Kuidas metsa- ja põllumajandusjäätmed võivad olla meie tuleviku kütuseks

Metsandus ja põllumajandus tekitavad suuri koguseid kasutamata taimseid jäätmeid ja jääke, mida saab uuesti kasutusele võtta, näiteks biokütuste ja kemikaalide tootmise toorainena. Aga millest täpselt on siin jutt ja kuidas saame seda materjali kõige paremini ära kasutada?

Metsandus, metsatööstus ja põllumajandus tekitavad jäätmeid ja jääke oma vastavate väärtusahelate mitmes etapis. Kui metsa raiutakse saematerjali või tselluloosi tootmiseks, jäävad puude latvade ja oksad tavaliselt maha. Kuigi on oluline jätta metsa piisavalt jääke, et säilitada toitaineid ja toetada bioloogilist mitmekesisust, on maailmas palju kasutamata toorainet, mida saaks ära kasutada. Metsamajanduses levinud protsessiks on eelkommertsiaalne harvendamine, mille käigus eemaldatakse väikesed ja madala kvaliteediga puud, et järelejäänud puudele jääks rohkem ruumi kasvamiseks. Lisaks tekitab puidu töötlemine, näiteks saagimine, saepuru ja koorejääke. Samamoodi jäävad põllumajandusprotsesside käigus järele põllukultuuride jäägid, nagu varred, õled või lehed. Ja lõpuks jõuavad kasutusaja lõpule jõudnud puittooted, nagu vanad kaubaalused või ehitusplatsidel kasutatud puit, sageli jäätmevoogudesse.

Kõigil neil metsandusest ja põllumajandusest pärit jäätmetel ja jääkidel on suur potentsiaal taastuvate kütuste toorainena.

„See on väärtuslik ressurss, mida tänapäeval ikka veel liiga vähe ära kasutatakse,“ ütleb Juha-Erkki Nieminen, lignotselluloosi osakonna juhataja ettevõttes Neste, mis on maailma juhtiv säästva lennukikütuse (SAF) ja taastuva diisli tootja. Kogutud metsandus- ja põllumajandusjäätmed põletatakse endiselt peamiselt soojuse ja elektrienergia tootmiseks.

Kuid Niemineni sõnul „on võimalus suurendada nende jäätmevoogude lisandväärtust ja kasutada neid valdkondades, kus fossiilkütuseid on raskem asendada, näiteks lennunduses.“

Taastuvate kütuste tootmine lignotselluloosist

Metsandus- ja põllumajandusjäätmed ning jäägid koosnevad peamiselt lignotselluloosist – see on üldmõiste komponentidele, mis annavad taimerakkude seintele jäikuse: tselluloos, hemitselluloos ja ligniin. Aga miks on taimejäätmetest saadav lignotselluloos hea kandidaat madalama heitega taastuvate kütuste ja kemikaalide toorainena?

Peamine eelis on see, et lignotselluloosijäätmeid ja -jääke on saadaval palju. „Neste hinnangu kohaselt vastab ülemaailmselt kättesaadav kogus, mida saaks jätkusuutlikult kasutada, vähemalt 350 miljonile tonnile naftaekvivalendile,“ ütleb Nieminen. See on suur kasutamata ressurss.

Teine eelis on see, et lignotselluloosi koostisosadel on juba taastuvate kütuste tootmiseks vajalik süsiniku põhikett, mistõttu on need hea lähtepunkt. Kuid lignotselluloosi taastuvateks kütusteks muundamise keemiline protsess ei ole lihtne. Lignotselluloosi polümeerides on rohkem hapnikuaatomeid kui taastuvate kütuste tootmisel tavaliselt kasutatavates õlides ja rasvades. See üleliigne hapnik tuleb eemaldada. Teine väljakutse on see, et lignotselluloos on tahke aine. „Me peame seda üsna põhjalikult töötlema, et muuta see vedelaks süsivesinikuks,“ ütleb Nieminen.

Nõudlus taastuvate lahenduste järele kasvab kiiresti ning selle rahuldamiseks on vaja uusi tooraineid ja lahendusi. Neste töötab vajalike tehnoloogiate väljatöötamisega, et muundada lignotselluloos taastuvateks kütusteks ning polümeeride ja kemikaalide tootmise lähteaineteks. Samuti on oluline tagada, et protsess oleks jätkusuutlik ning tehnoloogiliselt ja majanduslikult elujõuline. See tähendab näiteks tooraine ja tarnijate hoolikat valikut, sertifitseeritud allikate ja tootmisahelate ranget järgimist ning kogumistavasid, mis säilitavad bioloogilist mitmekesisust ja mulla kvaliteeti. Samuti on oluline arvestada jäätmete ja jääkide voogude kogu elutsüklit.

Metsandusjäätmete ja -jääkide elutsükli hindamine

„Elutsükli hindamine võib aidata organisatsioonidel oma süsteeme parandada, näidates, kuidas muutuvad nende süsiniku jalajäljed, kui nad teevad muudatusi,“ ütleb Ilkka Leinonen, Soome Loodusvarade Instituudi (Luke) biomajanduse ja keskkonna uurimisüksuse teadusprofessor. „See võib aidata ka poliitikakujundajatel luua stiimuleid tegevustele, mis toovad keskkonnaalast kasu.“

Leinonen ja tema meeskond arvutasid hiljuti välja, kuidas erinevad tavad mõjutavad metsandustoodete keskkonnamõju

. See on osa laiemast ülesandest töötada välja elutsükli hindamise (LCA) meetodid biopõhiste materjalide jaoks.

Elutsükli hindamine on väljakujunenud meetod toote keskkonnamõju kvantifitseerimiseks. Kuigi LCA-meetodeid kasutatakse laialdaselt keskkonnasäästlikkuse kohta aruannete koostamiseks, on metoodikas siiski mõned aspektid, mis ei ole veel standardiseeritud.

„Puudus veel teadmine, kuidas selles protsessis käsitletakse biopõhiste toodete spetsiifilisi omadusi, peamiselt süsiniku sidumist atmosfäärist,“ ütleb Leinonen.

See oli Bio-LCA projekti liikumapanev jõud, mille raames arendati LCA-metoodikat edasi ja demonstreeriti seda juhtumiuuringutes. Näiteks näitab uus aruanne, kuidas erinevad metsanduse majandamisviisid, nagu näiteks kommertskasutusele eelnev harvendamine, mõjutavad metsandustoodete kasvuhoonegaaside heitkoguseid.

Ka Neste osales selles elutsükli hindamise analüüsis. „Jätkusuutlikkus on meie äritegevuse alustala,“ ütleb Nieminen, „seega tahtsime täpsemalt aru saada, milline on mõju metsa elutsüklile, kui osa raiejäätmeid kogutakse kokku.“

Uuringu raames leidis Bio-LCA meeskond, et raiejäätmete kogumine biokütuste toorainena kasutamiseks toob kliimale netokasu, kui nendega asendatakse fossiilkütuseid ja kemikaale. Kuigi raiejäätmete kogumine vähendab mõnevõrra süsiniku sidumist mullas, on sellel vähenemisel suhteliselt väike mõju võrreldes lignotselluloosipõhiste kütuste ja kemikaalide kliimakasuga.

„Selle materjali kasutamisega saame luua rohkem kliimakasu kui selle metsas jätmisega,“ võtab Leinonen kokku.

See tähendab, et tasub jätkata uurimist, kuidas laiendada metsandus- ja põllumajandusjäätmetest saadava lignotselluloosi kasutamist taastuvate kütuste allikana.

Tooted ja innovatsioon

Pakume juba täna homseid lahendusiTutvu Neste taastuvate läbimurretega

Lignotselluloosi kasutamise laiendamise väljakutse

„Praegu on tahkest biomassist toodetavate taastuvate kütuste tööstuslik tootmine veel piiratud,“ ütleb Nieminen. Kuigi muundamisprotsesside keemia on töökindel, peitub väljakutse suurte tootmismahude saavutamises.

Nieminen selgitab esimest takistust: „Meil peab olema usaldusväärne tootmine. Tootmisrajatis peab töötama pidevalt mitme kuu jooksul ilma suuremate probleemideta.“

Teine suur väljakutse tootmise laiendamisel on lõpptoote kvaliteedi säilitamine. „Peame tagama, et suudame toota järjepidevalt kõrge kvaliteediga süsivesinikku, mis sobib vahetult olemasolevatesse turustuskanalitesse, olgu tegemist maanteetranspordi kütustega või lennukikütustega.“

Kuigi teha on veel palju tööd, on elutsükli hindamine ja käimasolevad arengud julgustavad. Nieminen suhtub tulevikku optimistlikult: „Meie eesmärk on, et 2030. aastatel toodame kütusetooteid, sealhulgas taastuvat diislikütust ja jätkusuutlikku lennukikütust, metsandus- ja puidutöötlemisjäätmetest ning -jääkidest, samuti põllumajandusjäätmetest ja -jääkidest ning kasutuselt kõrvaldatud puittoodetest.“

Autorid: Eva Amsen & Neste

Originaalartikkel, avaldatud saidil Neste.com septembris 2025.