HighBio. Välkommen Tervetuoloa Welcome. T&K Projekti - FoU projektet. Karleby Kokkola 18/ Ulf-Peter Granö HIGHBIO - INTERREG NORD

Transkriptio

1 T&K Projekti - FoU projektet HighBio Välkommen Tervetuoloa Welcome Karleby Kokkola 18/ Ulf-Peter Granö

2 T&K projekti Suomen ja Ruotsin välillä Bioenergia & Ympäristö Ett FoU projekt mellan Sverige och Finland inom Bioenergi & Miljö

3 Planeringsgruppen för HighBio HighBio projektin suunnitteluryhmä Ulla Lassi Oulun YO/ Chydenius Ulf-Peter Granö Chydenius Yrjö Muilu Centria-Ylivieska Hannu Snellman Centria-Ylivieska Toivo Kuokkanen Oulun YO Marcus Öhman LTU, Luleå Joakim Lundgren LTU, Luleå Rikhard Gebart ETC i Piteå Magnus Marklund ETC i Piteå

4 Interreg IVA Pohjoinen HighBio -tutkimusprojektin tavoitteena uuden tiedon tuottaminen puun (ja muiden biomassafraktioiden) kaasutukseen liittyen, kaasun hyödyntämistarkastelut ja tiedon levittäminen. Rahoittajat: EU-Interreg, Länsstyrelsen i Norrbotten, Norrbottens Läns landsting, Norrbottens forskningsråd Suomen kansallinen vastinrahoitus; Lapin Lääninhallitus Projektiosapuolet: Jyväskylän yliopisto, Kokkolan yliopistokeskus Chydenius (koordinaattori) Centria tutkimus ja kehitys, Ylivieska Oulun yliopisto, Kemian laitos Luleå tekniska universitet (LTU) ETC, Energitekniskt Centrum i Piteå Kokonaisbudjetti noin 1,6 M (3 vuotta) Ett projekt inom Interreg IVA Nord Projektet har tyngdpunkten inom bioenergi och miljö, FoU projekt inom förgasning av biomassa Medfinansiering genom EU-Interreg, Länsstyrelsen i Norrbotten, Norrbottens Läns landsting, Norrbottens forskningsråd finsk nationell medfinansiering; Lapin Lääninhallitus egen insats. Samarbetsparter i projektet, Jyväskylä universitet, Karleby universitetscenter Chydenius (LP) Centria i Ylivieska (yrkeshögskolans forskningsenhet) Oulun yliopisto, Uleåborg Luleå tekniska universitet ETC, Energitekniskt Centrum i Piteå Totala projektbudgeten ca 1,6 M för 3 år

5 = HighBio BIOENERGIA Bioenergiaraaka-aineet (metsäbiomassa ja maatalous) Suora poltto - Polttopuu - Hake - Pelletit Pyrolyysi -hiilestys Puuhiili Terminen käsittely (lämpö) Pyrolyysi Kaasutus Synteesikaasu (puukaasu) Suora nesteytys Pyrolyysiöljy Alkoholifermentointi Etanoli Butanoli Biokemiallinen käsittely Bakteerit Anaerobinen hajoaminen Biokaasu Aerobinen hajoaminen Komposti Puhdistus Lämmitys / Polttaminen Synteettiset raakaaineet (BTL) Nestemäiset polttoaineet Synteettinen polttoaine (GTL) Kemian raakaaineet Jäähdytys Lämpö/höyry Sähkö Kaasumoottori Ajoneuvokäyttö BTL=Biomass to liquid GTL=Gas to liquid Kemialliset tuotteet Ulf-Peter Granö

6 Projektets tyngdpunktsområden för FoU arbetet BIOENERGI Bioenergiråvaror från skog och jordbruk Direkt förbränning av, - GROT - Ved - Flis - Pellets Pyrolys - karbonisering Träkol Omvandling med värme Pyrolys Trä-förgasning Syntetisk gas (trägas) Förvätskning Pyrolysolja Alkoholfermentering Etanol Butanol Biokemisk omvandling Bakterier Anaerob nedbrytning Biogas Aerob nedbrytning Kompost Rening Eldning / Förbränning Syntetiska råvaror (BTL) Flytande bränsle Syntetiskt bränsle (GTL) Kemiska råvaror Kylning Värme/ånga El Gasmotor Drivning av fordon BTL=Biomass to liquid GTL=Gas to liquid Kemiska produkter Ulf-Peter Granö

7 FoU - T&K Eri raaka-aineet Olika råvaror Kemian tuotteet Kemiska produkter Renad drivgas CHP-yksiköt Sähkö + lähilämpö Polttoaine Bränsle Kaasutus Kaasun puhdistus CHP El + närvärme Förgasning Rågasrening Sivutuotteet Restprodukter GTL

8 Projektets delar och samarbetsparter Projektin osat ja yhteistyökumppanit Partner WP & D WP1 CHYDENIUS OULU YO. CENTRIA ETC LTU Ansvar Vastuu WP & D En utvecklad förgasningsprocess - Kehitetty kaasutusprosessi WP1 D1 x x ETC / Henry Hedman WP1 D2 x x CENTRIA / Yrjö Muilu WP1 D3 x ETC / Magnus Marklund WP1 D4 x OULU YO / Toivo Kuokkanen WP2 Råvarans inverkan på förgasningsprocessen - Raaka-aineiden vaikutus kaasutusprosessiin (kaasun laatuun ja toimintaan) WP2 D1 x x ETC / Magnus Marklund WP2 D2 x x x x LTU / Marcus Öhman WP2 D3 x x x x LTU / Marcus Öhman WP3 Slutprodukter från förgasning - Kaasutuksen lopputuotteet WP3 D1 x x x x CHYDENIUS / Ulla Lassi WP3 D2 x x OULU YO / Toivo Kuokkanen WP4 Utvärdering och teknoekonomiska analyser - Arviointi ja teknotaloudellinen analyysi WP4 D1 x LTU / Joakim Lundgren WP4 D2 x CENTRIA /Yrjö Muilu WP5 Informationsspridning - Tietojen levittäminen WP5 D1 X x x x x CHYDENIUS / Ulf-Peter Granö WP5 D2 X x x x x CHYDENIUS / Ulf-Peter Granö

9 WP1. En utvecklad förgasningsprocess D1. Entrained flow förgasare (Labskala) D2. Down draft förgasare (Pilotskala) D3. Biobränslematning i trycksatt miljö D4. Analyser av sammansättningen av tvättoch kondensvatten Raaka-aine (biomassa) Råvaror (biomassa) Förgasningsreaktor Raakakaasu Rågas Rågasrening WP1. Kehitetty kaasutusprosessi D1. Entrained flow kaasuttimen tutkiminen (laboratoriossa) D2. Down draft flow kaasuttimen tutkiminen (laboratoriossa, pilot-mittakaavassa) D3. Biopolttoaineiden syöttö paineistetussa ympäristössä D4. Pesuveden ja syntyvän kondenssiveden koostumuksen tutkiminen Tuotekaasu Renad produktgas Polttomoottorit IC motor Kaasuturbiinit Turbinmotor Polttokennot Pakokaasut Päästöt Avgaser Utsläpp = Tutkimusalue = Problemområden Pesu- ja kondenssivesi Tvätt- och kondensvatten Bränsleceller

10 WP2. Råvarans inverkan på förgasningsprocessen D1. Förbehandling av biobränsle D2. Gaskvaliténs påverkan av råvarusammansättningen D3. Förgasningsprocessens funktion Raaka-aine (biomassa) Råvaror (biomassa) Raaka-aineen esikäsittely Råvarors behandling Förgasningens funktion Rening av rågasen WP2. Raaka-aineiden vaikutus kaasutusprosessiin D1. Bioraaka-aineen esikäsittely D2. Raaka-aineen koostumuksen vaikutus kaasun laatuun D3. Kaasutusprosessin toiminta Kaasutusprosessin. toiminta Raakakaasun puhdistus IC motor Turbinmotor Pakokaasut Päästöt Avgaser Utsläpp Bränsleceller = Tutkimusalue = Problemområden

11 WP3. Slutprodukter från förgasning D1. Syngas till nya kemiska produkter och nya tillämpningar D2. Nyttjande av biprodukter från förgasningen Raakakaasu Rågas Kaasunpuhdistus Tuotekaasu Renad gas WP3. Kaasutuksen lopputuotteet D1. Tuotekaasun (synteesikaasu) hyödyntäminen uusiksi kemian tuotteiksi D2. Kaasutuksessa muodostuvien sivutuotteiden hyötykäyttö Kemian raakaaineet Kemiska råvaror Kemian tuotteet Kemiska produkter Muovituotteet Plastprodukter Rågasrening GTL Tekniset polttoaineet Teknisk bränsle Liikenteen Sivutuotteet Biprodukter = Tutkimusalue = Problemområden Sivutuotteiden hyötykäyttö Utveckla nyttjande av biprodukter polttonesteet Flytande fordonsbränsle Polttoaine Bränsle

12 WP4. Utvärdering och teknoekonomiska analyser D1. Teknoekonomisk utvärdering av termokemisk omvandling av biobränsle till biodrivmedel/ kraftvärme D2. Material- och energibalansgranskning i anslutning till förgasning av biomassa WP4. Arviointi ja teknistaloudellinen analyysi D1. Biopolttoaineiden termokemiallisen käsittelyn teknistaloudellinen arviointi D2. Aine- ja energiatasetarkastelut liittyen biomassan kaasutukseen Arviointi Utvärdering

13 DE FI US AU HIGHBIO - INTERREG NORD WP5. Informationsspridning D1. Nationella och internationella insatser för kunskapsförmedling D2. Projektadministration och rapportering SE R&D results FoU FoU resultat resultat EU T&K tulokset Projektin tulokset Projektresultat T&K -tulokset FoU resultat Tieto CHPyksiköistä Kunskaper från olika CHP Regionala behov WP5. Tiedon levittäminen D1. Kansalliset ja kansainväliset tiedonsiirrot; seminaarit, tutkijatapaamiset ja messut, INFO lehdet Internetiin D2. Projektihallinnointi ja raportointi Raportit rahoittajille Rapporter till finansiärer INFO materiaali INFO material Seminaarit Seminarier Internet

14 Kontaktpersoner - Yheteystiedot Jyväskylä universitet, Karleby universitetscenter Chydenius Ulla Lassi, Ulla.Lassi@oulu.fi (0) Ulf-Peter Granö, Ulf-Peter.Grano@chydenius.fi (0) eller (0) Centria i Ylivieska (yrkeshögskolans forskningsenhet) Yrjö Muilu, Yrjo.Muilu@centria.fi (0) Hannu Snellman, Hannu.Snellman@centria.fi (0) Oulun yliopisto, Uleåborg Toivo Kuokkanen, Toivo.Kuokkanen@oulu.fi (0) Luleå tekniska universitet Marcus Öhman, Marcus.Ohman@ltu.se (0) eller 0046 (0) Joakim Lundgren, Joakim.Lundgren@ltu.se +46 (0) ETC, Energitekniskt Centrum, Piteå Rikhard Gebart, Rikard@etcpitea.se 0046 (0) eller 0046 (0) Magnus Marklund, Magnus.Marklund@etcpitea.se (0) / (0) Hassam Salman, Hsalman@etcpitea.se eller +46 (0)

15 Kiinteät ja kaasumaiset polttoaineet Metsästä Biomassa Maataloudesta Kiinteät polttoaineet o Halko o Hake o Puupelletit Hakkuutähteestä saatava hake sekä kannot Kaasutus Pyrolyysi Puukaasu Bio-Syngas Biopolttoaine Biokaasutuotanto Bakteerit Biokaasu Ulf-Peter Granö

16 Fasta och gasformiga biobränslen Från skogen Biomassa Från lantbruk Fasta biobränslen o Ved o Träflis o Träpellet Samt flis av GROT och stubbar Förgasning Pyrolys Trägas Bio-Syngas Biobränsle Biogasproduktion Bakterier Biogas Ulf-Peter Granö

17 Bioraaka-aineet jalostukseen Metsästä Energiapuu - Hakkuujäte - Energiametsä, (hieskoivu, mm) Energiakasvit - Ruokohelpi - Hamppu -Paju, jne. Maataloudesta - Olki - Heinä, mm Märkä biomassa -Lanta - Biojäte, mm Öljykasvit - Rypsi, rapsi - Auringonkukka, sinappi - Pellava, jne. Lignoselluloosa Sokeri ja tärkkelys Kuuma höyry Kuuma vesi Poltto Stirling ORC Kaasutus Bio-synteesikaasu FT Fischer- Tropsch Hiilivety Öljynpuristin Pyrolyysinesteytys Pyrolyysiöljy Hydrolyysi Alkoholikäyminen Etanoli Butanoli Anaerobinen käyminen Biokaasutuotanto Bakteerit Biokaasu Kasviöljyt Esteröinti Biodiesel Biosähkö Biolämpö Biopolttoaine Ulf-Peter Granö

18 Bioråvaror till förädling Från skogen Energived - GROT - Energiskog, (Glasbjörk, mm) Energiväxter - Rörflen - Hampa - Salix, mfl. Från lantbruk - Halm - Gräs, mm Våt biomassa -Gödsel - Bio-avfall, mm Oljeväxter - Rybs, raps - Solros, senap - Oljelin, mfl. Ligno-cellulosa Socker och stärkelse Het ånga Hetvatten Förbränning Stirling ORC Förgasning Bio-syngas FT Fischer- Tropsch Kolväte Oljepress Pyrolys- Förvätskning Pyrolys -olja Hydrolys Alkohol Fermentering Etanol Butanol Anaerob Fermentering Biogasproduktion Bakterier Biogas Vegetabiliska oljor Omförestring Biodiesel Bio-El Bio-Värme Bio-bränsle Ligno-cellulosa => (Trä-) biomassa Ulf-Peter Granö

19 HighBio Tack Kiitos! Lämpö - Värme (kwth) Sähkö - El (kwe) Kemian tuotteet Kemiska produkter Polttoaine Bränsle