Valio ja VTT muuttavat navetan metaania hiilidioksidiksi

Valio ja VTT selvittävät kansainvälisessä tutkimusprojektissa, miten navettailmassa olevan metaanin voisi kerätä ja hajottaa plasmateknologian avulla hiilidioksidiksi.

VTT:n luotsaama tutkimushanke käynnisti alkuvuonna navettailman kaasuseoksen mittaamisen ja tunnistamisen. Mittaukset tehdään Valion Arvelan maitotilalla Pöytyällä, jolla on 240 lehmää. Nelivuotisessa EU-rahoitteisessa CANMILK-projektissa on mukana huippuyliopistoja ja -tutkijoita muun muassa Belgiasta, Englannista, Saksasta ja Hollannista.

VTT tiedotti hankkeesta 16.2.

Maidontuotannon metaanipäästöt muodostavat Suomessa noin 50 prosenttia maidon hiilijalanjäljestä. Tavoitteena on nyt kehittää laite, jolla navettailmaan kertyvä kasvihuonekaasu metaani muutettaisiin vähemmän haitalliseksi hiilidioksidiksi.

Metaani hajoaa 10-12 vuodessa

Metaania syntyy lehmän pötsissä ruuansulatuksen yhteydessä sekä maitotilalla lannan käsittelystä ja varastoinnista. Metaani on kasvihuonekaasu, jonka ilmastoa lämmittävä vaikutus ilmakehässä on lyhyempi, mutta 28 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi. Metaani hajoaa ilmakehässä 10–12 vuodessa hiilidioksidiksi.

EU:n alueella olevilla noin 1,8 miljoonalla nautakarjatilalla on noin 77 miljoonaa nautaa, jotka tuottavat 158 MT CO2-ekvivalenttia metaania vuodessa. EU-alueen kasvihuonekaasupäästöistä 10 prosenttia on peräisin maataloudesta, ja maatalouden päästöistä 43 prosenttia on märehtijöiden synnyttämää metaania.

Euroopan Unionin Fit for 55 -lainsäädäntöehdotus tähtää maatalouden hiilineutraaliuteen vuoteen 2035 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi tarvitaan nopeita ja kustannustehokkaita ratkaisuja.

”Tavoitteenamme on kehittää edullinen teknologinen ratkaisu, joka kerää ja hajottaa navettailman metaanin. Näin voisimme leikata navetan metaanin määrää 90 prosenttia. Kun muunnamme navettailmaan vapautuneen metaanin hiilidioksidiksi, metaanin voimakkaampi lämmittävä vaikutus laskee. Tämä vähentää maidontuotannon ilmastovaikutuksia 30–40 prosenttia”, sanoo tiedotteessa Valion ilmasto-ohjelman johtaja Juha Nousiainen.

Metaanimääriin jopa 90 prosentin leikkaus

Navetassa leijuu useita eri kaasuja, joista metaanin osuus on hyvin pieni, noin satoja miljoonasosia navetan ilmasta. Yksi lehmä tuottaa noin 15 kiloa metaania vuodessa. Kylmäplasmateknologian avulla metaanin lämmittävää vaikutusta voidaan vähentää jo navetassa.

Kylmäplasmaa on monissa arkisissa asioissa ja ilmiöissä kuten loisteputkissa tai taivaalla luomassa revontulia. Kylmäplasmaa muodostuu, kun kaasun sisältämät elektronit lämpenevät riittävän kuumaksi.

”Kylmäplasmaa hyödynnetään metaanin hajottamiseen siten, että navettailman sisältämiä kaasumolekyylejä viritetään reagoimaan metaanin kanssa. Virittäminen tapahtuu sähkön avulla navetan ulkopuolelle sijoitettavassa yksikössä”, sanoo Senior Advisor Pekka Simell VTT:ltä.

Uuden teknologian kehittäminen metaanipäästöjen hallintaan on merkittävää myös globaalilla tasolla, sillä maatalouden kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen on välttämätöntä.

Valion ilmasto-ohjelman tavoitteena on maidon hiilijalanjäljen nollaaminen vuoteen 2035 mennessä eli, että maidontuotannosta syntyy ja sitoutuu saman verran kasvihuonekaasupäästöjä.

Nurmikasvit sitovat hiiltä

Metsien tavoin nurmikasvit sitovat hiiltä ja varastoivat sitä juuriinsa. Nurmeen hiilidioksidi varastoituu hiilihydraattina. Kun lehmä syö nurmea ja märehtii, sen röyhtäillessä nurmeen varastoitunut hiili vapautuu ilmakehään metaanina ja hajoaa 12 vuodessa hiilidioksidiksi – ja päätyy jälleen fotosynteesin kautta kasveihin.

”On selvää, että maatalouden päästöjä on pienennettävä merkittävästi. Vaihtoehtoja on useita, eikä kaikkia keinoja ole vielä keksitty. Nautojen avulla voimme tuottaa korkealaatuisia elintarvikkeita pohjoisillakin pelloilla, joilla nurmi kasvaa hyvin, mutta ruokakasvit eivät tuota riittävää satoa. Tästä hintana ovat lehmien aiheuttamat metaanipäästöt. Meillä on hyviä mahdollisuuksia metaanin vähentämiseen”, Nousiainen summaa.