4/2006



Artiklid
Puutuhk vetiseks metsa

Tarbepuuks klbmatu hall lepp sobib suurepraselt biokttematerjaliks.
Hendrik Relve
Maailmas kasutatakse ha enam puitu energia saamiseks. Kuhu panna tekkiv tuhk? Sel teemal on viimastel aastatel Euroopas korraldatud rahvusvahelisi uurimisprojekte, kuhu on kaasatud ka eesti teadlasi.

ENERGIATOOTMISES KASUTATAKSE HA ENAM KTTEPUITU
Fossiilsete ktuste piiratud varude ja nende pletamisega kaasnevate negatiivsete keskkonnamjude tttu on viimastel aastakmnetel agaralt otsitud alternatiivseid energiasaamise vimalusi. Suurt thelepanu on pratud eesktt taastuvate energiaallikate kasutusvimalustele ja nende rakendamisele. Hdro- ja tuuleenergeetika krval on thtsa koha omandanud bioktuste, eriti puidu kasutus.

Puitu on ajast aega kasutatud energia (soojuse) saamiseks. See on ks metsade peamisi sotsiaalmajanduslikke funktsioone kogu maailmas. Maailma vhemarenenud piirkondades on puit traditsiooniliselt olnud peamine energiaallikas, vhemalt kodumajapidamistes toidu valmistamiseks ja soojuse saamiseks.
Kuna viimastel aastatel on Phjamaades ja ka Eestis ha enam rhutatud metsakossteemide sstliku majandamise vajadust ja keskkonnakaitseaspekte, on huviorbiiti tusnud puit kui taastuv energiaallikas. Rohkem kui veerand le 50 MW vimsusega katlamajadest Eestis on juba le linud puidule ja hakkpuidule. Enamik farme ja ettevtteid maarajoonides kasutab aga soojusenergia saamiseks ksnes puitu. Taastuva ja keskkonda vhe saastava energiaallikana on puit leidnud poolehoidjaid ning tarvitust eriti Skandinaavias, aga ka teistes maades.
Arenenud maades on puit olnud peamiselt siiski tstuse tooraine. Puidutstusettevtetes tekib mrkimisvrne kogus jtmeid, millest toodetakse energiat. Kttepuudena pletatakse ra suur osa nn. mittelikviidsest puidust ja viimasel ajal ka suur osa raiejtmetest. Puidu suurenevat osa arenenud tstusriikide energiatootmises nitab fakt, et 1990. aastal kasutasid 15 Euroopa Liidu riiki energia saamiseks le 200 miljoni ekvivalenttihumeetri puitu ja puidusaadusi, mis hlmas peaaegu 46% kogu raiutud puidust (Hakkila, Parikka, 2002). Eesti statistikaameti andmetel (Eesti..., 2002) suurenes Eestis puidu kasutus energiatootmiseks aastail 19902001 peaaegu kolm korda. EL energiapoliitika sihtide jrgi saadakse 2010. aastal 12% kogu energiast taastuvatest energiaallikatest ja biomassi tarvitus sel otstarbel suureneb ajavahemikul 19952010 kolm korda.

PUIDU PLETAMISEL TEKIB KLLALTKI PALJU TUHKA
Olenevalt puuliigist on meil ktteks kasutatavate puuliikide puidu tuhasisaldus keskmiselt 0,6% puidu kuivmassist (Wahlroos, 1979). Puukoore tuhasisaldus on tunduvalt suurem. Eesti statistikaameti (Eesti..., 2005) andmetel tarbiti 2004. aastal Eestis 3,71 miljonit tihumeetrit kttepuitu. Seega tekib meil energiatootmise jgina praegu teoreetiliselt le 12 700 tonni tuhka aastas. Rootsis, kus puit ja puidujtmed on oluline energiaallikas, tekib aastas le 300 000 tonni puutuhka (Andersson, Emilsson, 2006).
Puidu, eriti raiejtmete intensiivne kasutus ning puidu pletamine, mis tekitab suuri tuhakoguseid, toob endaga kaasa koloogilisi probleeme. Varudes puitu traditsiooniliste raieviisidega ning ttades metsa les nn. kogupuumeetodil, tekib hulganisti raiejtmeid. Ent kui raiejtmed suuremalt jaolt koristada, viiakse metsakossteemidest vlja suur hulk puude kasvuks vajalikke toitaineid, seetttu vheneb metsamuldade viljakus. Teisest kljest tekib tsiseid probleeme seoses tekkiva tuha kasutusvimaluste ja utiliseerimisega. Vltimaks plevkivituhamgede krvale ka puutuhamgede teket, tuleb leida vimalusi, kuidas puutuhka otstarbekalt kasutada. Puutuhk sisaldab taimedele vajalikke toitaineid enam-vhem samas vahekorras kui kasvav puu. Seega oleks ks lahendus viia puutuhk tagasi metsa. Niiviisi kompenseeritaks metsamuldades raiejtmetega eemaldatavad toitained ja tuhk utiliseeritaks.

RAHVUSVAHELISE TEADUSUURINGU EESTVEDAJAD OLID TAANLASED
Keskkonnakaitse seisukohast peavad teadusuuringud ennetama ebasoovitavaid tagajrgi. Seda enam, et Eesti keskkonnastrateegia jrgi peaks 2010. aastaks kasutatama poole rohkem tstusjtmeid. See aga nuab vga hoolikat ja teaduslikult phjendatud uurimistd, et selgitada tstusheitmete taaskasutuse optimaalseid vtteid ja meetodeid.
Seetttu ongi viimasel ajal intensiivistunud sellealane teaduslik uurimist nii meil kui ka kogu maailmas. ks suurimaid rahvusvahelisi teaduslikke uurimisprojekte selles valdkonnas oli projekt WOOD FOR ENERGY a contribution to the development of sustainable forest management (WOOD-EN-MAN), mida aastail 20002005 finantseeris Euroopa Liit. Peale puidu rolli energiaallikana thtsustas see projekt puutuha tarvitust ja rhutas vajadust uurida sellega kaasnevaid tagajrgi.
Projektis osalesid kik Skandinaavia maad ja Baltimaad, tpsemalt metsainstituudid vi pllumajanduslikoolid. Projekti korraldus ja uurimistde koordineerimine oli Taani metsanduse ja maastike uurimise instituudi teadusttajate hallata. Projekti ldjuht oli Dr. Karsten Raulund-Rasmussen.
Projekt oli jaotatud uurimiseesmrkide jrgi 11 allteemaks: iga riigi teadlastel tuli lahendada teatud lik tervikprojektist ja juda oma eesmrgile.

MIDA UURISID SKANDINAAVIA JA BALTIMAADE TEADLASED?
Rootsis toodetakse bioenergiavarudest 13% kogu energiast. Arvestades tekkivaid suuri puutuhakoguseid, on selle utiliseerimine Rootsis eriti aktuaalne. Rootsi pllumajanduslikooli teadlased selgitasid dr. Erik Karltuni juhatusel puutuha granuleerimistehnoloogia probleeme, eri puuliikide tuha keemilist koostist, elementide omastatavust ja kttesaadavust puutuhaga vetatud muldadest. Rootslaste uuringud keskendusid sealsetele keskkonnaprobleemidele ning nad said toetuda oma rikkalikele kogemustele metsamuldade vetamise kohta puutuhaga. Nimelt oli Luna-Rootsis happesademete tagajrjel mulla pH vhenenud he hiku vrra ning ilmnes puude peenjuurte hving. Mullaviljakuse taastamiseks kasutati edukalt puutuhka. Niteks kui granuleeritud puutuhka kasutati 4 t/ha, suurenes saviliivmoreenil kasvavas kuusikus prast viiendat kasvuperioodi fosfori sisaldus mkoriisa biomassis, kusjuures mulla pH suurenes 0,30,5 hiku vrra.
Soome metsandusuuringute instituudil on aastakmneid tagasi rajatud katsevrgustik, selgitamaks puutuha mju metsamuldadele ja metsade bioproduktsioonile. Knealuse projekti puhul juhatas Soome uurimisrhma prof. Antti Asikainen. Soomlaste uuringute tulemusena selgus, et puutuha kasutus turvasmuldadel on igati perspektiivne. Puutuhaga vetamise efekt kuivendatud turbasoodes oli tunduvalt suurem kui tstuslike fosfor- ja kaaliumvetiste korral. Ammendatud turbarabas kase- ja pajuvsaga tehtud katsetest jreldati, et puutuha kui vetise mju ilmneb hiljem, kuid vib kesta 3040 aastat. Vastuolulisi andmeid on aga saadud mineraalmuldade vetamise kohta puutuhaga.
Norra metsandusuuringute instituudi teadlased prof. Anders Lunnani juhatusel analsisid kttepuidu intensiivse kasutusega kaasnevaid sotsiaalkonoomilisi probleeme ja ttasid vlja praktilised soovitused. Selle trhma lesanne oli selgitada puidu kui taastuva energiavaru konkurentsivimet energeetikassteemis, hinnata puidu kui energiaallika praegust turunudlust ja thive probleeme. Majanduspoliitilise analsiga pti anda terviklikke poliitilisi soovitusi, kuidas puutuhka sotsiaalkonoomiliselt paremini kasutada. Leedus rajasid Leedu metsandusuuringute instituudi teadlased prof. Remigijus Ozolinciuse juhatusel katsed kossteemi aineringluse uurimiseks puutuhaga vetatud metsades. Kuna puutuhk peaaegu ei sisalda lmmastikku, siis viidi mulda ka eri kogused lmmastikvetisi, hoidmaks toitainete tasakaalu. Dr. Talis Gaitnieks ja tema trhm Lti metsandusuuringute instituudist selgitasid puutuhaga tdeldud puude juuressteemi arengut ja mkoriisa elutegevust mulla pH ning keemilise koostise muutumisel.

EESTI TEADLASTE LESANNE OLI SELGITADA PUUTUHA MJU SSTEEMIS PUU KASVUKESKKOND
Eestist osales projektis tolleaegse Eesti pllumajanduslikooli metsandusliku uurimisinstituudi, ndse Eesti maalikooli metsandus- ja maaehitusnstituudi kofsioloogia osakond bioloogiakandidaat Malle Mandre juhatusel. Eesti teadlaste lesanne oli selgitada, millised muutused kaasnevad ssteemis puukasvukeskkond, kui kasutada puutuhka vetisena, ja sellest tulenevad rakendusprobleemid. Selgitamaks puutuha mju okaspuude juurdekasvule ning fsioloogilistele nitajatele, rajati katsealad. Uuriti puutuha eri koguste mju mullaomadustele ja mitmetele fsioloogilis-biokeemilistele nitajatele. kofsioloogiliste uuringute rhk oli puude biomassi juurdekasvu muutuste hinnanguil.
Mnni katseala paikneb endise Saku metskonna kanarbiku kasvukohatbi kultuurpuistus, mis on rajatud 1983. aastal klvi teel. Puutuhk puistati 2000. aasta suvel 1000 ruutmeetri suurustele proovitkkidele doosidega 2,5 t/ha ja 5,0 t/ha. Samasse jeti ka tuhaga ttlemata nn. kontrollproovitkk. Igal proovitkil mdeti enne tuha puistamist ja jrgnevatel aastatel sgiseti 15 puu krgus ja rinnasdiameeter, et teha kindlaks juurdekasv. Mulla ja puude kofsioloogiliste parameetrite mramiseks veti korduvalt mulla-, okka- ja puiduproove.

KATSEALADEL MUUTUSID MULLAOMADUSED SELGELT, PUUDE KASV PARANES VAID VEIDI
Puutuha mjul ilmnesid selged muutused mullaomadustes. Vrreldes kontrollproovitkiga suurenes puutuhaga vetatud mulla pH oluliselt juba vetusaasta sgisel. Puutuha mju mulla lemiste horisontide happesusele on kestev. Neli aastat prast katse algust on puutuhaga vetatud muldade pH keskmiselt 0,30,8 hiku vrra suurem kui kontrollalal. Puutuhas leiduvate makroelementide lahustuvus on suur ja taimed omastavad neid hsti. Ka meie eksperimendis suurenes mulla mineraalainete sisaldus tunduvalt. Niteks suurenes variandi 5,0 t/ha puhul mulla kaaliumisisaldus 23 korda, magneesiumisisaldus 5 korda ja mangaanisisaldus 9 korda. Mulla lemistes horisontides vhenes aga lmmastikusisaldus. Ka teistes maades tehtud lupjamiskatsete ja puutuhaga vetuse puhul on mulla lmmastikusisaldus vhenenud. Seda seletatakse mineralisatsiooni- ja nitrifikatsioonipro tsesside muutustega. htaegu suurenes okaste toiteelementide sisaldus, vrreldes kontrollprooviala puude okastega.
Kui krvutati puude keskmisi diameetreid ja krgusi neljanda aasta lpul prast tuhaga vetamist samade parameetritega vetamise algul, selgus, et veidi parem on kasv olnud 2,5 t/ha proovitki puudel. Nende keskmine diameeter on suurenenud nelja aasta jooksul 51,7% ja keskmine krgus 48,5%. Kontrollproovitkil olid need nitajad vastavalt 43,6% ja 44,2%, 5,0 t/ha proovitkil vastavalt 41,3% ja 43,1%.
Seega viks arvata, et puutuha lisamine koguses 2,5 t hektari kohta on mningal mral soodustanud mndide kasvu. Samas tuleb aga mrkida, et erinevused kontrollproovitki puude ja puutuhaga vetatud proovitkkide puude juurdekasvu vahel, aga ka vetatud proovitkkide puude juurdekasvu vahel ei ole statistiliselt olulised. Kuid ksikutel aastatel on siiski ette tulnud ka statistiliselt olulisi erinevusi. Niteks oli 5,0 t/ha proovitki puude radiaalkasv kahel viimasel aastal mrksa viksem kui kontrollproovitkil ning teisel ja neljandal aastal tunduvalt viksem kui 2,5 t/ha proovitkil.
Seda, et puutuhaga vetamine ei anna kiiret efekti, vhemasti toitainevaestel mineraalmuldadel, on nidanud ka Soomes ja Rootsis tehtud uuringud (Sikstrm, 1992; Moilanen, Issakainen, 2000). Selle phjuseks arvatakse olevat lmmastiku aeglustunud mineraliseerumine ja lmmastiku suurenenud immobiliseerumine mikroorganismide biomassis lmmastikuvaestes muldades intensiivistunud mikroobse tegevuse tulemusena. Kuna puutuhas on lmmastikusisaldus vga vike, akumuleerivad mikroorganismid suurema osa metsakdu lagunemisel vabanevast lmmastikust. Teisest kljest on kesoleval juhul uuritud ajavahemik lhike, vrreldes puutuha lagunemise aeglusega. Arvatakse, et puutuhaga mineraalmuldade vetamise peaeesmrk ei peaks olema saavutada kiire puude juurdekasv, vaid kompenseerida pikkamisi toitainete kadu mullas (Jacobson, 2003). Uurimistulemused on siiski nidanud, et puutuha mjul vib juurdekasv toitainerikkamatel mineraalmuldadel tunduvalt suureneda, eriti kui koos puutuhaga kasutada lmmastikvetisi.

PROJEKT RECASH KSITLES PUUTUHA KASUTUST PRAKTIKAS
Teine, rohkem kll puutuha taaskasutuse praktiliste klgedega seonduv rahvusvaheline projekt on Rootsi metsaameti (Swedish Forest Agency) algatatud ning EL LIFE-programmi toetatav projekt Regular Recycling of Wood Ash to Prevent Waste production (RecAsh). Projekti algatamise ajend olid bioenergia tootmisega kaasnevad jtmeprobleemid nii Rootsis kui ka Euroopa Liidus tervikuna. Suurt thelepanu osutatakse projektis raiejtmetega seotud haldus-, tehnoloogia- ja koloogiaprobleemidele. Projektist vtavad osa mitu Rootsi metsaameti regionaalset osakonda ning bioenergeetika tehnoloogiaprobleemidega tegelevad organisatsioonid Rootsist ja Soomest.
ks projekti siht on korraldada rahvusvahelisi seminare, et tutvustada uurimistulemusi ja jagada kogemusi. Esimene seda laadi seminar korraldati 2005. aasta novembris Prahas, teine 2006. aasta septembris Karlstadis. Projekti koordinaatorite arvates on projekti kige olulisem tulemus see, et mrkimisvrses ulatuses on kivitunud protsess ahelas kttepuidu (raiejtmete) varumine tuha teke tuha taaskasutus. Niteks on projekti tuumikalades, Vrmlandi ja rebro maakonnas Rootsis, aastatel 20022005 suurenenud kttepuidu varumine ligemale 1,7 korda. Alates 2003. aastast on regioonis tuhaga vetatud keskmiselt 600 ha aastas, mis hlmab 10% raielankide pindalast, kust kttepuitu (raiejtmeid) on varutud. Tnavu loodetakse tuhka puistata juba 2000 hektarile. Sealjuures peetakse silmas ka majanduslikku tasuvust: tuha kasutamine vetisena ei peaks olema oluliselt kulukam kui alternatiivsed puutuha taaskasutusviisid. Vhendamaks kulusid, tuleks tuhk laotada suurtele kontsentreeritud aladele; htlasi peaksid majandusolud soodustama tuhatootjate huvi tuhast lahtisaamise vastu (Emilsson, Andersson, 2006).

EESTI TEADLASED JTKAVAD PUUTUHA MJU UURINGUID TOITAINEVAESTEL METSAMULDADEL
Eesti metsateadlased antud projektis ei osalenud, kuid pidasid eelnimetatud seminaridel ettekandeid puutuhaga vetamise katsete kohta Eestis.
Et sellealaseid uuringuid tehti Eestis esimest korda, polnud meil kogemusi ja teadmisi puutuha koloogiliste ja fsioloogiliste mjude kohta puudele meie kliima- ja mullastikuoludes. Seetttu uuringud jtkuvad, kusjuures peathelepanu pratakse puutuha kasutusvimalustele toitainevaestel metsamuldadel. Uuringuid finantseerib aastail 20062008 keskkonnainvesteeringute keskus.
Mida elda puutuha kasutusvimaluste perspektiivide kohta Eestis? Meil tekkivad tuhakogused ei ole kaugeltki vrreldavad niteks Rootsi omadega. Keskkonnaministeeriumi info- ja tehnokeskuse andmetel (Keskkonnaministeeriumi..., 2005) toodeti Eesti energeetikaettevtetes turba ja ttlemata puidu pletamisel tuhka umbes 4500 tonni. Peaaegu pool sellest kogusest (ligikaudu 2400 tonni) ladestati prgilatesse. Taaskasutati 1200 tonni. lejnud tuhakoguse saatus on teadmata. Kuna lhitulevikus bioktuste osathtsus ha suureneb, tekib ka rohkem tuhka. Seega peab otsima lahendusi, et plevkivituhamgede krvale ei tekiks puutuhamed. Kasutada puutuhka metsade vetamiseks on tenoliselt ks mistlikumaid viise.

Kirjandus
Andersson, L., Emilsson, S. 2006. Regular recycling of wood ash to prewent waste production RecAshA LIFEEnvironment Demonstration Project. RecAsh 2nd International Seminar, Karlstad Sweden 2627 (28) September 2006. Seminar Proceedings, 59.
Eesti statistika aastaraamat 2002. Statistikaamet, Tallinn.
Eesti statistika aastaraamat 2005. Statistikaamet, Tallinn.
Emilsson, S., Andersson, L., 2006. RecAsh results and experiences. RecAsh 2nd International Seminar, Karlstad Sweden 2627 (28) September 2006. Seminar Proceedings, 59.
Hakkila, P., Parikka, M. 2002. Fuel resources from the forest. J. Richardson, R. Bjrheden, P. Hakkila, A. T. Lowe, C. T. Smith (ed.). Bioenergy from Sustainable Forestry. Guiding Principles and Practice. Forestry Sciences, 71. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers: 1948.
Jacobson, S. 2003. Addition of stabilized wood ashes to Swedish coniferous stands on mineral soils effects on stem growth and needle nutrient concentrations. Silva Fenn. 37: 437450.
Keskkonnaministeeriumi Info-ja Tehnokeskus. 2005. aasta Eesti jtmekitluse koondtabelid. http://www.keskkonnainfo. ee/failid/jaatmed/summary_ewc2_o5.pdf
Moilanen, M., Issakainen, J. 2000. Tuhkalannoituksen metsvaikutukset. Metstehon raportti 93: 18 pp.
Sikstrm, U. 1992. Stemgrowth of Scots pine and Norway spruce on mineral soils after treatment with low lime dose, nitrogen fertilizer and wood ash. The Institute of Forest Improvement, Report No. 27. Uppsala.
Wahlroos, L. 1979. Kotimaiset polttoaineet keskuslmmityskattilat. Pori, Energiakirjat.



Henn Prn,EM v.teadur,Malle Mandre,EM v.teadur,kofsioloogia osak.juh.,Katri Ots,EM v.teadur

Loe kommentaare (1)
Teie nimi:
Teie e-mail:
Kommentaar:


15/11/2012
23/04/2012
23/04/2012
02/04/2012
19/04/2010
19/04/2010
18/12/2009



Mis see on?
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet