SlideShare a Scribd company logo
1 of 33
Download to read offline
Suomalainen puu nestemäisten biopolttoaineiden
raaka-aineena
Esitys TFIF, Mikko Kara
08.12.2015
2
BIOENERGY – A COMPLICATED PLAYGROUND
3
Uusiutuvien yleinen tilanne nyt 2015
T&K Demonstraatio Laaja käyttöönotto Kypsä teknologia
CCS
Aaltovoima
MaatuulivoimaMerituulivoima
Aurinkosähkö
Biokaasu (mädätys)
Biokaasu (terminen)
Sähkövarastot
LämpövarastotAurinkolämpö
Pientuulivoima
Biohiili
Biodiesel
Pien-CHP
Sähkö
Polttoaineet
Lämpö
Muut
BioetanoliPyrolyysiöljy
LämpöpumputGeoterminen lämpö
Kiinteistöjen älyratkaisut
Heikentyneet näkymät (esim. kustannuskehitys ollut arvioitua heikompaa, hankkeet viivästyneet teknologisista syistä tms.)
Parantuneet näkymät (esim. kustannusten aleneminen ollut arvioitua nopeampaa, onnistuneita uuden teknologian projekteja tms.)
4
Puupohjaisten biopolttoaineiden systemaattinen riski
Systemaattisella riskillä tarkoitetaan riskiä, joka voi toteutuessaan vaikuttaa perustavanlaatuisesti kokonaiseen
järjestelmään. Puupolttoaineiden tapauksessa ilmeinen systemaattinen riski liittyy puupohjaisten polttoaineiden
päästökertoimeen, joka on sovittu olevan nolla. Systemaattinen riski toteutuu, mikäli tämä oletus kyseenalaistetaan.
 Nestemäisille biopolttoaineille sovelletaan jo ns. kestävyyskriteereitä ja niiden laajentamista kiinteisiin
biopolttoaineisiin on myös pohdittu.
 Kantojen käytöstä energiantuotannon polttoaineina jo kiistellään samoin kuin metsäteollisuuden puolella kestävän
ainespuun määritelmästä (mm. erilaiset sertifikaatit).
 ”Puun loppuminen on kehno viesti”, otsikoi Energia-lehti syksyllä 2015. Suomalaisten europarlamentaarikkojen
mukaan Keski-Euroopassa on monia päättäjiä, jotka olisivat halukkaita rajoittamaan suomalaisen metsäenergian
hyödyntämistä.
Harkittaessa investointeja biopolttoaineiden valmistukseen tai käyttöön on systemaattisen riskin olemassaolo
tunnistettava ja sen mahdolliset vaikutukset on ainakin analysoitava, jotta voidaan arvioida riskin merkitys esim.
polttoaineiden saatavuuteen ja hintoihin sekä energiantuotannon päästötavoitteiden saavuttamiseen.
5
Demand for Biodiesel will double in
2010-2020 and Quadruble in 2010-2035
6
On going Projects in the BtL Globally (2013)
• Solana, UK, 120kt (diesel 50kt/kerosin 50kt/naphtha 20kt)
• Raw material: community waste with negative price formula
• Off take with British Airways, 10 years, value 500 m€
• Partners: Fluor (EPC)
• Status: FEED on going
• Red Rock Biofuels, USA, 50kt (diesel & kerosin)
• Raw material: forest residues
• Off take: US Army
• Status: FEED on going
• UPM Kymmene, Finland, 50kt, > 200m€
• Raw material: Forest residues
• Status: FEED on going  production on-going
7
On going Projects in the BtL Globally (2013)
• Forest BtL, 150kt (diesel, naphta)
• Raw material: forest residues
• Status: FEED halted, project stopped due to economy
• BioTFuel, France, 120m€, <50 kt
• Partnerit: Axens, Total, Uhde , the French Alternative Energies and Atomic
Energy Commission (CEA), IFP Energies Nouvelles, Sofiprotéol and
ThyssenKrupp
• Pilot plant
• Raw material: forest residues combined with bottom-oil
• Status: FEED on going
7
8
Suomessa toiminnassa olevat sekä suunnitteilla tai rakenteilla olevat
biopolttoaineiden tuotantolaitokset (Vapo, Ajos-hanke käytännössä lakkautettu korkean
tuotantokustannuksen vuoksi).
9
Pyrolyysiöljy ja mäntyöljypiki
Pyrolyysiöljy ja mäntyöljypiki soveltuvat energiantuotannon polttoaineiksi, mutta polttoaineiden
varastointi- ja käsittelyjärjestelmien on oltava pyrolyysiöljylle haponkestäviä. Polttoaineiden heikko
säilyvyys voi aiheuttaa ongelmia vara- ja huippuvoimaloiden osalta.
Raumalainen Forchem ja Oulussa toimiva Arizona Chemicals ovat jo pitkään jalostaneet selluntuotannon
sivuvirtana syntyvästä raakamäntyöljystä kemian teollisuuden raaka-aineita. Jäännöstisleenä syntyy
raskasta polttoöljyä korvaavaa mäntyöljypikeä, joka usein toimitetaan takaisin sellutehtaalle käytettäväksi
meesauunin polttoaineena.
Forchem (2013), Lausunto työ- ja elinkeinoministeriölle 18.1.2013, saatavilla:
http://www.tem.fi/files/35495/Forchem_18.1.2013..pdf [viitattu 27.9.2013].
10
Pyrolyysiöljyn valmistus
Pyrolyysiöljyä valmistetaan kuumentamalla biomassaa hapettomassa tilassa. Tuloksena syntyy kaasuja ja
öljymäistä nestettä, pyrolyysiöljyä.
Pyrolyysiöljy eroaa perinteisestä mineraalisesta öljystä etenkin korkealla happipitoisuudella, joka tekee
pyrolyysiöljystä korrosoivan ja biologisesti hajoavan tuotteen ja siten hankaloittaa pyrolyysiöljyn käsittelyä
ja säilytystä.
Pyrolyysiöljyn valmistukseen on käytettävissä kaksi perusvaihtoehtoa: hidas ja nopea pyrolyysi, jotka
nimensä mukaisesti eroavat toisistaan pyrolyysireaktion keston ja lämpötilan sekä lopputuotteiden suhteen.
Hidas pyrolyysi kestää minuuteista useisiin tunteihin riippuen raaka-aineen palakoosta ja
lämmitystavasta. Korkeimmillaan käytetään noin 400 ⁰C lämpötilaa. Hidas pyrolyysi tuottaa biomassasta
kolmea eri lopputuotetta kutakin noin yhtä suuren osan: biohiiltä, bioöljyä ja synteesikaasua. Hitaalla
pyrolyysillä saatavan bioöljyn energiasisältö on kuitenkin matala, eikä sitä yleensä kannata jalostaa
polttoaineeksi, vaan prosessista syntyvät nesteet yleensä poltetaan pyrolyysikaasun mukana. Mahdollisia
käyttöjä on energiakäytön sijaan arvokkaiden kemikaalien eristäminen bioöljystä.
Nopeassa pyrolyysissä biomassan lämmitys 400–500 ⁰C lämpötilaan tapahtuu alle sekunnissa. Tällöin
päätuote on bioöljy, jota syntyy 50–80 % lopputuotteiden massasta. Nopealla pyrolyysillä valmistettua
bioöljyä voidaan käyttää sellaisenaan raskaan polttoöljyn korvikkeena (ottaen kuitenkin huomioon
pyrolyysiöljyn korrosoivuus ja heikko säilyvyys) tai edelleen jatkojalostaa kuvan 3.2 mukaisesti.
11
Pyrolyysiöljyn käyttö- ja jatkojalostusmahdollisuudet.
Pyrolyysi-
laitos
Turve- ja
kivihiilivoimalaitokset
75 paino-% (nopea pyrolysi)
34 paino-% (hidas pyrolyysi)
Pyrolyysiöljy
Biohiili
12 paino-% (nopea pyrolyysi)
33 paino-% (hidas pyrolyysi)
Kaasuvoimalaitokset
Kaasukattilat
Kaasutuslaitos
käsittelemätön pyrolyysiöljy
(polttoöljyn korvaaminen)
Vetykäsittelylaitos
Liikenteen
biopolttoaineet
Öljynjalostamo
raaka-aine
Öljykattilat
LOPPUTUOTTEENJALOSTUSARVOMatalaKorkea
Etanolilaitos
(esikäsittely +
fermentointi)
Kemianteollisuus
Väkevöintilaitos
Bioetanoli
Laajakirjo sovelluskohteita,
kuten pinnoitteet, musteet,
liimat, puhdistusaineet,
aerosolit, kosmetiikka,
lääkeaineet
Erottelulaitos
Erikois-
kemikaalit
Raskaat
dieselmoottorit
(Laivat, diesel-
voimalaitokset)
Mikäli korroosio- ja säilyvyysongelmat
saadaan ratkaistuksi
Hidaspyrolyysi
Puhdistus
Laitemuutokset
korroosion takia
Pilotti/kaupallinen tuotantoketju
Teoreettinen/kehitteillä oleva
tuotantoketju
12
Pyrolyysin teknologiat
Nopeaan pyrolyysiin on kehitetty useita erilaisia teknologioita, joiden yhteenveto on esitetty oheisessa
taulukossa. Tällä hetkellä kaupalliseen tuotantoon sopivat laitteistot pohjautuvat leijupeti- (BFB, bubbling
fluidized bed) tai kiertoleijupetiteknologioihin (CFB, circulating fluidized bed). Nämä on teoriassa
suhteellisen helppo skaalata teollisen mittakaavan tuotantoa varten, vaikka käytännön kokemuksia ei vielä
ole. Toisaalta ne vaativat tasakokoista raaka-ainetta ja syntyvän kaasun puhdistusta pyrolyysiöljyn
kiintoainepitoisuuden laskemiseksi.
13
Nopean pyrolyysin reaktorityyppien ominaisuuksia
14
Tutkimustarpeet ja painopistealueet
Pyrolyysin osalta keskeisimmät tutkimustarpeet ovat:
 Reaktorikoon skaalaaminen suuremmaksi ja suurten reaktoreiden luotettava käyttö
 Pyrolyysiöljyn standardointi
 Pyrolyysiöljyn jatkojalostaminen ja käytettävyyden ja varastoitavuuden parantaminen
IEA Bioenergy (2013), Task 34 - pyrolysis, saatavilla: http://www.pyne.co.uk/?_id=72 [viitattu 18.9.2013].
15
Pyrolyysiöljyn jalostaminen tislaamalla; ei kaupallinen, mutta
tutkimustyö intensiivistä; haasteena on heikko saanto
16
Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia
Pyrolyysiöljyn teollisen mittakaavan tuotanto ei ole kuitenkaan käynnistynyt
ongelmitta.
 Amerikkalainen KiOR ilmoitti helmikuussa 2014 keskeyttävänsä tuotannon pilottilaitoksellaan ja
on nyt konkurssimenettelyssä.
 Ruotsalainen, EU:n uusiutuvan energian NER300-tukiohjelmaan hyväksytty Billerud-Korsnäs
AB:n Pyrogrot-pyrolyysilaitoshanke on keskeytetty joulukuussa 2013. Yhtiön lehdistötiedotteen
mukaan hankkeen esiselvityksen aikana tuotantoteknologia itsessään osoittautui toimivaksi,
mutta pyrolyysiöljylle ei löytynyt riittävää markkinaa edes keskipitkällä aikavälillä.
Yrityksen oma ilmoitus.
BillerudKorsnäs AB (2013), lehdistötiedote 16.12.2013.
17
Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia
Toisaalta on myös tapahtunut hienoista edistystä:
 Tällä hetkellä pyrolyysiöljyä valmistaa energiantuotannon polttoaineeksi kaupallisessa
mittakaavassa kanadalainen Ensyn (Honeywellin UOP-teknologia), joka on kevään ja kesän
2015 aikana ilmoittanut yksittäisistä uusista asiakkaista, jotka korvaavat polttoöljyä
pyrolyysiöljyllä.
 Fortumin Joensuun laitoksella tuotantomäärät ovat olleet vielä vasta muutamia satoja
tonneja ja laitosta on jouduttu vielä virittämään. Alun vaikeuksien jälkeen yhtiö uskoo
tuotannon kasvuun täyteen kapasiteettiin vuoden 2016 aikana. Fortum on myös ilmoittunut
ensimmäisestä pilottiasiakkaasta Ruotsissa.
YLE (2015), Joensuun bioöljytehtaalta toivotaan, että vuoden päästä tuotanto on täydessä vauhdissa, YLE Uutiset 28.8.2015.
YLE (2014), Kolme ihmistä loukkaantui bioöljylaitoksen räjähdyksessä, 27.3.2014.
Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (2014), Fortum Power and Heat Oy:n Joensuun pyrolyysilaitoksella 27.3.2014 sattunut räjähdys,
onnettomuustutkintaraportti, Dnro 2544/06/2014, saatavilla:
http://www.tukes.fi/Tiedostot/varoasiat/onnettomuustutkintaraportti_joensuu2014.pdf [viitattu 9.9.2014].
18
Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia
 Hollantilainen EMPYRO-konsortio (mm. BTG Biomass Technology Group päälaitteistojen
toimittajana ja AkzoNobel suurimpana asiakkaana) on saanut toukokuussa 2015 valmiiksi 3,5 t/h
pyrolyysiöljyä tuottavan koelaitoksen Hengelossa AkzoNobelin tehdasalueella.
Yhtiön oma ilmoitus.
Uusista pyrolyysilaitosinvestoinneista pisimmillä on Oulun Energian hanke, jossa
vaihtoehtoina ovat joko pyrolyysiöljyn tai biohiilen tuotannon integrointi Laanilaan
rakennettavan CHP-laitoksen yhteyteen. Investointipäätös syntynee syksyyn 2016
mennessä.
Uusia pyrolyysilaitoksia on kaavailtu myös Kajaaniin ja Forssaan. Näistä hankkeista ei
kuitenkaan ole kuulunut uusia uutisia.
Forssan seudun kehittämiskeskus (2014), Biojalostamo vihreän kasvun kärjeksi, seminaari 14.10.2014.
19
Liikenteen biopolttoaineet
Liikenteen nestemäiset biopolttoaineet voidaan jakaa biodieseliin ja bensiiniin sekoitettavaan
bioetanoliin. Suomessa ja myös kansainvälisesti Neste on ollut liikenteen biopolttoaineiden valmistuksessa
edelläkävijä, mutta viime vuosina useat muut yhtiöt ovat käynnistäneet omaa biopolttoaineiden
tuotantotoimintaa
Puuperäistä biomassaa käyttäviä liikenteen biopolttoaineteknologioita on kuitenkin tulossa markkinoille.
UPM:n Lappeenrannan biojalostamossa tuotetaan kaupallisessa mittakaavassa vetykäsittelymenetelmällä
raakamäntyöljystä biodieseliä noin 120 miljoonaa litraa vuodessa. Tuotetta yhtiö markkinoi UPM
BioVerno -tuotemerkillä. St1 puolestaan aloitti elokuussa 2015 Cellunolix-etanolitehtaan rakentamisen
Kajaanissa. Valmistuttuaan tehtaan on suunniteltu valmistavan sahanpurusta bioetanolia noin 10 miljoonaa
litraa vuodessa.
St1 (2014), Cellunolix-etanolitehtaan rakentaminen alkaa Kajaanissa, tiedote 14.8.2014.
20
Suomi on innokas uusiutuvissa biopolttoaineissa!
Suomi on asettanut tavoitteeksi, että uusiutuvan energian osuus liikennesektorin energian loppukäytöstä on
20 % vuoteen 2020 mennessä ja 40 % vuoteen 2030 mennessä. Käytännössä tämä toteutetaan
biopolttoaineiden sekoitusvelvoitteella. Toisaalta on otettava huomioon, että tähteistä, jätteistä ja
elintarvikeketjun ulkopuolisesta biomassasta valmistetun, ns. toisen sukupolven, polttoaineen osuus
lasketaan kaksinkertaisena uusiutuvien polttoaineiden osuutta määritettäessä.
Mäntyöljypien käyttö energiantuotannon polttoaineena saattaa tulevaisuudessa vähentyä ja sen sijaan siitä
valmistetaan korkeamman jalostusasteen energiatuotteita. Muun muassa Neste on ilmoittanut alkavansa
käyttää mäntyöljypikeä ja UPM raakamäntyöljyä HVO-biodieselin raaka-aineena sekä SunPine Ruotsissa
käyttää raakamäntyöljyä FAME-biodieselin raaka-aineena.
Neste Oil (2013a), Neste Oil uses tallo il pitch to produce traffic fuel, lehdistötiedote 4.4.2013.
21
Näkymiä nyt!
Yleisesti nestemäisten biopolttoaineiden teknologiakehityksen tärkeimmät ajurit ovat raaka-ainejoustavuus
(eli mahdollisuus käyttää joustavasti erilaisia ja eri laatuisia saatavilla olevia raaka-aineita ja siten pienentää
raaka-ainekustannuksia), kokonaissaantojen parantaminen ja laajemmat tuoteportfoliot. Nämä auttavat
parantamaan tuotannon kustannustehokkuutta.
Olennaista on myös lainsäädännön kehittyminen ja erityisesti kestävän raaka-ainepohjan määrittely ja
saatavuuden varmistaminen. Tältä osin etenkin EU:n komission energiastrategia 2030 ja joulukuussa
2015 käytävät Pariisin ilmastoneuvottelut ovat lisänneet epävarmuutta markkinoilla. EU:n
tavoitteista on jätetty pois aiemmissa vuoden 2020 tavoitteissa mukana olleet uusiutuvan
energian tavoitteet, jotka ovat jäsenmaissa konkretisoituneet esim. pakollisina kiintiöinä
liikenteen biopolttoaineille. Pahimmillaan sekoitusvelvoitteen täydellinen poistaminen voi
romuttaa biopolttoaineiden markkinat lähes täysin, sillä etenkin nykyisillä fossiilisten
polttoaineiden hinnoilla biopolttoaineet eivät ole kilpailukykyisiä avoimilla markkinoilla.
Euroopan komissio (2014b), Vuoteen 2030 ulottuvat ilmasto- ja energiatavoitteet kilpailukykyiselle, varmalle ja vähähiiliselle
EU:n taloudelle, lehdistötiedote 22.1.2014, saatavilla: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-54_fi.htm [viitattu
23.4.2014].
22
Pyrolyysin näkymiä
Jo keväästä 2015 lähtien jatkunut trendi näyttää olevan, ettei pyrolyysiöljystä sellaisenaan olisi
tulossa merkittävää läpimurtotuotetta (vrt. aiemmin mainittu Pyrogrot Ruotsissa), vaan pyrkimyksenä on
sen sijaan jatkaa siitä edelleen korkeamman jalostusasteen tuotteiksi. Esimerkiksi Suomessa Fortum, UPM ja
Valmet pyrkivät
LignoCat-projektissa kehittämään katalyyttisen pyrolyysiprosessin avulla liikenteen biopolttoaineita.
UPM Oyj (2014b), lehdistötiedote 11.3.2014.
Myös Ensyn on ilmoittanut, että yhtiö testaa pyrolyysiöljyn käyttöä perinteisissä öljynjalostamoissa
liikennepolttoaineiden raaka-aineena. Ensimmäiset testit, joissa käytetään 5 % pyrolyysiöljyn sekoitussuhdetta,
valmistuvat vuoden 2015 aikana.
Yhdysvaltalainen teknologiakehittäjä Cool Planet on ilmoittanut saavansa valmiiksi syksyllä 2015 ensimmäisen
pienen kokoluokan ja helposti siirrettävän katalyyttisen pyrolyysilaitoksen, jonka yhtiö väittää tuottavan suoraan
polttoainekelpoista (ns. drop-in) bioöljyä noin miljoona gallonaa (3.7 miljoonaa litraa) vuodessa. Keskeisenä
etuna on yrityksen mukaan mahdollisuus sijoittaa laitos lähelle raaka-aineiden lähteitä.
Aiemmin (jo vuonna 2013) yhdysvaltalainen tutkimuslaitos Batelle ilmoitti pilotoivansa rekalla kuljetettavaa,
suuren valtamerikontin (40 jalkaa) kokoista pyrolyysilaitosta. Tästä hankkeesta ei kuitenkaan ole sen jälkeen
raportoitu.
23
Kustannuskehitys ja kilpailukyky
Tuoreimmat arviot pyrolyysin kustannuskehityksestä ovat amerikkalaiselta Ensyniltä, joka huhtikuussa 2014
arvioi pyrolyysiöljyn tuotantokustannukseksi 45 USD/BOE (barrel of oil equivalent) eli noin 24 EUR/MWh.
Samoin amerikkalainen Avello Bioenergy on ilmoittanut demolaitoksensa kannattavuusrajaksi 50–65
USD/BOE (27–35 EUR/MWh), mikäli raaka-ainehinta on 60–70 USD/t (14–17 EUR/MWh). Nämä ovat
poikkeuksellisen alhaisia verrattuna eurooppalaisiin toimijoihin: Hollantilainen Empyro ilmoittaa pyrolyysiöljyn
kustannustasoksi 65–75 EUR/MWh, jos raaka-aine saadaan hankittua noin 14 EUR/MWh kustannuksella.
Vuonna 2013 Fortum puolestaan arvioi pyrolyysiöljyn myyntihinnan olevan kevyen ja raskaan polttoöljyn
välillä (65–90 EUR/MWh). Yhtiön oma ilmoitus.
24
Paikallinen soveltuvuus
Tekninen
Taloudellinen
Soveltuvuus Suomessa
Muutosvoima
Pyrolyysiöljyn käyttö voisi olla mahdollista niissä laitoksissa, jotka toimivat säännöllisesti ja joiden
polttoaineiden kulutus olisi tasaista. Tällöin pyrolyysiöljyn heikko säilyvyys ei muodostuisi
ongelmaksi. On kuitenkin huomattava, että pyrolyysiöljy on voimakkaasti hapanta ja syövyttää
perinteisiä polttoainejärjestelmiä. Happamuuden takia tarvittaisiin investointeja korroosiota
kestäviin polttoainejärjestelmiin
25
Source: Metry and Pöyry
Reduction factor
of pulp wood:
1 m3 = 2 MWh
Prices without
VAT
Price difference between energy wood and pulp wood at
mill gate
26
Stable development of price
Source: Forest Industry, Statistics
27
ESTIMATED PRICE DEVELOPMENT +2,7 %/a
First thinning energy stem wood (main raw material)
Prices with out VAT and subsidiaries
Estimated on the grounds of realized development
Nominal price, without affect of inflation
28
28
Teknologia-toimittajia Referenssit Mittakaava,
ym.huomioita
Tavallinen pelletti Useita, esim. Andritz lukuisia 100 000 t/a+
Höyryräjäytetty pelletti Andritz,Arbaflame, Valmet 2-4, rakenteilla mm.
yksi Norjaan
100 000t/a+
Pyrolyysiöljy Ensyn / Envergent (Green
Fuel Nordic),
BTG-BtL (Hollanti)
Useita pienessä
mittakaavassa, ei kaupallista
vielä
50 000t/a +
Välituote!
Selluetanoli+ligniini Borregaard,
Poet-DSM, Domsjö Fabriker
3, Norja, Ruotsi, USA +
vireillä 1
50 000t/a ligniiniä
35 000t/a etanolia
Biodiesel Linde, Lurgi, Axens
UOP,…
Ei ole Min 150 000t/a biodieseliä
eli yli 2 TWh puuta
Märkähiilto AVA-CO2, Suncoal,
Terranova
Demoasteella Välituote, josta hiilikuituja ja
muita teknisiä hiiliä
Selluetanoli+furfuraali+etc.
(Formicobio)
Chempolis Oy Ei ole, vireillä Intiaan
peltobiomassalle
Sopii vain peltobiomassalle
ja ehkä lehtipuulle
Potentiaalisia teknisiä ratkaisuja
29
Price of oil is the determining factor
- also the market is very politically driven-
1. Bioethanol price =
f (oil price, energy density, tax treatment, strategic stock pile fee,…)
2. Biodiesel price =
f (oil price, energy density, tax treament, ssf,regulatory limit/demand,…)
3. Pyrolysis oil (intermediate product)=
f (heavy fuel oil, ….)
Bioethanol and biodiesel are not now lucrative products !
30
Bio-
Crude
Syn-Crude
Hydroprocessin
g
Conventional
Refinery Processes
Jet Fuel
ASTM Aviation Fuel Specifications
Crude Oil
D 7566 Annex
A1
D1655
D 7566 Annex
A2
31
”Halpa” uusiutuva sähkö on tehokasta energian käyttöä
• Uusiutuvien sähkö korvaa fossiilisia eri sektoreilla, myös liikenteessä!!
32
Timescale / Success stories
In the energy area 5 years and usually 10 years is the
minimum time unit to develop new products
So far there are 2-3 global success stories and they were all
developed during 80’s and 90’s, (i.e. Pyroflow,diesel motors,..)
Most of todays energy technology activity is abroad i.e. Germany,
USA,…
BUT we have good know-how to apply them quickly!
Gaia Group Oy, Bulevardi 6 A, FI-00120 HELSINKI, Finland – Tel +358 9686 6620 – Fax +358 9686 66210
ADDIS ABEBA | BEIJING | BUENOS AIRES | CHICAGO | HELSINKI | TURKU | ZÜRICH
Our Clients Make
the World Safer
and Cleaner.
www.gaia.fi

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (7)

Trensi johanna 10º4.pptx
Trensi johanna 10º4.pptxTrensi johanna 10º4.pptx
Trensi johanna 10º4.pptx
 
Pop type Safety Valve
Pop type Safety ValvePop type Safety Valve
Pop type Safety Valve
 
Pump troubleshooting
Pump troubleshootingPump troubleshooting
Pump troubleshooting
 
Pressure safety valves
Pressure safety valvesPressure safety valves
Pressure safety valves
 
Pressure Relief valve sizing and design
Pressure Relief valve sizing and designPressure Relief valve sizing and design
Pressure Relief valve sizing and design
 
Relief and safety valves for thermal power plants
Relief and safety valves for thermal power plantsRelief and safety valves for thermal power plants
Relief and safety valves for thermal power plants
 
Safety valves
Safety valvesSafety valves
Safety valves
 

Similar to Tekniska Föreningen i Finland temakväll 8.12.2015 Är bioekonomi ett realistiskt alternativ för Finland, under vilka förutsättningar och på vilka områden?

TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostus
TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostusTIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostus
TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostusMotiva
 
Outi Pakarinen: Biokaasun energia ja teollisuuskäyttö
Outi Pakarinen: Biokaasun energia  ja teollisuuskäyttöOuti Pakarinen: Biokaasun energia  ja teollisuuskäyttö
Outi Pakarinen: Biokaasun energia ja teollisuuskäyttöSitra / Ekologinen kestävyys
 
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...MTT_Agrifood_Research_Finland
 
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorilla
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorillaTehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorilla
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorillaKaroliina Auvinen
 
Jatteista kierrattamalla etanolia
Jatteista kierrattamalla etanolia Jatteista kierrattamalla etanolia
Jatteista kierrattamalla etanolia Kemianteollisuus ry
 
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...Sitra / Ekologinen kestävyys
 
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari Sutinen
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari SutinenPohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari Sutinen
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari SutinenBiotalous.fi
 
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineet
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineetNeste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineet
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineetElliLR
 
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre Sitra the Finnish Innovation Fund
 
Poltinratkaisujen energiatehokkuus
Poltinratkaisujen energiatehokkuusPoltinratkaisujen energiatehokkuus
Poltinratkaisujen energiatehokkuusPär Mickos
 
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto Ja Energiastrategia Sll 13022009
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto  Ja Energiastrategia Sll 13022009Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto  Ja Energiastrategia Sll 13022009
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto Ja Energiastrategia Sll 13022009Leo Stranius
 
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...Maa- ja metsätalousministeriö
 
Bioenergia Suomessa
Bioenergia SuomessaBioenergia Suomessa
Bioenergia SuomessaMotiva
 

Similar to Tekniska Föreningen i Finland temakväll 8.12.2015 Är bioekonomi ett realistiskt alternativ för Finland, under vilka förutsättningar och på vilka områden? (20)

Anna kaisa elo: Puun sivuvirroista biohiiltä ja liiketoimintaa
Anna kaisa elo: Puun sivuvirroista biohiiltä ja liiketoimintaaAnna kaisa elo: Puun sivuvirroista biohiiltä ja liiketoimintaa
Anna kaisa elo: Puun sivuvirroista biohiiltä ja liiketoimintaa
 
TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostus
TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostusTIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostus
TIETOKORTTI: Energiatehokas lietteen jatkojalostus
 
Outi Pakarinen: Biokaasun energia ja teollisuuskäyttö
Outi Pakarinen: Biokaasun energia  ja teollisuuskäyttöOuti Pakarinen: Biokaasun energia  ja teollisuuskäyttö
Outi Pakarinen: Biokaasun energia ja teollisuuskäyttö
 
Markku Karlsson, VTT -partneri
Markku Karlsson, VTT -partneriMarkku Karlsson, VTT -partneri
Markku Karlsson, VTT -partneri
 
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...
Bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä Tampere-talolla 12.11.2014, Kari Tiilik...
 
Markku Koski, Scanchips Oy - Bioetanolitehdashanke
Markku Koski, Scanchips Oy - BioetanolitehdashankeMarkku Koski, Scanchips Oy - Bioetanolitehdashanke
Markku Koski, Scanchips Oy - Bioetanolitehdashanke
 
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorilla
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorillaTehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorilla
Tehokkaimmat paastovahennystoimet energiasektorilla
 
Mika Aho: Miten luodaan uusi markkina?
Mika Aho: Miten luodaan uusi markkina?Mika Aho: Miten luodaan uusi markkina?
Mika Aho: Miten luodaan uusi markkina?
 
Perttu Virkajärvi, Luke
Perttu Virkajärvi, Luke Perttu Virkajärvi, Luke
Perttu Virkajärvi, Luke
 
Jatteista kierrattamalla etanolia
Jatteista kierrattamalla etanolia Jatteista kierrattamalla etanolia
Jatteista kierrattamalla etanolia
 
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...
Fredrik Ek 31.10.2012: Maatilojen sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisut bi...
 
Ilkka Hannula, VTT: Resurssitehokkaat aurinkobioenergiahybridit
Ilkka Hannula, VTT: Resurssitehokkaat aurinkobioenergiahybriditIlkka Hannula, VTT: Resurssitehokkaat aurinkobioenergiahybridit
Ilkka Hannula, VTT: Resurssitehokkaat aurinkobioenergiahybridit
 
Energiantuotannon päästöt ja energiaverot
Energiantuotannon päästöt ja energiaverotEnergiantuotannon päästöt ja energiaverot
Energiantuotannon päästöt ja energiaverot
 
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari Sutinen
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari SutinenPohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari Sutinen
Pohjois-Karjalan biotalousfoorumi, Jari Sutinen
 
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineet
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineetNeste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineet
Neste Oil, Elina Herrala 11.11.2013: Uusiutuvat polttoaineet
 
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre
Kiertotalous teollisuudessa: Case Äänekoski / Kaija Pehu-Lehtonen, Metsä Fibre
 
Poltinratkaisujen energiatehokkuus
Poltinratkaisujen energiatehokkuusPoltinratkaisujen energiatehokkuus
Poltinratkaisujen energiatehokkuus
 
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto Ja Energiastrategia Sll 13022009
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto  Ja Energiastrategia Sll 13022009Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto  Ja Energiastrategia Sll 13022009
Stranius - Mm V Kansallinen Ilmasto Ja Energiastrategia Sll 13022009
 
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...
Regina ja Lehtonen, Luke - Maatalouden kasvihuonepäästöjen kehitys ja hillint...
 
Bioenergia Suomessa
Bioenergia SuomessaBioenergia Suomessa
Bioenergia Suomessa
 

Tekniska Föreningen i Finland temakväll 8.12.2015 Är bioekonomi ett realistiskt alternativ för Finland, under vilka förutsättningar och på vilka områden?

  • 1. Suomalainen puu nestemäisten biopolttoaineiden raaka-aineena Esitys TFIF, Mikko Kara 08.12.2015
  • 2. 2 BIOENERGY – A COMPLICATED PLAYGROUND
  • 3. 3 Uusiutuvien yleinen tilanne nyt 2015 T&K Demonstraatio Laaja käyttöönotto Kypsä teknologia CCS Aaltovoima MaatuulivoimaMerituulivoima Aurinkosähkö Biokaasu (mädätys) Biokaasu (terminen) Sähkövarastot LämpövarastotAurinkolämpö Pientuulivoima Biohiili Biodiesel Pien-CHP Sähkö Polttoaineet Lämpö Muut BioetanoliPyrolyysiöljy LämpöpumputGeoterminen lämpö Kiinteistöjen älyratkaisut Heikentyneet näkymät (esim. kustannuskehitys ollut arvioitua heikompaa, hankkeet viivästyneet teknologisista syistä tms.) Parantuneet näkymät (esim. kustannusten aleneminen ollut arvioitua nopeampaa, onnistuneita uuden teknologian projekteja tms.)
  • 4. 4 Puupohjaisten biopolttoaineiden systemaattinen riski Systemaattisella riskillä tarkoitetaan riskiä, joka voi toteutuessaan vaikuttaa perustavanlaatuisesti kokonaiseen järjestelmään. Puupolttoaineiden tapauksessa ilmeinen systemaattinen riski liittyy puupohjaisten polttoaineiden päästökertoimeen, joka on sovittu olevan nolla. Systemaattinen riski toteutuu, mikäli tämä oletus kyseenalaistetaan.  Nestemäisille biopolttoaineille sovelletaan jo ns. kestävyyskriteereitä ja niiden laajentamista kiinteisiin biopolttoaineisiin on myös pohdittu.  Kantojen käytöstä energiantuotannon polttoaineina jo kiistellään samoin kuin metsäteollisuuden puolella kestävän ainespuun määritelmästä (mm. erilaiset sertifikaatit).  ”Puun loppuminen on kehno viesti”, otsikoi Energia-lehti syksyllä 2015. Suomalaisten europarlamentaarikkojen mukaan Keski-Euroopassa on monia päättäjiä, jotka olisivat halukkaita rajoittamaan suomalaisen metsäenergian hyödyntämistä. Harkittaessa investointeja biopolttoaineiden valmistukseen tai käyttöön on systemaattisen riskin olemassaolo tunnistettava ja sen mahdolliset vaikutukset on ainakin analysoitava, jotta voidaan arvioida riskin merkitys esim. polttoaineiden saatavuuteen ja hintoihin sekä energiantuotannon päästötavoitteiden saavuttamiseen.
  • 5. 5 Demand for Biodiesel will double in 2010-2020 and Quadruble in 2010-2035
  • 6. 6 On going Projects in the BtL Globally (2013) • Solana, UK, 120kt (diesel 50kt/kerosin 50kt/naphtha 20kt) • Raw material: community waste with negative price formula • Off take with British Airways, 10 years, value 500 m€ • Partners: Fluor (EPC) • Status: FEED on going • Red Rock Biofuels, USA, 50kt (diesel & kerosin) • Raw material: forest residues • Off take: US Army • Status: FEED on going • UPM Kymmene, Finland, 50kt, > 200m€ • Raw material: Forest residues • Status: FEED on going  production on-going
  • 7. 7 On going Projects in the BtL Globally (2013) • Forest BtL, 150kt (diesel, naphta) • Raw material: forest residues • Status: FEED halted, project stopped due to economy • BioTFuel, France, 120m€, <50 kt • Partnerit: Axens, Total, Uhde , the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), IFP Energies Nouvelles, Sofiprotéol and ThyssenKrupp • Pilot plant • Raw material: forest residues combined with bottom-oil • Status: FEED on going 7
  • 8. 8 Suomessa toiminnassa olevat sekä suunnitteilla tai rakenteilla olevat biopolttoaineiden tuotantolaitokset (Vapo, Ajos-hanke käytännössä lakkautettu korkean tuotantokustannuksen vuoksi).
  • 9. 9 Pyrolyysiöljy ja mäntyöljypiki Pyrolyysiöljy ja mäntyöljypiki soveltuvat energiantuotannon polttoaineiksi, mutta polttoaineiden varastointi- ja käsittelyjärjestelmien on oltava pyrolyysiöljylle haponkestäviä. Polttoaineiden heikko säilyvyys voi aiheuttaa ongelmia vara- ja huippuvoimaloiden osalta. Raumalainen Forchem ja Oulussa toimiva Arizona Chemicals ovat jo pitkään jalostaneet selluntuotannon sivuvirtana syntyvästä raakamäntyöljystä kemian teollisuuden raaka-aineita. Jäännöstisleenä syntyy raskasta polttoöljyä korvaavaa mäntyöljypikeä, joka usein toimitetaan takaisin sellutehtaalle käytettäväksi meesauunin polttoaineena. Forchem (2013), Lausunto työ- ja elinkeinoministeriölle 18.1.2013, saatavilla: http://www.tem.fi/files/35495/Forchem_18.1.2013..pdf [viitattu 27.9.2013].
  • 10. 10 Pyrolyysiöljyn valmistus Pyrolyysiöljyä valmistetaan kuumentamalla biomassaa hapettomassa tilassa. Tuloksena syntyy kaasuja ja öljymäistä nestettä, pyrolyysiöljyä. Pyrolyysiöljy eroaa perinteisestä mineraalisesta öljystä etenkin korkealla happipitoisuudella, joka tekee pyrolyysiöljystä korrosoivan ja biologisesti hajoavan tuotteen ja siten hankaloittaa pyrolyysiöljyn käsittelyä ja säilytystä. Pyrolyysiöljyn valmistukseen on käytettävissä kaksi perusvaihtoehtoa: hidas ja nopea pyrolyysi, jotka nimensä mukaisesti eroavat toisistaan pyrolyysireaktion keston ja lämpötilan sekä lopputuotteiden suhteen. Hidas pyrolyysi kestää minuuteista useisiin tunteihin riippuen raaka-aineen palakoosta ja lämmitystavasta. Korkeimmillaan käytetään noin 400 ⁰C lämpötilaa. Hidas pyrolyysi tuottaa biomassasta kolmea eri lopputuotetta kutakin noin yhtä suuren osan: biohiiltä, bioöljyä ja synteesikaasua. Hitaalla pyrolyysillä saatavan bioöljyn energiasisältö on kuitenkin matala, eikä sitä yleensä kannata jalostaa polttoaineeksi, vaan prosessista syntyvät nesteet yleensä poltetaan pyrolyysikaasun mukana. Mahdollisia käyttöjä on energiakäytön sijaan arvokkaiden kemikaalien eristäminen bioöljystä. Nopeassa pyrolyysissä biomassan lämmitys 400–500 ⁰C lämpötilaan tapahtuu alle sekunnissa. Tällöin päätuote on bioöljy, jota syntyy 50–80 % lopputuotteiden massasta. Nopealla pyrolyysillä valmistettua bioöljyä voidaan käyttää sellaisenaan raskaan polttoöljyn korvikkeena (ottaen kuitenkin huomioon pyrolyysiöljyn korrosoivuus ja heikko säilyvyys) tai edelleen jatkojalostaa kuvan 3.2 mukaisesti.
  • 11. 11 Pyrolyysiöljyn käyttö- ja jatkojalostusmahdollisuudet. Pyrolyysi- laitos Turve- ja kivihiilivoimalaitokset 75 paino-% (nopea pyrolysi) 34 paino-% (hidas pyrolyysi) Pyrolyysiöljy Biohiili 12 paino-% (nopea pyrolyysi) 33 paino-% (hidas pyrolyysi) Kaasuvoimalaitokset Kaasukattilat Kaasutuslaitos käsittelemätön pyrolyysiöljy (polttoöljyn korvaaminen) Vetykäsittelylaitos Liikenteen biopolttoaineet Öljynjalostamo raaka-aine Öljykattilat LOPPUTUOTTEENJALOSTUSARVOMatalaKorkea Etanolilaitos (esikäsittely + fermentointi) Kemianteollisuus Väkevöintilaitos Bioetanoli Laajakirjo sovelluskohteita, kuten pinnoitteet, musteet, liimat, puhdistusaineet, aerosolit, kosmetiikka, lääkeaineet Erottelulaitos Erikois- kemikaalit Raskaat dieselmoottorit (Laivat, diesel- voimalaitokset) Mikäli korroosio- ja säilyvyysongelmat saadaan ratkaistuksi Hidaspyrolyysi Puhdistus Laitemuutokset korroosion takia Pilotti/kaupallinen tuotantoketju Teoreettinen/kehitteillä oleva tuotantoketju
  • 12. 12 Pyrolyysin teknologiat Nopeaan pyrolyysiin on kehitetty useita erilaisia teknologioita, joiden yhteenveto on esitetty oheisessa taulukossa. Tällä hetkellä kaupalliseen tuotantoon sopivat laitteistot pohjautuvat leijupeti- (BFB, bubbling fluidized bed) tai kiertoleijupetiteknologioihin (CFB, circulating fluidized bed). Nämä on teoriassa suhteellisen helppo skaalata teollisen mittakaavan tuotantoa varten, vaikka käytännön kokemuksia ei vielä ole. Toisaalta ne vaativat tasakokoista raaka-ainetta ja syntyvän kaasun puhdistusta pyrolyysiöljyn kiintoainepitoisuuden laskemiseksi.
  • 14. 14 Tutkimustarpeet ja painopistealueet Pyrolyysin osalta keskeisimmät tutkimustarpeet ovat:  Reaktorikoon skaalaaminen suuremmaksi ja suurten reaktoreiden luotettava käyttö  Pyrolyysiöljyn standardointi  Pyrolyysiöljyn jatkojalostaminen ja käytettävyyden ja varastoitavuuden parantaminen IEA Bioenergy (2013), Task 34 - pyrolysis, saatavilla: http://www.pyne.co.uk/?_id=72 [viitattu 18.9.2013].
  • 15. 15 Pyrolyysiöljyn jalostaminen tislaamalla; ei kaupallinen, mutta tutkimustyö intensiivistä; haasteena on heikko saanto
  • 16. 16 Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia Pyrolyysiöljyn teollisen mittakaavan tuotanto ei ole kuitenkaan käynnistynyt ongelmitta.  Amerikkalainen KiOR ilmoitti helmikuussa 2014 keskeyttävänsä tuotannon pilottilaitoksellaan ja on nyt konkurssimenettelyssä.  Ruotsalainen, EU:n uusiutuvan energian NER300-tukiohjelmaan hyväksytty Billerud-Korsnäs AB:n Pyrogrot-pyrolyysilaitoshanke on keskeytetty joulukuussa 2013. Yhtiön lehdistötiedotteen mukaan hankkeen esiselvityksen aikana tuotantoteknologia itsessään osoittautui toimivaksi, mutta pyrolyysiöljylle ei löytynyt riittävää markkinaa edes keskipitkällä aikavälillä. Yrityksen oma ilmoitus. BillerudKorsnäs AB (2013), lehdistötiedote 16.12.2013.
  • 17. 17 Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia Toisaalta on myös tapahtunut hienoista edistystä:  Tällä hetkellä pyrolyysiöljyä valmistaa energiantuotannon polttoaineeksi kaupallisessa mittakaavassa kanadalainen Ensyn (Honeywellin UOP-teknologia), joka on kevään ja kesän 2015 aikana ilmoittanut yksittäisistä uusista asiakkaista, jotka korvaavat polttoöljyä pyrolyysiöljyllä.  Fortumin Joensuun laitoksella tuotantomäärät ovat olleet vielä vasta muutamia satoja tonneja ja laitosta on jouduttu vielä virittämään. Alun vaikeuksien jälkeen yhtiö uskoo tuotannon kasvuun täyteen kapasiteettiin vuoden 2016 aikana. Fortum on myös ilmoittunut ensimmäisestä pilottiasiakkaasta Ruotsissa. YLE (2015), Joensuun bioöljytehtaalta toivotaan, että vuoden päästä tuotanto on täydessä vauhdissa, YLE Uutiset 28.8.2015. YLE (2014), Kolme ihmistä loukkaantui bioöljylaitoksen räjähdyksessä, 27.3.2014. Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (2014), Fortum Power and Heat Oy:n Joensuun pyrolyysilaitoksella 27.3.2014 sattunut räjähdys, onnettomuustutkintaraportti, Dnro 2544/06/2014, saatavilla: http://www.tukes.fi/Tiedostot/varoasiat/onnettomuustutkintaraportti_joensuu2014.pdf [viitattu 9.9.2014].
  • 18. 18 Pyrolyysin teolliset kokemukset vaatimattomia  Hollantilainen EMPYRO-konsortio (mm. BTG Biomass Technology Group päälaitteistojen toimittajana ja AkzoNobel suurimpana asiakkaana) on saanut toukokuussa 2015 valmiiksi 3,5 t/h pyrolyysiöljyä tuottavan koelaitoksen Hengelossa AkzoNobelin tehdasalueella. Yhtiön oma ilmoitus. Uusista pyrolyysilaitosinvestoinneista pisimmillä on Oulun Energian hanke, jossa vaihtoehtoina ovat joko pyrolyysiöljyn tai biohiilen tuotannon integrointi Laanilaan rakennettavan CHP-laitoksen yhteyteen. Investointipäätös syntynee syksyyn 2016 mennessä. Uusia pyrolyysilaitoksia on kaavailtu myös Kajaaniin ja Forssaan. Näistä hankkeista ei kuitenkaan ole kuulunut uusia uutisia. Forssan seudun kehittämiskeskus (2014), Biojalostamo vihreän kasvun kärjeksi, seminaari 14.10.2014.
  • 19. 19 Liikenteen biopolttoaineet Liikenteen nestemäiset biopolttoaineet voidaan jakaa biodieseliin ja bensiiniin sekoitettavaan bioetanoliin. Suomessa ja myös kansainvälisesti Neste on ollut liikenteen biopolttoaineiden valmistuksessa edelläkävijä, mutta viime vuosina useat muut yhtiöt ovat käynnistäneet omaa biopolttoaineiden tuotantotoimintaa Puuperäistä biomassaa käyttäviä liikenteen biopolttoaineteknologioita on kuitenkin tulossa markkinoille. UPM:n Lappeenrannan biojalostamossa tuotetaan kaupallisessa mittakaavassa vetykäsittelymenetelmällä raakamäntyöljystä biodieseliä noin 120 miljoonaa litraa vuodessa. Tuotetta yhtiö markkinoi UPM BioVerno -tuotemerkillä. St1 puolestaan aloitti elokuussa 2015 Cellunolix-etanolitehtaan rakentamisen Kajaanissa. Valmistuttuaan tehtaan on suunniteltu valmistavan sahanpurusta bioetanolia noin 10 miljoonaa litraa vuodessa. St1 (2014), Cellunolix-etanolitehtaan rakentaminen alkaa Kajaanissa, tiedote 14.8.2014.
  • 20. 20 Suomi on innokas uusiutuvissa biopolttoaineissa! Suomi on asettanut tavoitteeksi, että uusiutuvan energian osuus liikennesektorin energian loppukäytöstä on 20 % vuoteen 2020 mennessä ja 40 % vuoteen 2030 mennessä. Käytännössä tämä toteutetaan biopolttoaineiden sekoitusvelvoitteella. Toisaalta on otettava huomioon, että tähteistä, jätteistä ja elintarvikeketjun ulkopuolisesta biomassasta valmistetun, ns. toisen sukupolven, polttoaineen osuus lasketaan kaksinkertaisena uusiutuvien polttoaineiden osuutta määritettäessä. Mäntyöljypien käyttö energiantuotannon polttoaineena saattaa tulevaisuudessa vähentyä ja sen sijaan siitä valmistetaan korkeamman jalostusasteen energiatuotteita. Muun muassa Neste on ilmoittanut alkavansa käyttää mäntyöljypikeä ja UPM raakamäntyöljyä HVO-biodieselin raaka-aineena sekä SunPine Ruotsissa käyttää raakamäntyöljyä FAME-biodieselin raaka-aineena. Neste Oil (2013a), Neste Oil uses tallo il pitch to produce traffic fuel, lehdistötiedote 4.4.2013.
  • 21. 21 Näkymiä nyt! Yleisesti nestemäisten biopolttoaineiden teknologiakehityksen tärkeimmät ajurit ovat raaka-ainejoustavuus (eli mahdollisuus käyttää joustavasti erilaisia ja eri laatuisia saatavilla olevia raaka-aineita ja siten pienentää raaka-ainekustannuksia), kokonaissaantojen parantaminen ja laajemmat tuoteportfoliot. Nämä auttavat parantamaan tuotannon kustannustehokkuutta. Olennaista on myös lainsäädännön kehittyminen ja erityisesti kestävän raaka-ainepohjan määrittely ja saatavuuden varmistaminen. Tältä osin etenkin EU:n komission energiastrategia 2030 ja joulukuussa 2015 käytävät Pariisin ilmastoneuvottelut ovat lisänneet epävarmuutta markkinoilla. EU:n tavoitteista on jätetty pois aiemmissa vuoden 2020 tavoitteissa mukana olleet uusiutuvan energian tavoitteet, jotka ovat jäsenmaissa konkretisoituneet esim. pakollisina kiintiöinä liikenteen biopolttoaineille. Pahimmillaan sekoitusvelvoitteen täydellinen poistaminen voi romuttaa biopolttoaineiden markkinat lähes täysin, sillä etenkin nykyisillä fossiilisten polttoaineiden hinnoilla biopolttoaineet eivät ole kilpailukykyisiä avoimilla markkinoilla. Euroopan komissio (2014b), Vuoteen 2030 ulottuvat ilmasto- ja energiatavoitteet kilpailukykyiselle, varmalle ja vähähiiliselle EU:n taloudelle, lehdistötiedote 22.1.2014, saatavilla: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-54_fi.htm [viitattu 23.4.2014].
  • 22. 22 Pyrolyysin näkymiä Jo keväästä 2015 lähtien jatkunut trendi näyttää olevan, ettei pyrolyysiöljystä sellaisenaan olisi tulossa merkittävää läpimurtotuotetta (vrt. aiemmin mainittu Pyrogrot Ruotsissa), vaan pyrkimyksenä on sen sijaan jatkaa siitä edelleen korkeamman jalostusasteen tuotteiksi. Esimerkiksi Suomessa Fortum, UPM ja Valmet pyrkivät LignoCat-projektissa kehittämään katalyyttisen pyrolyysiprosessin avulla liikenteen biopolttoaineita. UPM Oyj (2014b), lehdistötiedote 11.3.2014. Myös Ensyn on ilmoittanut, että yhtiö testaa pyrolyysiöljyn käyttöä perinteisissä öljynjalostamoissa liikennepolttoaineiden raaka-aineena. Ensimmäiset testit, joissa käytetään 5 % pyrolyysiöljyn sekoitussuhdetta, valmistuvat vuoden 2015 aikana. Yhdysvaltalainen teknologiakehittäjä Cool Planet on ilmoittanut saavansa valmiiksi syksyllä 2015 ensimmäisen pienen kokoluokan ja helposti siirrettävän katalyyttisen pyrolyysilaitoksen, jonka yhtiö väittää tuottavan suoraan polttoainekelpoista (ns. drop-in) bioöljyä noin miljoona gallonaa (3.7 miljoonaa litraa) vuodessa. Keskeisenä etuna on yrityksen mukaan mahdollisuus sijoittaa laitos lähelle raaka-aineiden lähteitä. Aiemmin (jo vuonna 2013) yhdysvaltalainen tutkimuslaitos Batelle ilmoitti pilotoivansa rekalla kuljetettavaa, suuren valtamerikontin (40 jalkaa) kokoista pyrolyysilaitosta. Tästä hankkeesta ei kuitenkaan ole sen jälkeen raportoitu.
  • 23. 23 Kustannuskehitys ja kilpailukyky Tuoreimmat arviot pyrolyysin kustannuskehityksestä ovat amerikkalaiselta Ensyniltä, joka huhtikuussa 2014 arvioi pyrolyysiöljyn tuotantokustannukseksi 45 USD/BOE (barrel of oil equivalent) eli noin 24 EUR/MWh. Samoin amerikkalainen Avello Bioenergy on ilmoittanut demolaitoksensa kannattavuusrajaksi 50–65 USD/BOE (27–35 EUR/MWh), mikäli raaka-ainehinta on 60–70 USD/t (14–17 EUR/MWh). Nämä ovat poikkeuksellisen alhaisia verrattuna eurooppalaisiin toimijoihin: Hollantilainen Empyro ilmoittaa pyrolyysiöljyn kustannustasoksi 65–75 EUR/MWh, jos raaka-aine saadaan hankittua noin 14 EUR/MWh kustannuksella. Vuonna 2013 Fortum puolestaan arvioi pyrolyysiöljyn myyntihinnan olevan kevyen ja raskaan polttoöljyn välillä (65–90 EUR/MWh). Yhtiön oma ilmoitus.
  • 24. 24 Paikallinen soveltuvuus Tekninen Taloudellinen Soveltuvuus Suomessa Muutosvoima Pyrolyysiöljyn käyttö voisi olla mahdollista niissä laitoksissa, jotka toimivat säännöllisesti ja joiden polttoaineiden kulutus olisi tasaista. Tällöin pyrolyysiöljyn heikko säilyvyys ei muodostuisi ongelmaksi. On kuitenkin huomattava, että pyrolyysiöljy on voimakkaasti hapanta ja syövyttää perinteisiä polttoainejärjestelmiä. Happamuuden takia tarvittaisiin investointeja korroosiota kestäviin polttoainejärjestelmiin
  • 25. 25 Source: Metry and Pöyry Reduction factor of pulp wood: 1 m3 = 2 MWh Prices without VAT Price difference between energy wood and pulp wood at mill gate
  • 26. 26 Stable development of price Source: Forest Industry, Statistics
  • 27. 27 ESTIMATED PRICE DEVELOPMENT +2,7 %/a First thinning energy stem wood (main raw material) Prices with out VAT and subsidiaries Estimated on the grounds of realized development Nominal price, without affect of inflation
  • 28. 28 28 Teknologia-toimittajia Referenssit Mittakaava, ym.huomioita Tavallinen pelletti Useita, esim. Andritz lukuisia 100 000 t/a+ Höyryräjäytetty pelletti Andritz,Arbaflame, Valmet 2-4, rakenteilla mm. yksi Norjaan 100 000t/a+ Pyrolyysiöljy Ensyn / Envergent (Green Fuel Nordic), BTG-BtL (Hollanti) Useita pienessä mittakaavassa, ei kaupallista vielä 50 000t/a + Välituote! Selluetanoli+ligniini Borregaard, Poet-DSM, Domsjö Fabriker 3, Norja, Ruotsi, USA + vireillä 1 50 000t/a ligniiniä 35 000t/a etanolia Biodiesel Linde, Lurgi, Axens UOP,… Ei ole Min 150 000t/a biodieseliä eli yli 2 TWh puuta Märkähiilto AVA-CO2, Suncoal, Terranova Demoasteella Välituote, josta hiilikuituja ja muita teknisiä hiiliä Selluetanoli+furfuraali+etc. (Formicobio) Chempolis Oy Ei ole, vireillä Intiaan peltobiomassalle Sopii vain peltobiomassalle ja ehkä lehtipuulle Potentiaalisia teknisiä ratkaisuja
  • 29. 29 Price of oil is the determining factor - also the market is very politically driven- 1. Bioethanol price = f (oil price, energy density, tax treatment, strategic stock pile fee,…) 2. Biodiesel price = f (oil price, energy density, tax treament, ssf,regulatory limit/demand,…) 3. Pyrolysis oil (intermediate product)= f (heavy fuel oil, ….) Bioethanol and biodiesel are not now lucrative products !
  • 30. 30 Bio- Crude Syn-Crude Hydroprocessin g Conventional Refinery Processes Jet Fuel ASTM Aviation Fuel Specifications Crude Oil D 7566 Annex A1 D1655 D 7566 Annex A2
  • 31. 31 ”Halpa” uusiutuva sähkö on tehokasta energian käyttöä • Uusiutuvien sähkö korvaa fossiilisia eri sektoreilla, myös liikenteessä!!
  • 32. 32 Timescale / Success stories In the energy area 5 years and usually 10 years is the minimum time unit to develop new products So far there are 2-3 global success stories and they were all developed during 80’s and 90’s, (i.e. Pyroflow,diesel motors,..) Most of todays energy technology activity is abroad i.e. Germany, USA,… BUT we have good know-how to apply them quickly!
  • 33. Gaia Group Oy, Bulevardi 6 A, FI-00120 HELSINKI, Finland – Tel +358 9686 6620 – Fax +358 9686 66210 ADDIS ABEBA | BEIJING | BUENOS AIRES | CHICAGO | HELSINKI | TURKU | ZÜRICH Our Clients Make the World Safer and Cleaner. www.gaia.fi