Puun muuntaminen häkäpöntössä polttokelpoiseksi kaasuksi on vanhaa tekniikkaa. Tekniikassa on omat etunsa ja rajoituksensa. Hankalinta on ollut varmistaa tervojen ja muiden raskaiden hiilivetyjen hajoaminen siten, ettei niistä olisi haittaa kaasun johtamiselle ja loppukäytölle.

Kaasutusmenetelmiä on useita. Tärkeimmät niistä ovat myötävirta- ja vastavirtakaasutus. Vastavirtakaasutuksessa ilma johdetaan arinan ja pelkistävän hiilikerroksen läpi ja otetaan ulos kaasuttimen yläosasta. Tervoja syntyy runsaasti, koska kaasu jäähtyy nopeasti pelkistymiskerroksen jättäessään. Hyötysuhde on kuitenkin hyvä ja hiilikin kaasuuntuu täydellisesti.

Myötävirtakaasutuksessa ilma menee samaan suuntaan kuin polttoaine. Se kohtaa pelkistymiskerroksen ylhäältä päin ja joutuu menemään hiilipatjan läpi. Kaasu otetaan ulos vasta arinan alta. Kaasu on suhteellisen puhdasta ja tervoja on vähän. Se on kuitenkin erittäin kuumaa ja siinä on aina lentotuhkaa. Lisäksi myötävirtakaasuttimessa on vaikea saada hiiltä hajotetuksi täydellisesti. Nämä seikat huonontavat hyötysuhdetta.

Oulunsalossa toimiva CCM-Power on kolmen vuoden kehitystyön tuloksena saanut aikaan kaasuttimen, jossa kuvatut ongelmat on ratkaistu. Heidän kaasuttimestaan tuleva kaasu on erittäin puhdasta. Se palaa lähes värittömällä liekillä, jota ei auringonvalossa silmä erota.

CCM-Power on lähtenyt ratkomaan ongelmaa totutusta poikkeavalla tavalla. Tähän asti on yritetty puhdistaa kaasua eri tekniikoilla, mikä on osoittautunut hankalaksi. Yhden ongelman ratkaiseminen on siittänyt kaksi tai kolme uutta. CCM-Power on keskittynyt tuottamaan mahdollisimman puhdasta kaasua, jonka lopullinen puhdistaminen on helppoa. Tervoja ei kaasussa saa olla silloin lainkaan.

Säätyvä
lämpökerroskaasutin

CCM-Powerin ratkaisu selostettuihin ongelmiin on säätyvä lämpökerroskaasutin. Laitteen idea on siinä, että lämpötila on saatu hallintaan yksinkertaisella ja varmatoimiseksi osoittautuneella tekniikalla. Lämpötila pysyy jatkuvasti 850 asteen yläpuolella. Se varmistaa tervojen hajoamisen. Toisaalta lämpötilan ei anneta nousta yli 1 100 asteen, jotta ei alkaisi syntyä typen oksideja. Kaasutin on tässä suhteessa itsesäätyvä.

Lämpötilan säätyvyyden ratkaissut tekniikka on toistaiseksi salaisuus. Siitä on jätetty patenttihakemus. Samalla vaaditaan patenttisuojaa parillekymmenelle muulle kaasutustekniikkaan liittyvälle ratkaisulle, jotka ovat CCM-Powerin hyppysissä syntyneet.

Koska kaasu on lähtökohtaisesti varsin puhdasta, sen puhdistaminen esimerkiksi moottorikäyttöön on helppoa. Kaasu jäähdytetään ja siitä kondensoidaan ylimääräistä vettä pois. Sen jälkeen erotellaan lentotuhka. Se onnistuu mainiosti halvalla kangassuodattimella, koska kaasu on jo viileää. Jäähdytyksestä jäävä lämpö saadaan lämmönvaihtimella talteen.

Kaasun koostumus on tyypillisesti 15 prosenttia vetyä, 21 prosenttia hiilimonoksidia ja 2 prosenttia metaania. Kaasussa ei ole tervan hajua, ja kaasuputkistot ovat pysyneet puhtaina.
Moottorikäyttöjä on jo tehty, ja koeajot ovat sujuneet ongelmitta. Nyt etsitään kaasukäyttöön sopivaa moottoria. Sen löydyttyä aloitetaan perusteelliset ja pitkäkestoiset koeajot sähkön tuottamiseksi.

Sähköä on tarkoitus tuottaa noin 30 kilowatin teholla. Laitoksen nimellinen kaasutusteho on noin 100 kilowattia. Kaasutin on osoittautunut varsin hyvin säätyväksi. Se toimii moitteetta vielä 20 prosentin osateholla. Ainakin hetkellisesti kaasutinta on pystytty ajamaan 150 prosentin teholla.

Hajautettu lämmön
ja sähkön tuotanto

CCM-Powerin tähtäimessä on tuoda markkinoille helposti hoidettava ja varmatoiminen laitos, joka pystyy tuottamaan sähköä ja lämpöä siellä, missä puupolttoainetta on helposti saatavilla. Tällä hetkellä tähdätään hakkeen käyttöön. Jo nyt on olemassa suunnitelmat, jotka toteuttamalla laitos pystyy käyttämään pyöreää puuta polttoaineena.

Laitoksen koekäyttöjä jatketaan tänä syksynä ja talven mittaan. Tuotekaasun koostumusta tutkitaan entistäkin tarkemmin ja aloitetaan jatkuvat, pitkäkestoiset ajot. Niissä tullaan keskittymään lämmön ja sähkön yhteistuotantoon.

Toimitusjohtaja Leo Ruokamon mukaan jo tähänastiset koekäytöt osoittavat, että laitoksen kaupallisen version suunnittelu voidaan aloittaa. Parhaassa tapauksessa tuote saadaan markkinoille ensi vuoden mittaan.

Suunnitelmat ovat valmiina myös nykyistä pienemmän kaasuttimen rakentamiseksi. Ruokamo arvelee, että se on valmiina varsin pian. Lopullisissa suunnitelmissa on tarjota kolmea eri teholuokkaa olevia laitoksia. Pienimmän tehoksi kaavaillaan 20 kilowattia. Keskikokoisesta saadaan 50–100 kilowatin tehot ja suurin pystyy noin 250 kilowatin kaasutustehoon.

Ruokamon mukaan megawattikoon laitoksia ei kannata ainakaan toistaiseksi rakentaa. Niissä on niin suuret lämpökuormat, että materiaalit ovat kovilla. Hänen mielestään on viisainta asentaa useita laitoksia rinnan, jos tehontarve on suuri. Se tuo lisäetuna hyvän säätyvyyden kaikenlaisille kuormille. Työmäärä ei monen yksikön myötä juurikaan lisäänny, ja laitosten pitkälle viety automatiikka tekee niistä helppokäyttöisiä.

Jos joku vierastaa sähkön tuotantoa ja haluaa jättää sen muille, sekään ei ole ongelma. Puhdistettu ja jäähdytetty tuotekaasu on erinomaista polttoainetta. Sitä voidaan tarvitessa johtaa pitkiäkin matkoja poltettavaksi juuri siellä, missä sitä tarvitaan. Musta muoviputki palvelisi kaasuputkena mainiosti. Mieleen tulevat hakematta öljykäyttöiset kattilat ja erityisesti kuivuriuunit. Viljelijät ovat epäilemättä kohderyhmänä ensimmäisten joukossa.

Rimaa on
jo nostettu

CCM-Powerin mielessä siintelevät edellistäkin kunnianhimoisemmat hankkeet. Ruokamolla on kumppaninaan yhtiössä insinööri Heikki Majava. Majavalla on pitkä kokemus teollisuuden erilaisista lämpölaitosprosesseista. Yhdessä miehet ovat sitä mieltä, että Fischer Tropsch -synteesin liittäminen kaasun valmistukseen ei pitäisi olla erityisen vaikeaa. Asioita helpottaa merkittävästi se, että jo nyt kaasu on riittävän puhdasta. Lisäksi sen koostumus soveltuu mainiosti Fischer Tropsch -synteesissä käytettäväksi.

On pakko ihailla miesten oivalluskykyä. Mikä olisikaan mukavampaa haja-asutusalueen ihmisen mielestä kuin omavaraisuus sähkön ja lämmön suhteen? Sokerina pohjalla olisi laitos, joka yöajan pienen sähköntarpeen aikana muuntaisi tuotekaasua dieselpolttoaineeksi, bensiiniksi ja vaikkapa voiteluaineiden raaka-aineeksi. Omavaraisuus ulottuisi silloin myös voimakoneisiin ja liikennepolttoaineeksi. Tätä voi kutsua maanviljelijän märäksi uneksi.

Elämme tosi jännittäviä aikoja. Henkilökohtaisesti uskon vankasti, että kaasutustekniikka on se, joka lopulta korjaa potin. CCMPowerin harppaus kaasutustekniikan kehittämisessä lujitti uskoa entisestään. Suomessa on toki muitakin tahoja, jotka painiskelevat kaasutustekniikan kanssa. Pidän jo tässä vaiheessa selvänä, että juuri suomalaisten toimesta tehdään lopullinen läpimurto.

Uskon myös vankasti, että ainoa todellinen vaihtoehto liikennepolttoaineiksi ovat nestemäiset tuotteet. Se ei vaadi mitään muutoksia sen paremmin ajoneuvoihin kuin moottoreihinkaan. Myöskään jakeluketjulle ei tarvitse tehdä yhtään mitään. Fischer Tropsch -synteesillä tuotetut polttoaineet ovat laadultaan vielä nykyistäkin parempia.