Ilmalaiva kuljettamaan puuhiiltä

Usein sanotaan, että Suomessa pitäisi käyttää enemmän biopolttoaineita. Pikainen laskutoimitus osoittaa kuitenkin, että se on melko mahdotonta. Voimalaitosten tuottama lämpö kannattaa hyödyntää, jolloin voimalaitokset ovat ensisijaisesti keskellä kaupunkeja. Ja jos voimalaitokset kuluttaisivat puuta täydellä tehollaan, iso kaupunkivoimala tarvitsee kymmenen minuutin välein rekkakuormallisen puuta.(*)

Tällainen määrä puutavararekkoja aiheuttaisi melkoisen ruuhkan kaupunkiin. Kuljetusmatkat olisivat myös paljon pidempiä kuin paperitehtaille viennin keskimäärin 95 kilometrin kuljetusmatka – paperitehtaat eivät todellakaan ole suurkaupunkien keskustoissa. Lisäksi yksi puutavararekka kuluttaa tietä yhtä paljon kuin 86 000 kaupunkiautoa. (**)

Ideani on, että voisimme kuljettaa puuhiiltä ilmalaivalla voimalaitokselle.

Voisimme kuljettaa puita mahdollisimman hankalasta paikasta mahdollisimman hankalaan paikkaan: tiettömästä metsästä suoraan kaupungin keskustaan.

Koska Suomen energiantuotanto on joka tapauksessa kriisissä, voimme unohtaa hiilidioksidipäästöt, ja ottaa käyttöön kehitysmaissa hyväksi koettu keino: puuhiili. Voimme polttaa puut jo metsässä hiileksi ja kuljettaa vain paljon enemmän energiaa samassa painossa sisältävää hiiltä. Nyrkkisääntö sanoo, että puolet energiasta jää puuhiileen. Puuhiili kuitenkin painaa paljon vähemmän ja tuottaa palaessaan paljon vähemmän tuhkaa. Puuhiilen poltossa saadaan myös talteen arvokasta puuöljyä.

USA:ssa testataan 66 tonnin kantavuuksisia alumiinisia kuljetusilmalaivoja. [5]

Puuhiilen lämpöarvo on 30-35 MJ/kg eli noin 9 kWh/kg. [1, s. 78] Se on yli kaksinkertainen kuivan puun lämpöarvoon. Metsässä polttamisessa myös selvitään puun kuivauksen ja haketuksen ongelmasta.

66 tonnin ilmalaiva vastaa yli kolmea tukkirekkaa. Mielenkiintoiseksi tämä tulee, jos pystytään toteuttamaan suunnitelmissa oleva 500 tonnin kuorman ilmalaiva. Silloin yksi hiililastissa oleva ilmalaiva vastaa 25 tukkirekkaa. Ilmalaivoja tarvitaan kuitenkin yhä yksi hiililastillinen aina neljän tunnin välein.

Mikäli puuta ei polteta hiileksi, lasteja tarvitaan kaksinkertainen määrä ja puu on kuivattava ja haketettava kuluttaen energiaa.

Ilmalaiva olisi mielenkiintoinen vaihtoehto, koska tiestö ei kuluisi, kaupunkeihin ei tulisi ruuhkia, puuta voitaisiin hakea tiettömistä metsistä samalla kustannuksella kuin tien vierestä, ja ilmalaiva ei tarvitse energiaa pysyäkseen ilmassa. Ilmalaivan kulut ovat hyvin lähellä sen pääomakulut – mutta ilmalaivan hinnasta kenelläkään ei ole vielä mitään käsitystä. Kuten tuulivoimaloiden rakentajat ovat huomanneet, Suomi on hyvä paikka ilmalaivoille, koska täällä tuulee ja myrskyää kansainvälisesti katsoen vähän.

(*) Puu joudutaan jossain kuivaamaan ja ehkä hakettamaan, mutta jos oletamme, että kuljetettava puu on koivua, joka tuodaan kuivattuna (10-20% kosteus) voimalaan, koivun polttoarvo on 4,15 kWh/kg [1 s. 73] eli 41 tonnin hyötykuorman polttoarvo on 170 MWh. Yhdellä kuormalla 170 MW voimala toimisi tunnin 100% hyötysuhteella. Esimerkiksi Hanasaaren voimala Helsingissä on sähköteholtaan 220 MW ja lämpöteholtaan 420 MW. Tuollainen voimala tarvitsee 4-6 puutavararekkaa tunnissa. Nyt voimala suunnittelee käyttävänsä tulevaisuudessa 5% pellettejä, mikä on jo aikamoinen kuljetusrumba.[3]

(**) Auto kuluttaa tietä suhteessa (akseli)painonsa neljänteen potenssiin. [4, ”Generalized Fourth Power Law”] Täysikokoinen puutavararekka painaa 60 tonnia (hyötykuorma 41 tonnia), ja on seitsemänakselinen [2] eli yksi tukkirekka kuluttaa tietä yhtä paljon kuin (60/(7/2))⁴ = 86 tuhatta tonnin painoista kaupunkiautoa (kaksi akselia). Tukkirekka kymmenen minuutin välein vastaa 12 miljoonaa kaupunkiautoa vuorokaudessa tuhoamassa tiestöä.

[1] Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Eija Alakangas, 2000, VTT Energia tiedotteita 2045. http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2000/T2045.pdf

[2] Puutavaran autokuljetus, Metsätehon opas, Metsäteho, 1997. http://www.metsateho.fi/files/metsateho/Opas/Puutavaran_autokuljetus_opas.pdf

[3] http://blogi.helen.fi/siilot-valmiina-salmisaaressa/

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/AASHO_Road_Test

[5] http://gizmodo.com/the-aluminum-airship-of-the-future-has-finally-flown-1301320903

3 vastausta artikkeliin “Ilmalaiva kuljettamaan puuhiiltä”

  1. Tämä on kyllä asteikolla nollasta kymppiin niin älytön idea, että en tiedä miten päin istua. Toisaalta herra nimeltä Watkins ideoi vuonna 1900, että sadan vuoden päästä meillä on kännykät ja internet. Häntä pidettiin hulluna, mutta vuonna 2000 voi vain todeta kuinka oikeassa hän oli aikanaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *