# Biohiilen valmistustekniikat osana pitkäaikaisia hiilinieluja - Savonia-AMK

> Vesihiili hankkeessa selvitetään ja demonstroidaan biohiilen valmistusta ja käyttöä mm. vedensuodatussovelluksissa.

## Vesihiili-hankkeen tavoitteet
Vesihiili-hankkeessa selvitetään ja demonstroidaan biohiilen valmistusta ja käyttöä muun muassa vedensuodatussovelluksissa ja kasvatusalustana. Hankkeen tavoitteena on kartuttaa tietotaitoa biohiilen suodatuskäytöstä kenttäkokeiden kautta ja parantaa biohiilen valmistukseen perustuvan kiertotalouden liiketoiminnan käynnistymistä. Toimenpiteillä luodaan edellytyksiä uudelle elinkeinotoiminnalle erityisesti haja-asutusalueilla.

## Biohiilen potentiaali ja markkinat
Kansallisen biotalousstrategian tavoitteena on biotalouden arvonlisän kaksinkertaistaminen, missä biohiilellä nähdään suurta potentiaalia. Vaikka aiheesta on tehty runsaasti selvityksiä, kokonaiskuva markkinoinnista ja arvonlisäpotentiaalista on vielä puutteellinen. Biohiilituotteiden markkinoiden ymmärrys on heikkoa, ja potentiaaliset tarjoajat ja käyttäjät eivät vielä kohtaa.

Suomessa nähdään merkittävä mahdollisuus integroida biohiilen tuotanto osaksi:
* Metsäteollisuuden prosesseja
* Kaukolämmön tuotantoa (tukemaan energiajärjestelmien joustavuutta)
* Biokaasulaitoksia

## Valmistustekniikat

### Hidaspyrolyysi
Hidaspyrolyysi on yksi tehokkaimmista termokemiallisista prosesseista biomassan ja jätteiden muuntamiseksi energiatuotteiksi hapettomissa olosuhteissa.
* **Lämpötila:** 300–650 °C (nousee prosessin aikana lähes 700 °C:een).
* **Tuotokset:** Biohiili (30–40 %), kaasujae (25–35 %) ja nestejae (25–30 %).
* **Edut:** Skaalautuvuus, joustavuus raaka-aineen suhteen ja mahdollisuus tuottaa halutun laatuista biohiiltä prosessiolosuhteita muuttamalla.

### HTC-prosessi (märkähiilto)
HTC-prosessi on termokemiallinen menetelmä, jossa orgaanisesta raaka-aineesta valmistetaan ruskohiiltä muistuttavaa kiinteää ainetta veden läsnä ollessa.
* **Lämpötila:** 180–250 ⁰C kyllästetyn höyryn paineessa.
* **Tuotokset:** Kiinteä hiili (50–80 %), nestefaasi (5–20 %) ja kaasufaasi (2–5 %).
* **Edut:** Soveltuu korkean kosteuspitoisuuden materiaaleille (esim. lietteet) ilman erillistä kuivausta.

### Panostoimiset laitteistot
Panostoimisissa laitteistoissa materiaalia ei voida lisätä prosessin aikana. Tuotantokapasiteetti vaihtelee muutamista kiloista satoihin kiloihin. Laitteet perustuvat ulkoiseen lämmönlähteeseen (kaasut, pyrolyysiöljyt, sähkö tai klapit).

## Vesihiili-hankkeen laitteistokehitys
Koska markkinoilta ei löytynyt hankkeen tavoitteisiin soveltuvaa laitteistoa, Varkauden energiatekniikan tutkimuskeskuksessa suunniteltiin oma panostoiminen hiiletin.

* **Tekniset ominaisuudet:**
    * Tilavuus: hieman alle 100 litraa.
    * Lämpötila-alue: 20–700 °C.
    * Ominaisuudet: Lapasekoitus (suunta vaihdettavissa), mahdollistaa materiaalin kuivaamisen ja hiiletyksen samassa prosessissa, erillinen yhde tisleiden talteenottoon.
* **Yhteistyökumppanit:**
    * Metwelding (konepaja, Leppävirta)
    * Savon Automation Oy (sähkö- ja automaatio, Sorsakoski)

## Hankkeen rahoitus ja toteuttajat
Vesihiili-hanke on EU:n osarahoittama hanke, jota rahoittaa Oikeudenmukaisen siirtymän rahasto (JTF) ja rahoittavana viranomaisena toimii Pohjois-Savon liitto.

**Toteuttajat (Savonia-ammattikorkeakoulu):**
* Maarit Janhunen, TKI-asiantuntija
* Raquel Mier Gonzàlez, Tutkimusinsinööri
* Janne Ylönen, Tutkimusinsinööri
* Olli Torvinen, Tutkimusinsinööri / projektipäällikkö

## Lähteet
* Salo, E., Siipola, V., Raitila, J., Björnström, M. & Karlsson, M., Biohiili osana suomalaista biotaloutta, VTT, 2025
* [Biotalous.fi](http://www.biotalous.fi)
* [Bioenergia.fi/biohiili](http://www.bioenergia.fi/biohiili)