Metsäbioenergian tuottamisesta aiheutunut ilmakehän hiilimäärän lisäys tuotettua energiayksikköä kohti 100 vuotta energiantuottamisen aloittamisen jälkeen tuotettaessa 1 PJ energiaa joka vuosi. (E-S Etelä-Suomi ja P-S Pohjois-Suomi). Luvut sisältävät metsän hiilivajeen vaikutuksen (pylväiden vihreä osa) ja bioenergian tuotantoketjun päästöt (tumma osa). Fossiilisten vertailupolttoaineiden päästöt sisältävät tuotantoketjun ja polton päästöt. (Liski ym., 2011, s. 17) 44 Tilastokeskus inventoi vuosittain jokaisen sektorin päästöt osa-alueittain. Kirjoitushetkellä uusin tilasto on vuodelta 2022. Tilastokeskuksen ilmoittamat metsäja maatalouden päästöt oljen ja lannan osalta on eritelty taulukossa 10. Taulukko 10 Maaja metsätalousbiomassojen kasvihuonekaasupäästöt päästölajeittain vuonna 2022. (Tilastokeskus, 2023) PÄÄSTÖLAJI PÄÄSTÖ, TUHATTA TONNIA CO2e Lannankäsittely 677 Epäsuoran päästöt lannan käsittelystä 64 Lannan, jätevesilietteen ja muun orgaanisten lannoitteiden käyttö 293 Päästöt kasvintähteistä 376 Kasvintähteiden poltto pellolla - Tilastokeskuksen tilastoinnissa ei ole eritelty oljesta aiheutuvaa päästöä. Kasvintähteistä aiheutuva päästö oli 376000 tCO2e vuonna 2022. ISO standardi (ISO 14064-2:2006) sekä Puro.earth -metodologia suhtautuvat perusuraan konservatiivisesti. Koska perusura eli vaihtoehtoisen käytön päästöjen toteennäyttäminen on hankalaa, on perusuran oletusarvo 0. (Puro.earth, 2024, s. 6) Toisin sanoen, vaikka vaihtoehtoisesta käytöstä syntyisikin päästöjä, niitä ei huomioida hiiliyksikön laskemisessa. Yllä esitetyt eri päästölähteiden ja toimien ilmastovaikutukset on esitelty taustatiedoksi, mutta niiden ottaminen mukaan laskentaan lisäisi laskennan epävarmuustekijöitä merkittävästi. Tämän vuoksi käytän itsekin tässä työssä Puro.earth -metodologian mukaista konservatiivista laskutapaa, jossa vertailukohdan ilmastovaikutus on 0. 45 6 Pyrolysoitujen biomassojen hiilensidontapotentiaali Biohiileen perustuvan hiilensidonnan laskentakaavan olen eritellyt luvussa kolme. Sivuvirtoina syntyvien biomassojen määrät ja teknistaloudelliset potentiaalit Suomessa olen esitellyt luvussa neljä. Luvussa viisi taas olen esitellyt valikoiduista biomassoista pyrolysoitujen biohiilten hiilensidontalaskennassa vaadittavat arvot eli saannot, hiilija vetypitoisuudet ja vety/hiili -suhteet tutkimuskirjallisuuden perusteella sekä valinnut tutkimuskirjallisuudesta valikoiduista biomassoista pyrolysoiduista biohiilistä optimaalisimmat arvot. Näiden optimaalisten arvojen perusteella olen laskenut neljästä biomassasta niiden teoreettisen sekä teknistaloudellisen hiilensidontapotentiaalin huomioiden myös hiilen prosentuaalisen osuuden maaperässä 100 vuoden aikajaksolla. Tässä luvussa esittelen hiilensidontapotentiaalilaskelmani tulokset valitsemistani biomassoista eli vastaan tutkimuskysymykseen 3: minkälainen hiilensidontapotentiaali valituilla biomassoilla on ja millainen vaikutus näiden biomassojen pyrolysoinnilla voisi olla Suomen maankäyttösektorin nielutavoitteisiin? 6.1 Hiilensidontapotentiaalin laskenta saannon, C, H, ja H/Corg -arvojen perusteella Käytän puubiomassan sekä puunkuoren kuivatuoretiheyden laskemiseen Marjomaan ja Uurtamon (1996) kattavien mittausten mukaisia kaadetun männyn, koivun ja kuusen tiheyksiä sekä puunkuorelle havupuun kuoren tiheyttä. Energiapuun kuivatuoretiheyden laskemiseen käytän näiden keskiarvoa (402,6+390,8+483,1) /3 = 435,9 kg/m3. Havupuun latvusmassan kuivatuoretiheyteen käytän männyn ja kuusen keskiarvoa. (Marjomaa & Uurtamo, 1996, s. 8) Hevosenlannan tavanomainen kuiva-ainepitoisuus löytyi Biomassaatlaksesta, ja olki puolestaan on ilmoitettu Biomassa-atlaksessa valmiiksi kuivatonneina. Laskelmani mukaan suurin hiilensidontapotentiaali on määrällisesti suurimmilla metsätalouden sivuvirroilla. Jos ajatellaan, että 100 % tuotetusta energiapuusta pyrolysoitaisiin, olisi energiapuun hiilensidontapotentiaali 4 Mt CO2e, ja havupuiden latvusmassojen 2,9 Mt CO2e. Jos huomioidaan myös kysynnän aiheuttama rajoite, olisi esimerkiksi 70 % kysynnän aiheuttaman rajoitteen jälkeen energiapuulla 1,19 Mt CO2e ja latvusmassalla 883 tCO2e, yhteensä n. 2 Mt CO2e hiilensidontapotentiaali. 46 Puunkuoribiohiilen 100 %:n hiilensidontapotentiaali on laskelmani mukaan n. 2,2 Mt CO2e. Sellutehtaiden ja sahojen tuottamasta kuoresta 50 % käytetään tehtailla massantuotantoon, jolloin lopun, lämpölaitoksiin menevän 50 %:n potentiaali on n. 1,1 Mt CO2e. Tämän potentiaalin ohjautuminen biohiilen tuotantoon edellyttää, että biohiililaitos maksaa kuoresta energiakäyttöä suuremman hinnan. Olkibiohiilen 100 % hiilensidontapotentiaali on niin ikään 2,2 Mt CO2e, 20–30 % teknistaloudellinen potentiaali huomioituna 0,43–0,65 Mt CO2e. Hevosenlantabiohiilen hiilensidontapotentiaali on 0,17 Mt CO2e, mikäli 100 % lannasta pyrolysoitaisiin. Jos kaikesta hevosenlannasta 30 % ohjautuisi biohiilen tuotantoon, on hevosenlannan teknistaloudellinen potentiaali 51 000 tCO2e. Kaikkien näiden neljän biomassan yhteenlaskettu teoreettinen 100 %:n hiilensidontapotentiaali on laskelmani mukaan 11,5 Mt CO2e. Teknistaloudelliset rajoitteet huomioituna potentiaali voisi olla n. 1,6–3,87 Mt CO2e. Skaalan pienimmässä päässä metsätähteiden potentiaaliksi on valittu 0 % ja oljen 20 %; suurimmassa päässä energiapuun, latvusmassan ja oljen 30 %. Kuoren potentiaali on kaikissa tilanteissa 50 % ja lannan 30 %. Tilanteessa, missä energiapuun ja latvusmassan potentiaali on 0, olisi yksin kuoren, oljen ja lannan yhteenlaskettu potentiaali yhä 1,6 miljoonaa CO2e tonnia. Hiilensidontapotentiaalilaskelma seuraavista biomassoista; metsätähde sisältäen energiapuun ja havupuiden latvusmassan, sahaja selluteollisuuden kuori, olki ja hevosenlanta, pyrolysoiduista biohiilistä optimaalisimpien arvojen perusteella löytyvät taulukosta 11. Taulukko 11 Hiilensidontapotentiaalilaskelma valituista biomassoista 47 6.2 Pyrolysoitujen biomassojen hiilensidontapotentiaalin suhteutus kansallisiin ilmastotavoitteisiin Tämän opinnäytetyön kirjoittamisen hetkellä huhtikuussa 2025 ei ole varmaa, mitä vuosien 2030 ja 2035 päästövähennysja hiilinielutavoitteet tulevat olemaan. Ilmastolain laatimisen yhteydessä laaditulla päästövähennyspolulla päästöjen oletettiin vuonna 2035 olevan 21 Mt CO2e, jolloin myös nielujen olisi oltava -21 Mt CO2e. Ilmastopaneelin vuoden 2025 arvion mukaan päästövähennystahti voisi olla aiemmin arvioitua nopeampi: päästöt vuonna 2035 voisivat olla 18,3 Mt CO2e, jolloin hiilineutraalius vastaavasti olisi saavutettavissa -18,3 Mt CO2e nielutasolla – edellyttäen mittavia lisätoimia sekä päästövähennyksiin että maankäyttösektorin nieluihin. Vuoden 2030 hiilinielutavoite puolestaan huhtikuun 2025 tiedoilla on vain -3,8 Mt CO2e, mikäli EU tulee hyväksymään Suomen laskentamenetelmät LULUCF-sektorin tavoitteiden uudelleenarviointiin. Teknisiä hiilinieluja voidaan mitä todennäköisimmin vuoden 2030 jälkeen käyttää kuromaan päästöjen ja nielujen välistä kuilua umpeen sertifioitujen hiilenpoistojen avulla, jolloin myös biomassojen pyrolysoinnilla eli biohiilellä voidaan vaikuttaa tavoitteisiin. Ilmastopaneelin skenaariossa teknologiset nielut onkin sisällytetty osaksi vuodelle 2035 arvioituja hiilinieluja: mallinnetusta -18,3 Mt CO2e hiilinieluista maankäyttösektorin osuudeksi on laskettu -14,9 Mt CO2e ja teknisten nielujen osuudeksi -3,4 Mt CO2e, josta -3 Mt CO2e on allokoitu bioenergian tuotantoon yhdistetylle hiilen talteenotolle (BECCS) ja -0,4 Mt CO2e biohiilelle. Arvion tehneen Bioenergia ry:n mukaan biohiilen avulla aikaansaatu hiilensidonta voisi olla suurempikin, mutta biomassojen kilpailutilanteen ja biohiilen tuotantokustannusten arvioidaan rajoittavan potentiaalia. (Ticklén, 2025b, s. 16) Valitsemistani biomassoista pyrolysoitujen biohiilten vaikutus kansalliseen hiilitaseeseen teknistaloudelliset rajoitteet huomioiden voisi olla jopa n. -3,9 Mt CO2e, ilman metsäbiomassaakin pelkän kuoren, oljen ja hevosenlannan vaikutus -1,6 Mt CO2e. Alihyödynnetyistä biomassoista pyrolysoitujen biohiilten hiilensidontapotentiaali on siten samaa suuruusluokkaa kuin koko maankäyttösektorin vuoden 2030 nielutavoite (huhtikuun 2025 tiedoilla), ja suhteutettuna Ilmastopaneelin arvioimaan nielujen tasoon -18,3 Mt CO2e vuonna 2035 laskemani hiilensidontapotentiaali olisi jopa 9-21 % – teknisille nieluille allokoitu osuus 3,4 Mt CO2e tulisi katettua peräti kokonaan. Pyrolysoiduilla maaja metsätaloussivuvirroilla voisi siten olla varsin merkittävä vaikutus kansallisiin tavoitteisiin. 48 Laskemissani hiilensidontapotentiaaleissa ei ole kuitenkaan huomioitu laitoksen rakentamisesta, biohiilen tuottamisesta, raaka-aineen korjuusta, kuljetuksesta eikä lopputuotteen kuljettamisesta ja käytöstä aiheutuvia elinkaaripäästöjä. Todellisessa ns. nettohiilensidontapotentiaalissa elinkaaripäästöt tulee vähentää ns. bruttopotentiaalista. Teoreettisessa tutkimuksessa potentiaalisten pyrolyysilaitosten todellisia elinkaaripäästöjä on mahdotonta laskea. Esimerkkinä voidaan kuitenkin käyttää yhden kotimaisen, Carbofex pyrolyysilaitoksen, elinkaaripäästöjä. Vuoden 2023 kolmannen osapuolen vahvistamassa elinkaaripäästölaskelmassa prosessin päästöt kehdosta hautaan ovat 240 kg / 1 tonni tuotettua biohiiltä. (Ecobio, 2023) Jos biohiili sitoo n. 3,5 tCO2 per tonni biohiiltä, on hiilensidontakerroin päästöjen jälkeen 3,5 – 0,24 = n. 3,2 tCO2, jolloin päästöjen osuus on n. 7 %. Jos bruttopotentiaali per tuotettu tonni on pienempi, on saman suuruisten päästöjen suhteellinen osuus suurempi. Esimerkiksi puuta alemman hiilipitoisuuden lantabiohiilellä (1 * 0,69 * 3,67 = 2,5 tCO2) vaikutus on 9 %. Lantabiohiilen, kuten olkitai kuoribiohiilenkin, tuotannon elinkaaripäästöt ovat kuitenkin todennäköisesti erisuuruiset erilaisen tuotantoketjun takia eikä puuperäisen biohiilen tuotannon elinkaaripäästöt ole verrannollisia muusta biomassasta valmistetun biohiilen tuotannon päästöjen kanssa. Logistisesti, taloudellisesti sekä elinkaaripäästöjen kannalta järkevintä olisi pyrolyysilaitosten sijoittaminen mahdollisimman lähelle sekä biomassan syntyettä biohiilen loppusijoituspaikkaa. Niin kannattavuuden kuin optimaalisen hiilensidontapotentiaalin kannalta pyrolyysilaitosten tulisi sijaita hajautetusti järkevän etäisyyden päässä biomassoista. Tällaisten laitosten syntyja perustamispaikkoja ei kuitenkaan voi ennustaa, vaan niiden syntyminen on täysin markkinaehtoista. Laskelmani varsinaisena tarkoituksena ei ole antaa yksiselitteisiä numeerisia arvoja biomassojen hiilensidontapotentiaalista, vaan parhaimmillaan se toimii suuntaa antavana työkaluna potentiaalin laskemiseen eri teknistaloudellisissa tilanteissa. 49 7 Hevosenlannan hiilensidontapotentiaali tilakoossa 7.1 Lannan lannoituskäytön haasteet Eläinten lantaa on käytetty maanviljelyssä orgaanisena lannoitteena parantamaan maan viljavuutta kautta maanviljelyn historian. Lanta antaa kasveille ravinteita, kasvattaen satomääriä ja parantaen maaperän kasvukuntoa. Tutkimusten mukaan lanta myös parantaa maaperän hiilipitoisuutta, mikä puolestaan lisää maaperän huokoisuutta ja vedenpidätyskykyä. (Rathnayake ym., 2023, s. 2) Lanta on myös ekologinen vaihtoehto mineraalilannoitteille. Lannan levittämisellä maaperään on kuitenkin myös ikäviä vaikutuksia. Ruokavalion muuttumisesta lihapitoisempaan on tuotantoeläinten pito sekä eläinmäärä hehtaaria kohden on kasvanut merkittävästi maailmassa 1900-luvun aikana. Koska lantaa harvoin kannattaa kuljettaa kauas levitykseen, on tämä johtanut suuremman lantamäärän levittämiseen pienemmälle alueelle. Lisääntyneen lannanlevityksen myötä maan ravinteiden varastointikapasiteetti ylittyy ja ylimääräiset ravinteet valuvat ympäröiviin vesistöihin, mikä johtaa rehevöitymiseen ja hyödyllisten ravinteiden alihyödyntämiseen. (Rathnayake ym., 2023, s. 2; Sarvi ym., 2020; Caro & Dahl, 2021) Rathnayake ym. (2023) mukaan vain 30 % eläimille annetusta ravinnerikkaasta ravinnosta imeytyy ruoansulatuksen läpi. Lannan varastoimisesta ja kompostoimisesta koituu myös kasvihuonekaasupäästöjä ilmakehään; metaania (CH4) ja typpidioksidia (N2O). Lannan mukana maaperään leviävät mahdolliset patogeenit, antibiootit sekä steroidit ovat myös valtava riski ihmisten ja eläinten terveydelle. Antibiootit voivat kulkeutua maaperästä kasvien kautta ruokaketjuun, mikä kasvattaa antibioottiresistanssia ja on vakava riski ihmisten terveydelle. (Rathnayake ym., 2023, ss. 3–4) Lannan pyrolysointi voi poistaa lannasta patogeenit sekä orgaaniset haitta-aineet sekä vähentää lannan kasvihuonekaasupäästöjä. (Rathnayake ym., 2023) Muun muassa edellä kerrotuista syistä johtuen on lannan pyrolysointi biohiileksi ekologinen käsittelytapa lannan suoran maaperäkäytön lisäksi. 56 Brown, R. C. (2021). The Role of Pyrolysis and Gasification in a Carbon Negative Economy. Processes, 9(5), 882. https://doi.org/10.3390/pr9050882 Carbon Standards International. (2022). EBC (2012-2023) European Biochar Certificate— Guidelines For a sustainable production of biochar. Carbon Standards International. (Vsk. 2022). Caro, S., & Dahl, Olli. (2021). Thermochemical valorisation of waste: Pyrolytic conversion of horse manure. Cleaner Engineering and Technology, 4, 100181-. https://doi.org/10.1016/j.clet.2021.100181 Cavali, M., Libardi Junior, N., Mohedano, R. de A., Belli Filho, P., da Costa, R. H. R., & de Castilhos Junior, A. B. (2022). Biochar and hydrochar in the context of anaerobic digestion for a circular approach: An overview. Science of The Total Environment, 822, 153614. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153614 CDR.fyi. (2024). https://www.cdr.fyi/leaderboards CDR.fyi. (2025). https://www.cdr.fyi/ Cisse, I., Hernandez-Charpak, Yvan, & Diaz, Carlos. (2022). Biochar Derived from Pyrolysis of Common Agricultural Waste Feedstocks and Co-pyrolysis with Low-Density Polyethylene Mulch Film. Waste and Biomass Valorization, 13(9), 3913–3932. https://doi.org/10.1007/s12649-022-01760-7 COM/2024/62 Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, The European Economic and Social Committee and the Committee of the regions. Towards an ambitious Industrial Carbon Management for the EU (2024). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM:2024:62:FIN CRCF Regulation (EU) 2024/3012 of the European Parliament and of the Council of 27 November 2024 Establishing a Union Certification Framework for Permanent Carbon Removals, Carbon Farming and Carbon Storage in Products (2024). http://data.europa.eu/eli/reg/2024/3012/oj/eng 57 Domingues, R. R., Trugilho, P. F., Silva, C. A., Melo, I. C. N. A. D., Melo, L. C. A., Magriotis, Z. M., & Sánchez-Monedero, M. A. (2017). Properties of biochar derived from wood and high-nutrient biomasses with the aim of agronomic and environmental benefits. PLOS ONE, 12(5), e0176884. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176884 Ecobio (20.3.2023). LCA Report – Carbofex’s Biochar Product. Life Cycle Assessment according to ISO 14040 and Puro.Earth Biochar Methodology. Ecobio. https://carbofex.fi/wp-content/uploads/2023/05/Ecobio-LCA_Carbofex-Biochar-2023v5.pdf Eurooppalainen Ilmastolaki (EU) 2021/1119 | Regulation (EU) 2021/1119 of the European Parliament and of the Council of 30 June 2021 establishing the framework for achieving climate neutrality and amending Regulations (EC) No 401/2009 and (EU) 2018/1999 (‘European Climate Law’) https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=CELEX:32021R1119 European Biochar Industry. (2022). European Biochar Market Report 2021/2022. European Scientific Advisory Board on Climate Change. (20.2.2025). Scaling up carbon dioxide removals—Recommendations for navigating opportunities and risks in the EU. Ilmastolaki 423/2022 (2022). https://www.finlex.fi/fi/lainsaadanto/2022/423 Jindo, K., Mizumoto, H., Sawada, Y., Sanchez-Monedero, M. A., & Sonoki, T. (2014). Physical and chemical characterization of biochars derived from different agricultural residues. Biogeosciences, 11(23), 6613–6621. https://doi.org/10.5194/bg-11-66132014 Johansson, A.-C., Wiinikka, H., Sandström, L., Marklund, M., Öhrman, O., & Narvsjö, J. (2016). Characterization of pyrolysis products produced from different Nordic biomass types in a cyclone pilot plant. Elsevier. Kalu, S., Kulmala, L., Zrim, J., Peltokangas, K., Tammeorg, P., Rasa, K., Kitzler, B., Pihlatie, M., & Karhu, K. (2022). Potential of Biochar to Reduce Greenhouse Gas Emissions 58 and Increase Nitrogen Use Efficiency in Boreal Arable Soils in the Long-Term. Frontiers in Environmental Science, 10. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.914766 Kazawadi, D., Ntalikwa, J., & Kombe, G. (2021). A Review of Intermediate Pyrolysis as a Technology of Biomass Conversion for Coproduction of Biooil and Adsorption Biochar. Journal of Renewable Energy, 2021, 1–10. https://doi.org/10.1155/2021/5533780 Kujanpää, L., Koponen, K., Linjala, O., Mäkikouri, S., & Arasto, A. (2023a). Teknologisten hiilinielujen mahdollisuudet ja niiden edistäminen Suomessa. Suomen Ilmastopaneeli. Kujanpää, L., Reznichenko, A., Saastamoinen, H., Mäkikouri, S., Soimakallio, S., Tynkkynen, O., Lehtonen, J., Wirtanen, T., Linjala, O., Similä, L., Keränen, J., Salo, E., Elfving, J., & Koponen, K. (2023b). Carbon Dioxide Use and Removal. Prospects and policies. Prime Minister’s Office. Kwapinska, M., Horvat, A., Agar, D., & Leahy, J. (2021). Energy recovery through copyrolysis of wastewater sludge and forest residues—The transition from laboratory to pilot scale. Elsevier. Kymäläinen, M. & Pakarinen, O. (2015). Biokaasuteknologia. Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteen käyttäminen. Hamk:n julkaisuja 17/2015. Laine, A., Ahonen, H.-M., Pakkala, A., Laininen, J., Kulovesi, K., & Mäntylä, I. (2023a). Opas hiilimarkkinoiden hyviin käytäntöihin. Vapaaehtoisten ilmastotekojen edistäminen hiiliyksiköillä. Valtioneuvoston julkaisuja 2023:3. Laine, A., Ahonen, H.-M., Pakkala, A., Mäntylä, I., Noro, K., Halonen, M., Laininen, J., & Aalto, L. (2023b). Vapaaehtoisten ilmastoyksiköiden rooli ja kansainvälisen viitekehyksen muutoksen vaikutukset Suomelle. Valtioneuvoston selvitysja tutkimustoiminnan julkaisusarja 2023. Laturi, J., Aalto, L., Forsman-Hugg, S., Horne, P., Kinnunen, P., Korhonen, O., Kujala, P., & Noro, K. (2023). Vapaaehtoiset hiilimarkkinat maankäyttösektorilla—Kehitys, kysyntä ja toimenpiteet Suomessa. PTT Raportteja 285. Pellervo Taloustutkimus. 59 Lee, Y., Park, J., Ryu, C., Gang, K. S., Yang, W., Park, Y.-W., Jung, J., & Hyun, S. (2013). Comparison of biohar properties from biomass residues produced by slow pyrolysis at 500C. Elsevier. Lehmann, J., Abiven, S., Kleber, M., Pan, G., Singh, B. P., Sohi, S.P., & Zimmerman, A. R. (2015). Persistence of biochar in soil. In J. Lehmann & S. D. Joseph (Eds.), Biochar for environmental management (pp. 235–282). New York, NY: Routledge ed. Liski, J., Repo, A., Känkänen, R., Vanhala, P., Seppälä, J., Antikainen, R., Grönroos, J., Karvosenoja, N., Lähtinen, K., Leskinen, P., Paunu, V.-V., & Tuovinen, J.-P. (2011). Metsäbiomassan energiakäytön ilmastovaikutukset Suomessa. Suomen Ympäristökeskus. LULUCF Regulation (EU) 2018/841 of the European Parliament and of the Council of 30 May 2018 on the Inclusion of Greenhouse Gas Emissions and Removals from Land Use, Land Use Change and Forestry in the 2030 Climate and Energy Framework, and Amending Regulation (EU) No 525/2013 and Decision No 529/2013/EU (Text with EEA Relevance) http://data.europa.eu/eli/reg/2018/841/2023-05-11/eng LULUCF Regulation (EU) 2023/839 of the European Parliament and of the Council of 19 April 2023 amending Regulation (EU) 2018/841 as regards the scope, simplifying the reporting and compliance rules, and setting out the targets of the Member States for 2030, and Regulation (EU) 2018/1999 as regards improvement in monitoring, reporting, tracking of progress and review (Text with EEA relevance) https://eurlex.europa.eu/eli/reg/2023/839/oj/eng Luonnonvarakeskus. (15.3.2023). Kasvihuonekaasuinventaario 2021: Maataloussektorin ja maankäyttösektorin nettopäästöihin ei merkittäviä muutoksia verrattuna joulukuussa 2022 julkaistuihin ennakkotietoihin. Luonnonvarakeskus. https://www.luke.fi/fi/seurannat/maatalous-ja-lulucfsektorinkasvihuonekaasuinventaario/kasvihuonekaasuinventaario-2021 60 Luonnonvarakeskus. (2024a). Lanta. Luonnonvarakeskus. https://www.luke.fi/fi/biomassaatlaksen-biomassat/lanta Luonnonvarakeskus. (2024b). Pelto. Luonnonvarakeskus. https://www.luke.fi/fi/biomassaatlaksen-biomassat/pelto Luonnonvarakeskus. (25.4.2024c). Hakkuukertymä ja puuston poistuma alueittain 2023. Luonnonvarakeskus. https://www.luke.fi/fi/tilastot/hakkuukertyma-ja-puustonpoistuma/hakkuukertyma-ja-puuston-poistuma-alueittain-2023 Luostarinen, S., Grönroos, J., Hellstedt, M., Nousiainen, J., & Munther, J. (2017). Suomen normilanta—Laskentajärjestelmän kuvaus ja ensimmäiset tulokset. Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/handle/10024/540239 Luostarinen, S., Grönroos, J., & Saastamoinen, M. (2017, elokuuta). Hevosenlannan käsittely Suomessa. Tulokset lannankäsittelyn kyselystä talleille. Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/538154/lukeluobio_8_2017.pdf?sequence=1 Luostarinen, S., Laakso, J., Tampio, E., Skyttä, A., & Lehtonen, E. (2023). Ravinteiden kierrätyksen tilastointi ja seuranta: Ensimmäinen indikaattori ja kehittämisehdotukset. Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/handle/10024/554105 Luostarinen, S., Tampio, E., Niskanen, O., Koikkalainen, K., Kauppila, J., Valve, H., Salo, T., & Ylivainio, K. (2019). Lantabiokaasutuen toteuttamisvaihtoehdot. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 40/2019. Luonnonvarakeskus. Helsinki. 75s. Maaja metsätalousministeriö. (2015). Kansallinen metsästrategia 2015—Valtioneuvoston periaatepäätös 12.2.2015. 987-952-453-908-1, 2015. Maaja metsätalousministeriö. (2024) Puupolttoaineet energian tuotannossa. https://mmm.fi/metsat/puun-kaytto/puun-energiakaytto Marjomaa, J., & Uurtamo, K. (1996). Puutavaran tilavuuspainon määrittäminen. 61 Mlonka-Mędrala, A., Evangelopoulos, Panagiotis, Sieradzka, Malgorzata, Zajemska, Monika, & Magdziardz, Anika. (2021). Pyrolysis of agricultural waste biomass towards production of gas fuel and high-quality char: Experimental and numerical investigations. Fuel (Guildford), 296, 120611-. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120611 Neves, D., Thunman, H., Matos, A., Tarelho, L., & Gomez-Barea, A. (2011). Characterization and prediction of biomass pyrolysis products. Elsevier. NZIA Regulation (EU) 2024/1735 of the European Parliament and the Council of June 13th 2024 on establishing a framework of measures for strenghtening Europe’s net-zero technology manufacturing ecosystem and amending Regulation (EU) 2018/1724 (2024). https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2024/1735/oj/eng Ollikainen, M., Lång, K., & Weaver, S. (13.1.2023). VNS 7/2022 vp Valtioneuvoston selonteko maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmasta. Ilmastopaneelin lausunto. Suomen Ilmastopaneeli. Pahkala, K., & Lötjönen, T. (2012). Peltobiomassat tulevaisuuden energiaresursseina. Maaja metsätalousministeriö. http://www.mtt.fi/mttraportti/pdf/mttraportti44.pdf Părpăriţă, E., Brebu, M., Azhar Uddin, Md., Yanik, J., & Vasile, C. (2014). Pyrolysis behaviors of various biomasses. Polymer Degradation and Stability, 100, 1–9. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.01.005 Peltoniemi, M., Huttunen, S., Hyyrynen, M., Similä, J., Halonen, K.-M., Haltia, E., Leppänen, J., Pohjola, J., Tikkanen, V.-M., Arola, T., Assmuth, A., Autto, H., Lehto, T., Lonkila, A., Pitzén, S., Uusivuori, J., & Vesala, J., Viitala E-J. ja Lintunen J. (2023). Hiilinieluja ja ilmastohyötyjä hallituin riskein: Metsäsektorin ohjauskeinojen monitieteinen analyysi. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 110/2023. Luonnonvarakeskus. Helsinki. 164s. Peura, P., Hiltunen, E., Haapanen, A., Auvinen, K., Soukka, R., Törmä, H., Kujala, S., & Pohjola, J., Mäkiranta A., Välisuo P., Grönman K., Kumar R., Rasi S., Lehtonen E., 62 Anttila P. (2017). Hajautetun uusiutuvan energian mahdollisuudet ja rajoitteet (HEMU). Valtioneuvoston selvitysja tutkimustoiminnan julkaisusarja 35/2017. Valtioneuvoston kanslia. Pröll, T. (2017). Reduced Local Emissions and Long-term Carbon Storage through Pyrolysis of Agricultural Waste and Application of Pyrolysis Char for Soil Improvement. Energy Procedia, 114, 6057–6066. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.1742 Puro.earth. (1.2.2024). Puro Standard: Biochar Methodology. Edition 2022 V3. Puro.earth. Puy, N., Murillo, R., Navarro, M. V., López, J. M., Rieradevall, J., Fowler, G., Aranguren, I., García, T., Bartrolí, J., & Mastral, A. M. (2011). Valorisation of forestry waste by pyrolysis in an auger reactor. Waste Management, 31(6), 1339–1349. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.01.020 Rafiq, M. K., Bachmann, R. T., Rafiq, M. T., Shang, Z., Joseph, S., & Long, R. (2016). Influence of Pyrolysis Temperature on Physico-Chemical Properties of Corn Stover (Zea mays L.) Biochar and Feasibility for Carbon Capture and Energy Balance. PloS One, 11(6), e0156894. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156894 Raitila, J., Korpijärvi, K., Björnström, M., Karlsson, M., Virkkunen, M., & Hurskainen, M. (31.8.2021). Biohiilen valmistus ja käyttö turvetta korvaavana tukipolttoaineena bioenergian tuotannossa. VTT Tutkimusraportti Nro VTT-R-717-21. VTT Technical Research Center of Finland. Rathnayake, D., Schmidt, H.-P., Leifeld, J., Mayer, J., Epper, C. A., Bucheli, T. D., & Hagemann, N. (2023). Biochar from animal manure: A critical assessment on technical feasibility, economic viability, and ecological impact. GCB Bioenergy, 15(9), 1078–1104. https://doi.org/10.1111/gcbb.13082 RED III DIRECTIVE (EU) 2023/2413 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 18 October 2023 amending Directive (EU) 2018/2001, Regulation (EU) 2018/1999 and Directive 98/70/EC as regards the promotion of energy from 63 renewable sources, and repealing Council Directive (EU) 2015/625 (2023). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=OJ:L_202302413 Rijo, B., Dias, A. P. S., Ramos, M., & Ameixa, M. (25.11.2021). Valorization of forest waste biomass by catalyzed pyrolysis. Elsevier. Sahateollisuus ry. (5.11.2024). Puupohjaisten uusien tuotteiden läpimurtoja joudutaan vielä odottamaan. Sahateollisuus. https://sahateollisuus.com/2024/11/05/puupohjaistenuusien-tuotteiden-lapimurtoja-joudutaan-viela-odottamaan/ Saletnik, B., Saletnik, A., Zaguła, G., Bajcar, M., & Puchalski, C. (2022). Oak Biomass in the Form of Wood, Bark, Brushwood, Leaves and Acorns in the Production Process of Multifunctional Biochar. Molecules, 27(21), 7191. https://doi.org/10.3390/molecules27217191 Sanei, H., Rudra, A., Przyswitt, Z. M. M., Kousted, S., Sindlev, M. B., Zheng, X., Nielsen, S. B., & Petersen, H. I. (2024). Assessing biochar’s permanence: An inertinite benchmark. International Journal of Coal Geology, 281, 104409. https://doi.org/10.1016/j.coal.2023.104409 Sarvi, M., Rasi, S., Salo, T., Rasa, K., Vainio, M., Ylivainio, K., & Luostarinen, S. (2020). Pyrolyysi turkiseläinten lannan käsittelymenetelmänä: TURKISTEHO-hankkeen osaraportti. Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/handle/10024/545980 Schmidt, H.-P., Anca-Couce, A., Hagemann, N., Werner, C., Gerten, D., Lucht, W., & Kammann, C. (2019). Pyrogenic carbon capture and storage. GCB Bioenergy, 11(4), 573–591. https://doi.org/10.1111/gcbb.12553 Seppälä, J., Lehtonen, H., & Kivimaa, P. (19.11.2024). Ilmastopaneelin lausunto. Asia: K 16/2024 vp Valtioneuvoston ilmastovuosikertomus 2024. Suomen Ilmastopaneeli. Shukla, P. R., Skea, J., & Slade, R. (2022). Working Group III Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2022. Silfver, T., Aakkula, J., Haakana, M., Haikarainen, S., Hirvelä, H., Hynynen, J., Mikola, J., Mutanen, A., Myllykangas, J.-P., Ollila, P., Salminen, H., Tuomainen, T., Viitanen, J., 64 Vikfors, S., & Wall, A. (2024). Maankäyttösektorin ilmastosuunnitelman skenaariotarkastelun päivitys. Soinne, H., Keskinen, R., Heikkinen, J., Hyväluoma, J., Uusitalo, R., Peltoniemi, K., Velmala, S., Pennanen, T., Fritze, H., Kaseva, J., Hannula, M., & Rasa, K. (2020). Are there environmental or agricultural benefits in using forest residue biochar in boreal agricultural clay soil? Science of The Total Environment, 731, 138955. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138955 Ticklén, L. (15.4.2025a). Arvio Suomen maankäyttösektorin tilanteesta – Tarkastelussa EU:n LULUCF-velvoitekaudet 2021–2025 ja 2026–2030. Ilmastopaneeli. https://ilmastopaneeli.fi/hae-julkaisuja/arvio-suomen-maankayttosektorin-tilanteestatarkastelussa-eun-lulucf-velvoitekaudet-2021-2025-ja-2026-2030/ Ticklén, L. (15.4.2025b). Suomen hiilineutraaliuspolku – Arvio hiilineutraaliuden saavuttamisesta ja sen keinoista. Ilmastopaneeli. https://ilmastopaneeli.fi/haejulkaisuja/suomen-hiilineutraaliuspolku-arvio-hiilineutraaliuden-saavuttamisesta-jasen-keinoista/ Tilastokeskus. (2021). Suomen kasvihuonekaasupäästöt 1990-2020. Tilastokeskus. Trninic, M., Jovovic, A., & Stojiljković, V. (2016). A steady state model of agricultural waste pyrolysis: A mini review. https://doi.org/10.1177/0734242X16649685 Tsai, W.-T., Huang, Chia-Nien, Chen, Huen-Ru, & Cheng, Hui-Yueh. (2015). Pyrolytic Conversion of Horse Manure into Biochar and Its Thermochemical and Physical Properties. Waste and Biomass Valorization, 6(6), 975–981. https://doi.org/10.1007/s12649-015-9376-1 Valtioneuvosto. (2022). Valtioneuvoston selonteko maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmasta. Maaja metsätalousministeriön julkaisuja 2022:15. Maaja metsätalousministeriö. Helsinki 2022. Vamvuka, D., Esser, K., & Marinakis, D. (2023). Characterization of Pyrolysis Products of Forest Residues and Refuse-Derived Fuel and Evaluation of Their Suitability as 65 Bioenergy Sources. Applied Sciences, 13(3), 1482. https://doi.org/10.3390/app13031482 Viaene, J., Peiren, N., Vandamme, D., Lataf, A., Cuypers, A., Debeer, L., & Vandecasteele, B. (2024). Application of biochar to anaerobic digestion versus digestate: Effects on N emissions and C stability. Science of The Total Environment, 915, 170124. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170124 Vieira, F. R., Romero Luna, C. M., Arce, G. L. A. F., & Ávila, I. (2020). Optimization of slow pyrolysis process parameters using a fixed bed reactor for biochar yield from rice husk. Biomass and Bioenergy, 132, 105412. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.105412 Werner, C., Schmidt, H.-P., Gerten, D., Lucht, W., & Kammann, C. (2018). Biogeochemical potential of biomass pyrolysis systems for limiting global warming to 1.5 °C. Environmental Research Letters, 13(4), 044036. https://doi.org/10.1088/17489326/aabb0e Woolf, D., Lehmann, J., Ogle, S., Kishimoto-Mo, A. W., McConkey, B., & Baldock, J. (2021). Greenhouse Gas Inventory Model for Biochar Additions to Soil. Environmental Science & Technology, 55(21), 14795–14805. https://doi.org/10.1021/acs.est.1c02425 Yang, X., Wang, H., Strong, P., Xu, S., Liu, S., Lu, K., Sheng, K., Guo, J., Che, L., He, L., Ok, Y., Yuan, G., Shen, Y., & Chen, X. (2017). Thermal Properties of Biochars Derived from Waste Biomass Generated by Agricultural and Forestry Sectors. Energies, 10(4), 469. https://doi.org/10.3390/en10040469 Yang, Q., Zhou, H., Bartocci, P., Fantozzi, F., Mašek, O., Agblevor, F. A., Wei, Z., Yang, H., Chen, H., Lu, X., Chen, G., Zheng, C., Nielsen, C. P., & McElroy, M. B. (2021). Prospective contributions of biomass pyrolysis to China’s 2050 carbon reduction and renewable energy goals. Nature Communications, 12(1), 1698. https://doi.org/10.1038/s41467-021-21868-z