Kannuksen kauppapuutarha

Kauppapuutarha• Ympärivuotinen puutarha

– Useita kasvihuoneita– Noin 17 työntekijää– Päätuote on ruukkusalaatti– Sähkön kulutus 9 GWh– Lämmön kulutus 3 GWh– 1,5 vuotta lämmitetty puuhakkeella sekä turpeella. Sitä

ennen öljyllä.

• Selvitetään pien CHP- energialaitoksen laitoksen mahdollisuuksia– Esim. Puukaasulaitteisto– Hiilidioksidin syöttäminen kasvihuoneeseen lannoitteeksi– Sähkön ja lämmön käyttäminen yrityksen omiin tarpeisiin – Iso sähkönkulutus

Centria tutkimus ja kehitys | www.centria.fi/tki

Modernit tilat

• Ruukkusalaattia kasvatetaan ravinteilla rikastetussa vesiliuoksessa

• Vesi kiertää jatkuvasti kasvatusalustoissa

• Salaattia saadaan 17 satoa vuodessa

• Käytetään vain biologisia hyönteis- ja taudintorjunta-aineita

Öljypolttimet

• 1,5 MW ja 2,5 MW öljypolttimet• Kulutus on 400 – 500 tonnia raskasta polttoöljyä• Öljy maksaa noin 224 000 € vuodessa• Öljypolttimet ovat nykyään varajärjestelmänä

Lämmöntuotanto• 1 MW turvekattila• Kulutus on 3060 kuutiometriä

turvetta vuodessa– Turve maksaa 70 000 €

vuodessa

• Varustettu kahdella 100 kuutiometrin säiliöllä, mikä riittää kahdeksi viikoksi talvipakkasilla

• 200 kuutiometrin lämminvesivaraaja tasoittaa lämmönkulutusta

• Käytetään myös etävalvontaa

Säästöt turvekattilaan siirtymisessä

Biopolttoaineeseen siirtyminen on pitänyt liiketoiminnan kannattavana

Öljyn hinta kasvaa jatkuvasti Säästöt uudesta lämmitysjärjestelmästä öljypolttimeen

verrattuna 154 000 € vuodessa– Lämmityskulut öljyllä 224 000 € vuodessa ja turpeella

70 000 € vuodessa

• Lämmöntuotto öljyllä maksaa 70 € / MWh ja turpeella vain 21 € / MWh

• Takaisinmaksuaika sijoitukselle oli vain kolme vuotta• Koko investointi maksoi 500 000 €

• Investointitukea yritys sai 132 000 €• kattilan hinta oli 180 000 €

Käytännönkokemuksia kattilasta

• Turvekattila vaatii lähes saman määrän työtä kuin öljypoltin– Tarkkaillaan päivittäin paikan päällä

• Tuhkat siivotaan viikoittain• Turvetta kului tammikuussa keskimäärin 10

kuutiometriä päivässä ja kylmimpinä päivinä 20 kuutiometriä päivässä

• Lämminvesivaraaja on välttämätön kylmien päivien varalle

Pienen puukaasuttimen suunnittelu

– Hiilidioksidi voidaan annostella kasvihuoneeseen tehostamaan kasvua

• Kaasutus tuottaa puhtaampia tuotteita kuin muut menetelmät, joten sitä voidaan käyttää hiilidioksidilähteenä kasveille

• Sähkön tuotto samanaikaisesti puukaasulla yrityksen tarpeisiin

– Sähkön tuottaminen voisi olla huomattava tulojen lähde säästettyjen sähkölaskujen muodossa

CHP puukaasutin

• 150 kW puukaasutin tuottaisi– 300 tonnia hiilidioksidia

kasveille– Lämmitystä kasvihuoneille– Sähköä

Hiilidioksidin talteenotto:Hiilidioksidi (CO2)

• Hiilidioksidi tunnetaan parhaiten saasteena

• Hiilidioksidi on myös välttämätön aine kasvien kasvulle O=C=O

Fotosynteesi• Fotosynteesi on

biokemiallinen reaktio kasvien kasvulle

• Fotosynteesissä hiilidioksidi, vesi ja auringonvalo muuttuvat hapeksi ja sokeriksi

• Myös muita ravinteita tarvitaan kasvien kasvamiseksi

Fotosynteesi kemiallisena reaktiona

• Fotosynteesi tapahtuu kasvin lehtivihreässä• Reaktio vaatii energia, joka saadaan

auringonvalosta– Myös vettä ja hiilidioksidia tarvitaan

• Fotosynteesissä on monia vaiheita ja välivaiheita

6 CO2 + 12 H2O → 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O + 2870 kJ/mol

Fotosynteesin tehostaminen• Fotosynteesin teho rajoittuu vähiten saatavan

materiaalin mukaan– Jos auringonvalosta on puutetta, hiilidioksidin

pitoisuuden kasvattaminen ei auta

• Fotosynteesi on tehokkaimmillaan, kun hiilidioksidi pitoisuus on noin 800 ppm– 400 ppm on tavallinen hiilidioksidin määrä

ulkoilmassa– 1600 ppm on haitallista kasveille

Hiilidioksidi saasteena• CO2 on yksi palamisen päätuotteista• Hiilidioksidi aiheuttaa kasvihuoneilmiötä

– Kasvihuoneilmiö nostaa koko planeetan lämpötilaa

Hiilidioksidi tuotteena

Hiilidioksidin tuotantomenetelmät

Hiilidioksidia saadaan palamisesta tai teollisuuden sivutuotteena.

Hiilidioksidin talteenottoHiilidioksidi voidaan ottaa talteen vetysulfidilla (H2S), jolloin hiilidioksidi liukenee veteen vesipesurissa.

Hiilidioksidin säilöntä

Hiilidioksidi voidaan säilöä kaasuna tai nesteenä tai toisena yhdisteenä. Se voidaan myös käyttää välittömästi talteenoton jälkeen.

Muita suunnitelmia

• Sähköä voitaisiin tuottaa tuulivoimalla• Maasto on sopiva tuulivoiman tuottamiseksi

• Energiatehokkaat suurpainenatriumlamput voisi korvata vielä tehokkaammilla LED valoilla

• LED valot kehittyvät nopeasti• Tulevaisuudessa voisi käyttää kasvuvaiheen

mukaan muuttuvia valon aallonpituuksia• Toisin sanoen valaistusenergia voitaisiin kohdistaa

vain tarvittavan aalloin pituuden tuottamiseen ja turha valo jäisi pois

• Valaistuksen sähkönkulutuksen voisi pudottaa ¼ osaan