Mikko Savolahti: Onko puulämmitys ekologinen vaihtoehto?

RSS
16.11.2020 Mikko Savolahti
 

Monen omakotitalossa asuvan rutiineihin kuuluu klapivarastojen täyttäminen talven varalle. Puunpoltolla on suomalaisessa kulttuurissa vahva asema. Savunhajua pidetään luonnollisena ja kodikkaana, ja puun pienpoltto mielletään usein omakotitalon ekologisimmaksi lämmitysmuodoksi.

Poltosta tulee aina päästöjä

Kaikkien tavallisten polttoaineiden – sekä fossiilisten että bioperäisten - poltosta syntyy sekä ilmansaastepäästöjä että kasvihuonekaasupäästöjä. Puun pienpoltossa korostuvat hiukkaspäästöt. Esimerkiksi takan hiukkaspäästöt ovat verrattain korkeat ja sisältävät paljon mustaa hiiltä, eli nokea, koska takassa palotapahtuma on melko kontrolloimaton.

Puun pienpolton suosio on huipussaan sitten 70-luvun. Kun esimerkiksi teollisuuden ja liikenteen hiukkaspäästöt ovat alentuneet tehokkaasti lainsäädännön ansiosta, pienpoltto on noussut Suomessa suurimmaksi hiukkasten ja mustan hiilen lähteeksi.

Haitallisia vaikutuksia terveyteen

Pienhiukkaset heikentävät ilmanlaatua. Ne voivat aiheuttaa välittömiä hengitystieoireita ja altistaa myös kroonisille sairauksille. Alle 2,5 mikrometrin hiukkaset pääsevät kulkeutumaan ihmisen keuhkoihin, ja voivat aiheuttaa siellä matala-asteisen tulehduksen. Vakavimmillaan tulehduksesta voi seurata jopa sydänsairaus tai syöpä.

Puunpolton vaikutus yleiseen ilmanlaatuun on oleellinen lähinnä tiiviissä pientalovaltaisessa taajamassa, jossa on paljon puulla lämmitettäviä taloja.

Tulisijan luukkua avattaessa hiukkasia pääsee myös talon sisäilmaan. Sisältä mitatut hiukkaspitoisuudet ovat usein tulisijan ollessa päällä selvästi korkeammat kuin talon ulkopuolella.

Mallinnuksen ja tilastollisen arvion mukaan puun pienpoltosta syntyvät hiukkaset aiheuttavat Suomessa vuosittain noin 200 ennenaikaista kuolemaa. Tutkimukset maailmaltakin ovat yksimielisiä siitä, että puunpoltosta on kansanterveydellisiä haittoja.

Puun poltto kiihdyttää ilmastonmuutosta

Biomassan poltosta vapautuva musta hiili kiihdyttää osaltaan ilmastonmuutosta. Musta hiili imee itseensä auringonvaloa ja siten lämmittää ilmastoa.

Myöskään biomassan polton kasvihuonekaasupäästöjä ei voi jättää huomioimatta. Suoraan piipun päästä mitattuna puunpolton hiilidioksidipäästö tuotettua lämpöä kohti on suurempi kuin fossiilisilla polttoaineilla.

Puun korjaaminen polttoon sekä alentaa metsän hiilivarastoa että heikentää tilapäisesti puiden ja maaperän kykyä sitoa hiiltä. Tällöin ei voida ajatella, että poltossa vapautunut hiilidioksidi sitoutuisi aikanaan takaisin kasvaviin puihin eikä puiden korjaaminen polttoon vaikuttaisi maapallon hiilitaseeseen.

Erityisesti muutaman vuosikymmen tähtäimellä puun korjuun vaikutus hiilinielujen heikkenemiseen korostuu. Tutkimuksessa, jossa huomioitiin kaikki tavallisista lämmitysmuodoista syntyvät, ilmastoon vaikuttavat päästöt, puulämmitys osoittautui 25 vuoden tarkastelujaksolla vähiten ilmastoystävälliseksi vaihtoehdoksi Suomessa.

Mitä puulämmittäjän pitäisi tehdä?

Puulämmityksen suosiota selittävät erityisesti puun halpa hinta ja huoltovarmuustekijät. Yhteiskuntaa pitäisi kuitenkin kehittää suuntaan, jossa pientaloasukkaille olisi tarjolla edullista ja ympäristöystävällistä lämmitysenergiaa, joka ei pohjaudu polttamiseen.

Sitä odotellessa puulämmittäjät ja muut tulisijan käyttäjät voivat kuitenkin vähentää puunpolton haittavaikutuksia ainakin seuraavilla tavoilla:

  • Tiedosta, että puunpoltolla on negatiivisia ympäristövaikutuksia
  • Jos sinulla on mahdollisuus valita ja haluat toimia ekologisesti, valitse olla lämmittämättä puulla
  • Vältä takan virkistyskäyttöä tiiviisti asutulla alueella
  • Huolehdi, että puun polttolaite on ajan tasalla ja sitä käytetään käyttöohjeiden mukaisesti. Savupiipusta tuleva paksu tai tumma savu on merkki huonosta palamisesta.
  • Jos käytät tulisijaa satunnaisesti esimerkiksi mökillä, älä ahdistu liikaa puunpolton haitoista vaan keskity hyödyistä nauttimiseen.

Olen Mikko Savolahti ja toimin tutkijana SYKEn Ilmasto ja ilmasuojelu -ryhmässä. Olen innokas eräilijä, ja seuraavallakin kerralla luonnossa ollessa aion keittää nuotiolla nokipannukahvit ja nauttia makkarat. Kaupungissa kuitenkin nautin sähkökiukaan löylyistä.

Väitöskirja: Climate and Health Impacts of Residential Wood Combustion in Finland 

Syke Policy Brief 6.1.2017: Mustan hiilen päästöjä vähentämällä jarrutetaan arktista lämpenemistä

Blogikirjoittajien näkemykset ovat heidän omiaan, eivätkä ne edusta Suomen ympäristökeskuksen virallista kantaa.

Kommentit (17 kommenttia)
Ilkka Savolainen
16.11.2020
klo 20.07
Hyvä kirjoitus! Puun polton haitalliset vaikutukset ovat kuin tabu, josta ei saa puhua. Voisi vielä lisätä, että kun musta hiili laskeutuu napaseudun lumelle ja jäälle, se kiihdyttää huomattavasti alueen lämpenemistä.
Jaakko Mannio
17.11.2020
klo 8.50
Vain tietoisuus voi edistää asioita. Tunnen "lukkarinrakkautta" kun kirjoitat asioista, joita ihmiset eivät halua kuulla. Sama juttu kuin kemikalisoitumisen ja sille altistumisen kanssa. Koetetaan siis edistää riskiviestintää.
rikollinen
19.11.2020
klo 20.49
Kait sitä kohta joutuu linnaan, kun talo lämpiää puulla, sauna lämpiää puulla, saunan vesi lämmitetään puulla ja vielä lopuksi tulee vielä silloin tällöin polteltua puuta ihan huvikseen grillikodassa.
Sceptic
20.11.2020
klo 11.51
Savolahti on tietääkseni koneinsinööri eikä terveystieteilijä. Sykessä ei muutenkaan ole terveysosaamista. Pienhiukkaspitoisuuden ja terveyshaittojen annos-vastesuhde pienillä pitoisuuksilla <10 ug/m3 tunnetaan huonosti. Olen itse ollut laskemassa näitä
lukuja THL:n kanssa, täysin teoreettisia. Esim Pope et al 2002 tutkimuksessa pienhiukkaset eivät vaikuttaneet ollenkaan korkeasti koulutettujen kuolleisuutta lisäävästi. Itse asiasta olen kyllä samaa mieltä, puulämmitys ei sovi ainoaksi lämmitysmuodoksi tiiviile
omakotialueelle.
Mikko Savolahti
20.11.2020
klo 13.42
Sceptic: Kiitos kommentista. Mallinnus ja tilastolliset analyysit ovat teoreettisia jo lähtökohtaisesti. Niissä täytyy tehdä oletuksia, joihin liittyy paljon epävarmuuksia, kuten toit esille. Väitöskirjassa näitä laskettiin THL:n kanssa, ja artikkeleista
selviää enemmän jos asia kiinnostaa. Tietoaukkoja aiheessa on kuten kaikessa, ja esitetyt luvut kuvaavat nykytietämyksen valossa tehtyä parasta arviota. Kaikkea tätä on kuitenkin lyhyessä blogitekstissä vaikea avata kovin seikkaperäisesti.
Sceptic
20.11.2020
klo 16.57
Ilkka Savoainen, suhteellisuuden tajua ! Kuinka suuri osuus Suomella ja puun pienpoltolla on napa-alueiden mustan hiilen laskeumaan mukaanlukien metsäpalot. Metsäpalojahan on Suomessa melko vähän johtuen metsänhoitotavoista ja metsäautoteistä.
Ajattelija
21.11.2020
klo 12.12
Entäpä tupakanpoltto? Onko tutkijalla ja SYKEllä näkemystä tupakanpolton vaaroista? Ai niin, helsinkiläisetkin polttaa tupakkaa, eihän sitä tokikaan voi kieltää. Haittavaikutukset täytyy tässä kohin unohtaa.
Pentti A K Häkkinen
3.12.2020
klo 21.57
Yhtä asiaa en ymmärrä. Poltetaan raivausjätepuuta, jonka lahoaminen olemattomiin metsässä kestäisi n 7 vuotta. Jos olemme polttaneet puuta jo yli 7 vuotta suunnilleen saman määrän niin puun polton ilmastovaikutus on +/- 0. Mikä tämä 25 vuoden tarkastelujakso
on? Vaikka aloitettaisiin nyt puun poltto nyt niin 7 vuotta voidaan laskea jotain ilmastovaikutusta, mutta sitten ollaan nollilla.
Mikko Savolahti
4.12.2020
klo 12.49
Kiitos kysymyksestä Pentti ja ihan oleellinen huomio. Tuo erilaisten biomassajakeiden hyödyntämisen vaikutus hiilenkiertoon on sen verran monitahoinen kokonaisuus, että kovin kattavaa selitystä en ehkä tässä kommentikentässä pysty antamaan. 25 vuoden tarkasteluajanjakso
tarkoittaa ennen kaikkea sitä, minkälaisen lämpötilavasteen mikäkin saastuke (musta hiili, hiilidioksidi, rikkidioksidi jne.) antaa tarkastelujakson lopussa, kun päästöjen vaikutus on kumuloitunut ilmakehässä 25 vuoden ajan. Nopeasti ilmakehästä poistuvien
aineiden (kuten musta hiili) vaikutuksen vertaaminen pitkäikäisiin kasvihuonekaasuhihin (kuten hiilidioksidi) edellyttää tällaisen aikaikkunan määrittämistä. Toinen asia, johon tarkasteluajanjakso vaikuttaa, on tuo hiilidioksidipäästön laskeminen puunpoltolle.
Siihen on tosiaan erilaisia menetelmiä ja näkemyksiä, joihin vaikuttaa esim. se minkälaista puuta poltetaan. Tässä kyseisessä laskuesimerkissä käytimme puunpolton hiilidioksidille fysikaalista, ns. piipunpääpäästökerrointa, joka on jonkunlainen kompromissi
eri ääripäiden väliltä. Kirjallisuudessa on arvioita, joissa elävän puun raivaaminen metsästä energiakäyttöön heikentää metsän hiilensidontakykyä niin merkittävästi, että hiilenkierron kannalta todellinen päästövaikutus olisi huomattavasti tätä fysikaalista
päästökerrointa suurempi (tällä kyseisellä tarkasteluajanjaksolla).
Kimi
13.11.2021
klo 7.43
Kaikki lämmittäisi sähköllä, mikäli se olisi inhimillisissä hinnoissa.
Vilhos
22.11.2021
klo 0.05
Puunpoltto oikein hoidettuna ei tuota ylimääräisiä päästöjä. Olen tehnyt puulämmitys automaatiota muutaman vuoden. Olen tutkinut kirjallisuutta löytyisikö puulämmittäjän piippuun minkäänlaista varteen otettavaa suodatinta. Pienet lämpölaitokset käyttävät
vesipesuria. Sellaista meinasin testata oman puukattilan piippuun
Mikko Savolahti
25.11.2021
klo 14.13
Kiitos kommentista Vilhos. Päästöjä voi tosiaan vähentää palotapahtumaan vaikuttamalla, usein merkittävästikin. Puunpoltosta tulee kuitenkin aina hiukkaspäästöjä, mm. pieniä ja karkeita tuhkahiukkasia, vaikka palaminen olisi täydellistä. Sähkösuodattimet
näyttävät olevan pesureita tehokkaampi keino poistaa pieniä hiukkasia ja niistä on maailmalla olemassa kiinteistökokoluokan sovelluksia. Pesurien suosio perustuu yleisesti siihen, että niillä saadaan osa savukaasun lämpöenergiasta takaisin hyötykäyttöön.
Jussi
12.1.2022
klo 18.46
Ei tätä voi kuule Mikko ku ihmetellä. Sit kun olet myös perillä mukana energia-alalla ja perehtynyt edes hieman mistä sähkö tulee niin loppuu se puunpolton pienhiukkasten ihmettely. Tällä tutkimisella nykypäivänä on yhtä paljon merkitystä kuin kumin laadulla
autonrenkaissa kulutukseen nähden co2 päästöjen kanssa. Et saa kun suuret harmitukset kansalta kun heitä jalkaan ammut. Tutki jotain ihan oikeaa ongelmaa pliis
Mikko Savolahti
13.1.2022
klo 11.42
Kiitos kommentista Jussi. Energia-alan tutkijana ja voimalaitoksella työskennelleenä tiedän ehkä jotain sähköntuotannosta, vaikkakaan en kaikkea. Suomessa on verrattain hyvä ilmanlaatu ja ilmastoon vaikuttavat päästömme ovat globaalissa mittakaavassa mitättömiä.
Toisaalta puunpolton on todettu Suomessa ja globaalisti olevan yksi merkittävimmistä ilmansaasteiden lähteistä, jolla on meilläkin tietyillä alueilla huomattava vaikutus ilmanlaatuun. Puulämmityksen kieltämistä ei tietääkseni ole kukaan suunnittelemassa, eikä
tutkimuksissamme ole sellaista suositeltukaan. Puulämmityksessä on kiistattomasti myös hyviä puolia, joita koitin väitöskirjassakin tuoda esille. Kuten aina, tutkimuksen tarkoitus on tässäkin aiheessa lisätä ymmärrystä ja mahdollistaa parempia valintoja jatkossa.
Tiedon ja keskustelun lisääminen harvoin ampuu ketään jalkaan.
Ahdistunut pienpolttaja
1.2.2022
klo 18.59
Kiitos kirjoituksesta - ahdistuin. Noin kymmenen vuotta sitten siirryin lämmittämään taloani puulla ja osittain sähköllä. Vuotuisesta energian kulutuksestani, 40 MWh, puun osuus on liki puolet. Käytän ns. alapalokattilaa sen korkean hyötysuhteen vuoksi.
Syynä lämmitysratkaisuuni oli se, että silloin puunpolttoa pidettiin jopa ympäristötekona. Ympäristön eli CO2 päästöjen kannalta väitettiin olevan melko samantekevää poltetaanko puuta kattilassa vaiko annetaanko puun lahota metsissä. Väitettiin, että korjuu
kypsäksi kasvaneen puun käytön lisääminen ja tätä kautta uusien metsien kasvattaminen lisäisi co2-nielua. Ehkä erehdyin ehkä en. Yhtenä syynä siirtymiseen puunpolttoon oli se, että saan koivurankoja ostettua n. 1.2 - 1..4 senttiä per kWh. Rankojen muuttaminen
polttopuuksi (=klapeiksi) oli hyötyliikuntaa ja näin paransi huomattavasti terveyttäni. Kunnes vanhenin ja hekennyin. Toisena syynä puunpolttoon oli halu olla itsenäinen, riippumaton valitsevasta teknisestä infrastruktuurista ja sen rakenteista. Siinä onnistuin
- vain osittain. No hyvä. Suurimissa kaupungeissamme ollaan kovaa vauhtia siirtymässä hakevoimaloihin tuottamassa kaukolämpöä. Minun on hieman vaikea uskoa että pienkattiloissa CO2 päästöt olisivat suuremmat kuin suurvoimaloissa. Pikemminkin päinvastoin. Kas
kun pienkattilassa palaminen on ensinnäkin panosluonteista ja toiseksi palaminen ei ole läheskään yhtä täydellistä kuin suurvoimaloissa: Prosesilämpötiloissa lienee huikeat erot. Tässä näkyykin - ilmeisesti - pienkattiloiden ongelma, akhileen kantapää. Alhaisen
prosessilämpötilan vuoksi kattilat nokeavat ja päästävät hiilipartikkeleita ilmaan. Hyvä Mikko (sallithan että sinuttelen) olisin kovin ilahtunut jos voisin saada jonkinlaista vinkkiä näistä piipun päälle asennettavista savukaasupuhdistimista. Kovasti haluaisin
sellaisen. Joten olisin kovin iloinen, jos voisit antaa vinkkejä tutkimustuloksista ja toimivista kaupallisista laitteista.
Mikko Savolahti
7.2.2022
klo 15.49
Kiitos kommentista ja pahoittelut ahdistuksen aiheuttamisesta. Pienpolton ilmastovaikutusten tutkimisen tarkoitus ei ole syyllistää kotiansa lämmittäviä ihmisiä. Tavoite oli selvittää yleisesti, voiko puulämmityksen lisäämistä ajatella mielekkäänä politiikkatoimena
ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Tulosten perusteella ei näytä siltä. Itse näen saman johtopäätöksen koskevan myös hakkeella toimivia voimalaitoksia, vaikkei niistä mustaa hiiltä juuri tulekaan (kuten ei parhaista pienkattiloistakaan). Kuluva talvi on kuitenkin
taas osoittanut energiaomavaraisuuden arvon monessa kotitaloudessa, ja mm. tämän takia en myöskään kannata ajatusta politiikkatoimista, joilla puulämmityksestä pyrittäisiin pääsemään eroon. No, tällaista en tosiaan ole kuullut Suomessa ehdotettavankaan. Tämäkään
asia ei siis ole mustavalkoinen. Puulämmitys itsessään ei mielestäni ole mitenkään paheksuttavaa, ja huoltovarmuuden suhteen pientaloissa olisi hyvä olla mahdollisuus puulämmitykseen ainakin varalla. Olet selvästi kiinnostunut laitteesi toiminnasta, ja oikein
käytettynä tehokas alapalokattilasi tuskin on kovin paha savuttaja. Jos sinä tai naapurisi ette kärsi savuhaitoista ja pienkattila on sinun tilanteessasi toimiva lämmitysratkaisu, tästä aiheesta ei ehkä kannata kantaa loputtomasti murhetta. Harmi kyllä en
osaa suositella Suomesta löytyvää kiinteistökokoluokan savukaasunpuhdistinta tai edes tiedä, onko markkinoilla varteenotettavia vaihtoehtoja. Väitöskirjani yhdessä artikkelissa tutkittiin sähkösuodattimia yhtenä teoreettisena keinona vähentää pienpolton hiukkaspäästöjä.
Siinä oletukset tehokkuudesta ja hinnasta perustuivat keskieurooppalaisiin tutkimuksiin (jotka alkavat olla nyt jo kymmenisen vuotta vanhoja). Sähkösuodatinten asennus kaikkiin pienkattiloihin ei silloin vaikuttanut erityisen kustannustehokkaalta politiikkatoimelta,
enkä ole päivittänyt tietojani viime vuosina asian suhteen. Olen kyllä kuullut, että suodattimia on tutkittu myös Suomessa.
Ahdistunut pienpolttaja
10.2.2022
klo 14.10
Kiitos vastauksesta. Odotinkin sitä (ja siksi provosoiva alku). Latasin väitöskirjasi tablettiini. Siinä onkin pohdittavaa. Jotta asia olisi vielä mutkikkaampi niin totean kuitenkin, että hankkimani koivupuut ovat yleensä peräisin harvennushakkuista. Näitä
hakkuita joudutaan tekemään jotta talousmetsämme voisivat paremmin ja olisivat tuottoisampia ja siinä sivussa olisivat suurempia CO2 nieluja. Kirjoituksesi vaikutti erityisesti kolmeen asiaan: a) hankin savuputkeen asennettavan imurin (310 m3/h), jotta palaminen
olisi täydellisempää heti sytytysvaiheessa (ideaaliset prosessilämpötilat nousevat jo alussa), b) aloin pohtimaan voisiko savukaasusuodattimen tehdä itse (periaatteessa ei taida olla mutta kuin savuputkessa toimiva tehokas ionisaattoori), ja c) täydentää järjestelmääni
ilma-vesi lämpöpumpulla (tämä siksi, että klapien tekeminen alkaa pikku hiljaa maistumaan puulta). Mikäli olen oikein ymmärtänyt, niin suomalaisia ahkerampia puunpolttajia ovat saksalaiset ja pohjoisitalialaiset. Saksassa on ilmeisesti säädöksiä millä haluaan
päästä eroon vanhoista erityisen saastuttavista kattiloista. Yhteenvetona puulla lämmittänen on halpaa, työlästä ja oikein käytettynä jossain määrin ympäristöä saastuttavaa. - En oikein voi suositella kenellekään, paitsi sille joka kaipaa hyötyliikuntaa.