Suurin osa maailmasta on sitoutunut rajoittamaan ilmaston lämpenemisen 1,5 asteeseen, ja monet yritykset ovat asettaneet yksittäisiä hiilidioksidipäästöjen vähentämistavoitteita vuodelle 2030. Lähestyessämme vuotta 2026, on neljä vuotta aikaa toteuttaa tavoitteen täyttämiseksi tarvittavat hiilidioksidipäästöjen vähentämistoimet. Teollisuusyritysten keskuudessa on kuitenkin usein epävarmuutta oikeasta polusta päästöjen välittömään vähentämiseen. Taloudellisesti kannattavat ja nopeasti toteutettavat energiatehokkuustoimenpiteet voivat auttaa yrityksiä saavuttamaan tavoitteensa.
Nykyisin maailmassa kulutetaan vuosittain yli 117 000 terawattituntia (TWh) energiaa, pääasiassa polttamalla fossiilisia polttoaineita ja tuottamalla lämpöä. Osa tästä tuotetusta lämmöstä hyödynnetään uudestaan esimerkiksi sähkön tuottamiseen tai kaukolämpöverkoissa, mutta suurin osa jää käyttämättä. Tämä käyttämätön ”lämpöjäte” vapautuu ympäristöön muun muassa pakokaasujen ja jätevesien muodossa.
Hukkalämmön talteenotto ja hyödyntäminen voi merkittävästi vähentää sekä primäärienergian käyttöä että kasvihuonepäästöjä, mikä tekee siitä elintärkeän palan tulevaisuuden kestävässä energiajärjestelmässä.
Energiankulutus Suomessa
Suomessa kulutettiin energiaa vuonna 2023 kaikkiaan yhteensä noin 370 TWh, josta n. 40 % teollisuuden sektorilla (kuvio 1). Jos arvioitu Suomessa syntyvä hukkalämpö saataisiin kokonaisuudessaan hyödynnettyä, kattaisi se yli kolmanneksen vuotuisesta energiankulutuksesta. Näin ollen energiankulutus ja päästöt pienentyisivät sekä taloudelliset säästöt olisivat huomattavia.
Hukkalämmön tilanne Suomessa
Hukkalämpöä syntyy Suomessa arviolta 130 TWh vuosittain. Tästä kaukolämpönä hyödynnetään noin 3 TWh. Teknisesti kohtuudella hyödynnettävissä olevan hukkalämmön potentiaali on arviolta noin 35 TWh. (TEM, 2025.)
Teollisuuden sektorilla potentiaalisesti hyödynnettävissä olevaa hukkalämpöenergiaa on n. 15 TWh (TEM, 2025.) Teollisuuslaitosten hukkalämpöjen hyödyntäminen voi monesti kuitenkin olla kannattamatonta joko sijainnin tai laadun takia. Toimenpiteet edellyttävät investointeja, joiden kustannukset, kuten lämpöpumput ja siirtoverkon rakentaminen, ovat huomattavia. Suurien tehdasalueiden yhteistyö eli energiayhteisö pienentää kustannuksia ja tarjoaa taloudellisesti kannattavamman mahdollisuuden hyödyntää hukkalämpöjä.
Mitä hukkalämpö on?
Hukkalämpö on käytännössä erilaisten energiantuotantomenetelmien ja teollisten prosessien sivutuote. Se on prosesseissa syntyvää, hyödyntämätöntä lämpöenergiaa, joka yleensä vapautetaan sellaisenaan ympäristöön. Sitä syntyy esimerkiksi lämmityksestä, jäähdytyksestä, poistoilmasta, savukaasuista ja jätevesistä. Nämä hukkalämmöt sisältävät huomattavaa potentiaalia hyödynnettäväksi ja jatkokäytettäväksi.
Hukkalämpöjen potentiaali ei ole määrästä vaan sen arvosta, ts. lämpötilatasosta määräytyvä. Hukkalämmöt luokitellaan kolmeen kategoriaa sen lämpötilatason ja käyttötarkoituksen mukaan: matala-, keski- ja korkealämpötilaiset. Yleisesti katsottuna matalalämpötilainen hukkalämpö on alle 100 °C, keskilämpötilainen 100 °C – 400 °C ja korkealämpötilaiset yli 400 °C (Thumann & Mehta, 2013). Lämpötila-alueet eivät aina ole niin selkeitä ja ne määräytyvät toisinaan käyttötarkoituksen mukaan. Esimerkiksi matalalämpötilaiseksi hukkalämmöksi voidaan kutsua lämpöenergiaa, jota on mahdoton hyödyntää halutussa käyttökohteessa ilman lisäjalostusta.
Lämpöpumput suuressa roolissa hukkalämpöjen hyödyntämisessä
Nykyisin on käytettävissä monia menetelmiä hukkalämmön talteenottoon ja hyödyntämiseen. Hyödynnettävän hukkalämmön lämpötilataso määrittää käytettävän menetelmän. Lämmönvaihtimia käytetään siirtämään hukkalämpöä nesteeseen, jota voidaan käyttää lämmitykseen tai muihin prosesseihin. Lämpöpumppuja käytetään matalalämpötilaisen hukkalämmön lämpötilatason nostamiseen. (Thumann & Mehta, 2013.)
Lämpöpumput ovat tärkeässä roolissa hukkalämmön hyödyntämisessä. Niiden merkitys kasvaa tulevaisuudessa, kun teknologian kehityksen ja toimintaympäristön muutosten myötä aiemmin kannattamattomat lämmönlähteet tulevat hyödynnettäväksi. Muutokset lisäävät järjestelmäintegraatiota lämmitys- ja sähkömarkkinoiden välillä, mikä tukee uusien energiaratkaisujen kehittämistä (TEM, 2025).
Hukkalämpö osana teollisuuden sähköistymistä
Teollisuuden prosessien sähköistyminen on edellytys fossiilisten polttoaineiden käytön ja päästöjen vähentämiseksi. Hukkalämpöjen hyödyntäminen ja lämpöpumppujen käyttö on osa sähköistymistä, joka yleisesti ottaen vaikuttaa energiatehokkuuteen myönteisesti.
Hukkalämmön potentiaali on teollisuudessa ja muiden suurten energiankuluttajien keskuudessa tunnistettu. Energian hinnan rajut muutokset ja teknologian kehittyminen ovat ohjanneet teollisuuden tarkastelemaan hukkalämpöä uusista näkökulmista. Pyrkiessään kohti nollapäästöjä yritykset ottavat käyttöön uusia teknologioita päästöjen vähentämiseksi, energiasiirtymän tukemiseksi ja taloudellisen hyödyn saamiseksi.
Teollisille prosesseille on ominaista lukuisat eri lämpötilatasoiset hukkalämpövirrat, joita on nykytekniikalla mahdollista hyödyntää. Näitä virtoja voidaan hyödyntää esimerkiksi lämpötilatasoa parantamalla tai muuntamalla sähköenergiaksi tai jäähdytykseksi.
Teollisuuden sektorilla vuonna 2023 kulutettiin Suomessa energiaa 159 TWh (kuvio 1), josta syntyy potentiaalisesti hyödynnettävissä olevaa hukkalämpöä Suomen työ- ja elinkeinoministeriön mukaan n. 15 TWh. Osaa tästä hyödynnetään teollisuudessa jo esimerkiksi kaukolämpöverkoissa, kiinteistöjen lämmityksessä ja sisäisten prosessien tehostamisessa.
Esimerkkinä sahateollisuudesta voidaan mainita UPM:n Korkeakosken sahan toteutus kuivausprosessin hukkalämpöjen hyödyntämisestä. Hukkalämmöt jalostetaan vuonna 2023 valmistuneen 1 MW:n lämpöpumppulaitoksen voimin 50 °C:sta jopa yli 100 °C:hen. Tällä vastataan sahan omaan lämmöntarpeeseen ja saadaan näin vähennettyä aiemmin lämmitykseen käytettyä puun kuoren polttoa. Tämä toteutus on erinomainen esimerkki tavasta hyödyntää teollisuuden hukkalämpöä sen syntypisteessä ja on hyödynnettävissä muissakin sahateollisuuden kohteissa (Vuori, 2024a).
Hukkalämpöjä kaukolämpöverkkoon
Suomessa toteutetaan jatkuvasti uusia sovelluksia hukkalämpöjen hyödyntämiseen. Tuoreena esimerkkinä 2024 valmistunut Loviisan Lämmön energiakeskus, jossa käytetään lämpöpumpputekniikkaa hyödyntämään lähialueen teollisuusyrityksen hukkalämpöjä. Lämpöpumpuilla keskus hoitaa niin teollisuusyrityksen jäähdytyskierron kuin kaukolämmön paluulämmön ja ulkoilman jalostamisen kaukolämpökiertoon. Lämpöpumppulaitoksen lämpöteho on 3 MW ja se tuottaa vuodessa noin 18 GWh kaukolämpöä (Vuori, 2024b).
Helsingissä Katri Valan puiston alla sijaitsee 2006 valmistunut lämpöpumppulaitos, joka tuottaa kaukolämpöä ja kaukojäähdytystä kaupungin asukkaiden tarpeisiin. Laitoksessa hyödynnetään puhdistetun jäteveden lämpöenergiaa, joka lämpöpumppujen avulla siirretään kaukolämpökiertoon. Kaukojäähdytyksessä hyödynnetään lämpöpumppujen lisäksi viileää merivettä. Kaukojäähdytys toimii rakennuksiin kesällä varastoituvan aurinkoenergian kerääjänä, lisäten merkittävästi laitoksen energiatehokkuutta. Lämpölaitos on lämpökapasiteetiltaan 165 MW ja jäähdytyskapasiteetiltaan 100 MW, ja laitos tuottaa lämpöä yli 1 TWh vuodessa (Helen, 2023).
Datakeskusten hukkalämpöä on maailmalla hyödynnetty jo pitkään. Keskusten hukkalämpöä käytetään maailmalla esimerkiksi asuntojen ja liikekeskuksien sekä uimahallien ja kasvihuoneiden lämmitykseen. Suomessakin on kiinnostuttu näiden hukkalämpöjen potentiaalista. Esimerkkinä vuonna 2021 valmistuneen Kajaanissa sijaitsevan CSC:n datakeskuksen hukkalämpöjä hyödynnetään jalostamalla lämpöenergiaa kolmen lämpöpumpun voimin kaupungin kaukolämpöverkkoon. Sillä katetaan 10 % alueen kaukolämmön tarpeesta (Korhonen 2020).
Energiatehokkuussopimukset keskiössä hukkalämpöjen hyödyntämisessä
Energiatehokkuussopimukset ovat keskeinen osa valtion strategiaa täyttää Suomelle asetetut kansainväliset energiatehokkuusvelvoitteet. Sopimusten tavoitteena on ohjata kuntia ja yrityksiä parantamaan energiatehokkuutta ilman pakollista sääntelyä. Hukkalämpöjen hyödyntäminen tarjoaa merkittävän potentiaalin kunnille ja yrityksille energiatehokkuuden lisäämiseen ja energiatehokkuussopimusten tavoitteiden saavuttamiseen.
Eri teollisuudenalojen prosessit tuottavat huomattavia määriä hukkalämpöä, joka voidaan hyödyntää energiatehokkuussopimusten puitteissa. Lisäksi teollinen symbioosi, jossa eri toimijat hyödyntävät toistensa hukkalämpöjä, tarjoaa innovatiivisen ratkaisun energiatehokkuuden parantamiseksi. Energiatehokkuussopimukset voivat myös edistää yhteistyötä lämpöverkkojen kanssa, mikä mahdollistaa hukkalämmön hyödyntämisen laajemmin.
Energiatehokkuutta yhteistyöllä
Teollinen symbioosi on yhteistyömalli, jossa eri teollisuudenalat tekevät yhteistyötä hyödyntääkseen toistensa sivuvirtoja ja resursseja. Yhden yrityksen jäte tai ylijäämä voi olla toisen yrityksen raaka-aine. Tällainen yhteistyö vähentää jätettä, säästää luonnonvaroja ja luo taloudellista hyötyä osapuolille (Motiva, 2025).
Symbiooseissa teollisuusyritykset saavat toisistaan lisäarvoa toistensa sivuvirtoja hyödyntämällä ja jakamalla osaamista sekä teknologiaa. Sivuvirtojen hyödyntäminen resursseina vähentää kustannuksia ja päästöjä, ja parhaimmillaan teolliset symbioosit tuottavat kaupallisesti menestyviä, korkealaatuisia tuotteita.
Karelia on mukana kehittämässä hukkalämmön hyödyntämisratkaisuja
Hukkalämmön hyödyntäminen tarjoaa merkittävän potentiaalin energiatehokkuuden parantamiseksi ja ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Innovatiiviset ratkaisut, kuten teollinen symbioosi, jossa eri toimijat hyödyntävät toistensa hukkalämpöä, ovat avainasemassa energiatehokkuuden parantamisessa. Tulevaisuudessa hukkalämmön talteenotto ja hyödyntäminen ovat keskeisiä tekijöitä kestävän kehityksen ja ympäristöystävällisten energiaratkaisujen edistämisessä.
Karelia ammattikorkeakoulun EVITA – energiavirrat talteen ja kiertoon -hankkeessa tuodaan tietoon tekniikoita ja ratkaisuja hukkalämmön hyödyntämiseen tehokkaasti eri teollisuuden aloilla. Hankkeessa tarkastellaan konkreettisia tapauksia kivi- ja muoviteollisuudessa, hukkalämmön hyödyntämistä kaukolämpöverkossa, lämmön kausivarastointia sekä kasvihuoneen kausittaisen lämmönvaihtelun tasoittamista. Hanke toteutetaan Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) osarahoittamana.
Lopuksi
Usein huomiotta jäävä hukkalämpö on arvokas resurssi, jota voidaan hyödyntää energiatehokkuuden parantamiseksi ja ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Nyt kun hukkalämmön potentiaali on tiedossa, voimme uusien teknologioiden ja innovaatioiden avulla valjastaa aiemmin jätteenäkin pidetyn resurssin erikoistyökaluksi rakentaessamme reittiä kohti nollahiilidioksidipäästöjä.
Kirjoittaja:
Joni Miettinen, projektityöntekijä, Karelia-ammattikorkeakoulu
Lähteet:
Bianchi, Giuseppe, Panayiotou, Gregoris P., Aresti, Lazaros, Kalogirou, Soteris A., Florides, Georgios A., Tsamos, Kostantinos, Tassou, Savvas A., Christodoulides, Paul. 2019. Estimating the waste heat recovery in the European Union Industry, Energ. Ecol. Environ. (2019) 4(5):211–221. https://doi.org/10.1007/s40974-019-00132-7
Brochard, L et al. 2019. Energy-Efficient Computing and Data Centers. John Wiley & Sons, Incorporated, ProQuest Ebook Central. https://ebookcentral.proquest.com/lib/pkamk-ebooks/detail.action?docID=5847781.
Helen, 2023. Hukkalämmöillä merkittävä rooli kestävässä energiajärjestelmässä. https://www.helen.fi/uutiset/2023/hukkalammoilla-merkittava-rooli-kestavassa-energiajarjestelmassa
Jouhara, H. 2022. Waste Heat Recovery in Process Industries, John Wiley & Sons, Incorporated, 2022. ProQuest Ebook Central. https://ebookcentral.proquest.com/lib/pkamk-ebooks/detail.action?docID=6822764.
Korhonen, T. 2020. Euroopan nopeimman supertietokoneen hukkalämpö lämmittää jatkossa kajaanilaisia koteja. Yle, 2020. https://yle.fi/a/3-11361319
Motiva Oy. 2023. Selvitysraportti: Sähköistyminen, hukkalämmöt ja lämpöpumput teollisuudessa. Helsinki, 2023. https://www.motiva.fi/files/21007/Selvitysraportti_-_Sahkoistyminen_hukkalammot_ja_lampopumput_teollisuudessa.pdf
Motiva Oy. 2025. Teolliset symbioosit kiertotalouden edistäjinä, Helsinki. https://www.motiva.fi/ratkaisut/kiertotalous/teolliset_symbioosit_-_fiss
Thumann, A. & Mehta, D.P. 2013. Handbook of Energy Engineering, The Fairmont Press, Inc., 2013. ProQuest Ebook Central. https://ebookcentral.proquest.com/lib/pkamk-ebooks/detail.action?docID=3239080.
Työ ja Elinkeinoministeriö. Hukkalämpö, 2025. https://tem.fi/hukkalampo
Vuori, P. 2024a. Jo vuosi energiaa sahatavarakuivaamon hukkalämmöstä. Calefa, 2024. https://calefa.fi/jo-vuosi-energiaa-sahatavarakuivaamon-hukkalammosta/
Vuori, P. 2024b. Loviisan Lämmön uuden sukupolven energiakeskus vihittiin käyttöön. Calefa, 2024. https://calefa.fi/loviisan-lammon-uuden-sukupolven-energiakeskus/
Artikkelin kansikuva on luotu generatiivisella tekoälyllä Adobe Express -sovelluksella.
