Puuhakekasojen itselämpenemisen hyödyntäminen hakkeen kuivauksessa ja laadunhallinnassa – HAIKU hankkeen loppuraportti

Energian ennätyskorkea hinta, Venäjän tuontipuun korvaaminen ja huoltovarmuuden turvaaminen kiihdyttävät kotimaisen energiapuun kysyntää. Puun käytön lisääntyessä erilaisten hienonnettujen jakeiden kuljetus ja varastointi lisääntyvät. Varastoinnin yhteydessä tapahtuva polttoaineen laadun heikkeneminen ja kuivamassahävikki ovat ei-toivottuja ilmiöitä, joista aiheutuu taloudellisia menetyksiä. Kuivamassahävikistä voi seurata myös merkittäviä hiilipäästöjä. Haiku-projektissa tutkittiin varastointikokeiden ja fysikaalisen mallinnuksen avulla tuuletuksen vaikutusta havupuusta koostuvan runkopuuhakkeen ja männynkuoren varastointikäyttäytymiseen lähes puoli vuotta kestäneillä varastointikokeilla. Runkopuuhakkeella tuuletuksen vaikutuksia verrattiin myös muovilla katetuista ja hengittävällä LiveTech Suoja® -vaahdolla peitetyistä aumoista mitattuihin tuloksiin. Kokeessa käytetty runkopuuhake oli hyvälaatuista, ja kuivamassahävikiksi mitattiin 3–5 % (keskim. 0,5–0,9 %/kk). Männynkuorella hävikki oli 16–18 % (keskim. 2,9–3,3 %/kk). Käsittelyjen väliset erot eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkitseviä. Hiilidioksidia vapautui runkopuuhakkeesta kuukaudessa keskimäärin 5 kg kiintokuutiometriä kohti ja männynkuoresta 18 kg/m3. Vaikka varsinkin runkopuuhakkeen kuivamassahävikki oli maltillinen, polttoainejakeiden pitkäaikainen varastointi voi olla merkittävä päästölähde valtakunnallisella tasolla. Energiapuun varastoinnin ympäristövaikutuksiin tulisikin kiinnittää aikaisempaa enemmän huomiota. Hankkeen tulosten perusteella kuivamassa- ja energiahävikkeihin on kuitenkin vaikea vaikuttaa varastointiteknisin keinoin kustannustehokkaasti. Polttohakkeen raaka-aine kannattaakin varastoida hakettamattomana mahdollisimman pitkään. Nopeimmin hajoavien polttoainejakeiden (kuori, hakkuutähdehake) varastointiajat kannattaa minimoida. Polttoainejakeiden varastointiaikojen kattavampi seuranta ja hallinta ovatkin selkeimpiä kehittämiskohteita puupolttoaineiden arvoverkossa. Kasojen sisällä tapahtuvien ilmiöiden hallinta voisi tarjota mahdollisuuksia kääntää vääjäämättä tapahtuvat prosessit hyödyksi. HAIKU-projektissa monitoroitiin ja mallinnettiin hakekasan lämpenemisprosessi sekä tutkittiin sen hyödyntämistä kasan kuivauksessa

OHJATTAVAN TIEPUOMIN SUUNNITTELU

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella syrjäseudun olosuhteisiin sekä jatkuvaan arkikäyttöön soveltuva ohjattava tiepuomi. Tavoitteena oli etsiä tietoa, pohtia, vertailla ja suunnitella erilaisia vaihtoehtoja, kustannuksia ja käyttövarmuutta silmällä pitäen. Suunnitteluprosessissa sovellettiin vapaasti VDI 2222 -suunnittelumetodia erilaisten vaihtoehtojen vertailuun ja valintaan. Lujuuslaskelmat toteutettiin Pro/Engineer ohjelmiston Mechanica-lisäosalla. Opinnäytetyö koostuu eri osuuksista, joissa valitaan puomin malli, materiaali, voimanlähde, ohjaustapa sekä ohjauksen suunnittelusta. Kyseisissä osioissa pohditaan eri vaihtoehtoja, sekä niiden ominaisuuksia kuin myös soveltuvuutta projektin toteuttamiseen. Tulokseksi saatiin lähtökohdat kyseisen projektin käytännössä toteuttamiseen. Kuitenkin tulosten perusteella voidaan todeta, että jatkokehitykselle jää varaa. Huomioitavia asioita jatkokehityksen kannalta ovat CE-merkintä, konedirektiivin tarkempi tulkinta, voimansiirron suunnittelu sekä käytettävyyden parantaminen.The objective of this thesis was to design a controlled gate which would be suitable for conditions in sparsely populated areas and daily usage. The goal was to search information, weigh, compare and design different alternatives, while paying attention to financial costs and reliability. VDI 2222 -designing method was used in the designing process to compare and make choices between different alternatives. Structural analysis was made using Pro/Engineer software with a Mechanica add-on. Thesis consists of different sections, in which gate type, material, power source and controlling method are chosen, as well as designing of controlling system. In these sections different alternatives are considered, as well as their properties and applicability to implementing this project. Results of the designing process are a basis for implementing the project in practice. However, on the basis of the results, it can be noted that there is still room for further development. Notable issues for further development are CE-approval, further applying of the machinery directive, designing of transmission and improving usability