Polttokennoalan toimijakartoitus Pohjois-Suomessa

Transkriptio

1 Polttokennoalan toimijakartoitus Pohjois-Suomessa 1. Kartoituksen kuvaus 2. Tutkimuslaitokset 3. Yritykset Tekes: Polttokennot ohjelman seminaari Oulu,

2 Tekes: Polttokennoalan Tekes: Polttokennoalan toimijakartoitus Pohjois- Suomessa

3 Toimijakartoitus Työ keskittyy maantieteellisesti Pohjois-Suomeen (Pohjois- Pohjanmaan, Kainuun ja Lapin maakunnat) sekä erityisesti niiden maakuntakeskusten (Oulu, Kajaani ja Rovaniemi) seuduille Tutkimuslaitosten kartoitus ja tiedonhaku hankkeet ja tutkimusalueet Paikannettiin polttokennoalalla toimivat yritykset Käynnissä oleva kehitystyö / suunnitelmat Puhelinhaastattelut (n. 35 yritystä) Web-kysely (97 yritystä) Erilliset raportit tutkimuslaitoksista ja yrityksistä 3

4 1. Bionovan esittely ja kartoituksen kuvaus 2. Tutkimuslaitokset 3. Yritykset 4

5 Tutkimuslaitokset Alan tutkimusta Oulun yliopistossa, VTT:llä sekä Rovaniemen AMK:ssa Tutkimusvalmiuksia: Lapin yo Kemi-Tornion amk Oulun amk Keski-Pohjanmaan amk Kajaanin amk 5

6 Tutkimuslaitokset ja projektit 6

7 Oulun yliopisto Lisätietoja: Prof.Riitta Keiski riitta.keiski@oulu.fi

8 Oulun yliopisto / CO2 reformointi synteettiseksi kaasuksi CO2H2-projekti ( ) Tekniset mahdollisuudet reformoida erilaisia integroidussa terästehtaassa syntyviä kaasuja Teknisiä ja taloudellisia mahdollisuuksia kierrättää ja käyttää prosessikaasuja ja reformoituja synteesikaasuja tehtaassa entistä tehokkaammin ReGenGas-projekti ( ) Projektin tarkoitus oli kokeellisesti varmistaa ja todentaa tulokset, jotka laskettiin ja simuloitiin aikaisemmassa CO2H2-projektissa. Tavoitteena oli saada tarkempaa tietoa reformointiprosessin kokonaiskonseptin toimivuudesta erilaisilla kaasu-koostumuksilla, kuten puhtaalla maakaasulla, masuuni- ja koksikaasuilla sekä erilaisilla pelkistettävillä raaka-aineilla toimittaessa sekä laatia kokonais-konseptista tasemallit ja säätömalli Rahoitus: Tekes 8

9 Oulun yliopisto / Polttokennoon soveltuvan vedyn valmistus bioetanolia reformoimalla REFORMH2 projekti. ( ) Tutkimuksen tavoitteena oli biomassapohjaisen bioetanolin ja pyrolyysikaasun hyödyntäminen polttokennojen raaka-aineena sähkön ja lämmön tuotannossa Tutkimus kattoi bioetanolin reformoinnin sekä tuotekaasun prosessoinnin ja puhdistuksen polttokennojen vaatimukset täyttäväksi lähtöaineeksi. Tutkimus keskittyi katalyyttien, membraanitekniikan ja mikroreaktoritekniikan yhdistämiseen ja hyödyntämiseen Rahoitus: Tekes 9

10 Oulun yliopisto / bioetanolista vedyksi ja vety polttokennoille, glukoosipolttokennot Bioethanol Processing for Fuel Cells -projekti ( ) Projektissa kehitetään uutta teknologiaa lignoselluloosasta valmistetun bioetanolin käyttöön pienen mittakaavan polttokennoissa (0,5 10 kw). Teknologia kattaa matalan lämpötilan bioetanolin reformoinnin vety-selektiivisillä membraanireaktoreilla ja puhdistusmenetelmät, sekä niiden yhdistelmät eri tyyppisissä matalan lämpötilan polttokennoissa ( ºC). Rahoitus: EU/ESF: COST Action 543 Eurooppalainen verkosto 10 10

11 Oulun yliopisto / CNT-pohjaisten (hiilinanoputki) katalyyttien valmistus vedyn tuotantoon RoCaNaMe -projekti ( ) Projektissa kehitetään uusia katalyyttimateriaaleja (1-10 nm Pd, Pt, Ir, Ni, Co, Fe, Au) sekä metallioksideja (PdO, NiO), nanopartikkeleita ja hiilinanoputki-membraaneja. Tarkoituksena on saavuttaa kolmi-ulotteisia nanoputkimembraaneja jotka tarjoavat normaalia enemmän pinta-alaa katalyysille. Tavoitteena on löytää tapa valmistaa uuden tyyppisiä nanohiilirakenteita, jotka ovat kilpailukykyisiä esim. FT-synteesissä nykyisin käytettävien materiaalien kanssa. Rahoitus: Suomen Akatemia 11 11

12 Oulun yliopisto / Vedyn tuotanto bio-pohjaisista raaka-aineista reformoimalla ja fotokatalyysillä REFORMH2-2 projekti ( ) Projektiin sisältyy bioetanolin reformointi, fotokatalyyttinen vedyn tuotanto biomassa-pohjaisesta raaka-aineesta, sekä kaasun puhdistaminen ennen polttokennoa Lisäksi suunnitellaan ja kehitetään katalyyttejä ja katalyyttisiä membraaneja vedyn tuottamiseen reformoimalla, fotokatalyysillä ja vesi-faasi reformoinnilla Lopuksi testataan katalyytin aktiivisuutta ja membraanien toimivuutta kiinteällä alustalla sekä mallinnetaan, simuloidaan ja optimoidaan membraanireaktorin toiminta Rahoitus: Tekes 12 12

13 Oulun yliopisto / Uudet katalyyttiset materiaalit vedyn tuottamiseksi bio-alkoholeista CATALCO Suomen Akatemia (Intia-Suomi tutkimusohjelma) NOCAMA Tekes (Tutkimusyhteistyötä Unkari-Suomi-Intia) Tuotetaan uutta tietoa vedyntuotannosta polttokennoihin. Projektiin kuuluu bioetanolin ja glyserolin reformointi, fotokatalyyttinen vedyntuotanto biopohjaisista alkoholeista ja jätevirroista sekä kaasun puhdistaminen polttokennoille soveltuvaksi Muita tutkimusteemoja ovat katalyyttien ja katalyyttisten membraanien tuotanto vedyntuotantoon reformoinnin ja fotokatalyysin kautta. Myös katalyyttien aktiivisuutta ja membraanien toimivuutta testataan 13 13

14 Rovaniemen ammattikorkeakoulu Lisätietoja: Ari Karjalainen

15 RAMK: Sähkökäyttöiset pienajoneuvot matkailukäytössä Hankkeessa tutkitaan pienajoneuvojen sähköistämiseen liittyviä haasteita. Erityistä huomiota kiinnitetään järjestelmän integrointiin ja kylmäsuorituskykyyn. Hankkeessa kehitetään konsepti, jossa hyödynnetään Suomen sähkömoottori, akkuteknologia, akkuvaraaja ja polttokenno-osaamista. Tavoitteena on sähköajoneuvoihin ja polttokenno-teknologiaan liittyvän kylmätestausosaamisen lisääminen ja kansainvälinen verkostoituminen. Arctic Power Laboratory Vaihtolämpöhuone Kylmähuone Moottoridynamometri Alustadynamometri Iskunvaimennindynamometri 15 15

16 Kemi-Tornion ammattikorkeakoulu Lisätietoja: Tutkijayliopettaja Timo Kauppi

17 Kemi-Tornion ammattikorkeakoulu Ei käynnissä polttokennoihin liittyvää tutkimusta Tutkimusvalmiudet Elektroniikan komponenttien tutkimuslaboratorio Materiaalien käytettävyyden tutkimuslaboratorio Optisen mittaustekniikan laboratorio Uudet tekniikat ja sähköiset palvelut prosessiteollisuudessa hankkeessa perehdytään langattomiin teknologioihin ja niiden ominaisuuksiin, suoritetaan olosuhde-, luotettavuus- ja häiriötestausta, perehdytään virrankulutuksen ja toiminta-aikojen optimointiin, tutkitaan langattomien perusmittausten luotettavuutta, perehdytään kotelointiratkaisuihin ja tutkitaan niiden soveltuvuutta vaikeisiin olosuhteisiin 17 17

18 Kajaanin ammattikorkeakoulu Lisätietoja: Kehitysinsinööri Ari Pulkkinen

19 Kajaanin ammattikorkeakoulu Ei käynnissä polttokennoihin liittyvää tutkimusta Tuotantotekniikan laboratorio tuotannon automatisointi, virtuaalinen mallintaminen ja robottien ohjaus Elektroniikka-laboratorio piirilevyjen ja laitetason teknologian testaus- ja tuotekehityspalveluita vaativissa käyttö-olosuhteissa (EMC-, sää, tärinä-, x-ray- eli röntgen- ja Flying Probe testaukset) Testauksia on suoritettu mm. Ajoneuvo ja metsäkone-elektroniikkalaitteille Teollisuuselektroniikkalaitteille Kevyen teollisuuden ja toimistoelektroniikkalaitteille Sairaalaelektroniikkalaitteille 19 19

20 Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulu: Ylivieskan tekniikan yksikkö Lisätietoja: Tutkimus- ja kehitysjohtaja Hannu Leppälä

21 Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulu Ylivieskan tekniikan yksikkö (Centria) Ei käynnissä polttokennoihin liittyvää tutkimusta Keskittynyt kaasumaisten polttoaineiden (puukaasu & anaerobinen biokaasu) tuotannon tutkimukseen ja mittaustekniikkaan Centrialla on käynnissä HighBio-hanke, jossa tutkitaan biokaasujen tuotantoa, käsittelyä ja hyödyntämistä 21 21

22 Oulun seudun ammattikorkeakoulu Lisätietoja: Tekniikan yksikkö Projektipäällikkö Hannu Päätalo Lisätietoja: Luonnonvara-alan yksikkö Projektipäällikkö Katariina Keikko

23 Oulun seudun ammattikorkeakoulu Ei käynnissä polttokennoihin liittyvää tutkimusta Tekniikan yksikkö Käynnissä hanke, jossa pyritään perustamaan Uustuotekeskus (UTK), joka tarjoaa yrityksille erityisen hyvät mahdollisuudet kehittää tuotteita ja tuotantoa Käytettävissä on mm. uudenaikaisia virtuaalisuunnittelun ja digitaalisen tuotesuunnittelun ohjelmistoja asiantuntijoiden avustuksella. Luonnonvara-alan yksikkö BioG-hankkeessa työskennellään maatilojen biokaasutuotannon edistämiseksi. Tavoitteena on kerätä yrityksille perustietoa Pohjois- Pohjanmaan biokaasupotentiaalista sekä tuottaa pienille ja keskisuurille laitoksille soveltuvia biokaasutuotannon liiketoimintamalleja. Hankkeessa selvitetään ennen kaikkea mahdollisuuksia maatilojen omaan lämmön- ja sähköntuotantoon (CHP) ja biokaasun liikennepolttoainekäyttöä

24 VTT / Oulu Lisätietoja: Teknologiapäällikkö Arto Maaninen arto.maaninen@vtt.fi

25 VTT / Oulu R2R-Pilot hanke Projektin tavoitteena on suunnitella, hankkia ja toteuttaa painettavan elektroniikan rullalta rullalle (R2R) Pilot -linja, joka mahdollistaa tuotesuunnittelun, automaation, mittaustekniikan ja tuotannollisen ympäristön kehittämisen ja testaamisen. Pilot-linjan hyödyntäjinä ovat Oulun alueella toimivat yritykset, alueelle syntyvät ja siirtyvät uudet yritykset sekä tutkimuslaitokset. Rahoitus: Pohjois-Pohjanmaan liitto 25 25

26 Yritykset

27 Yritysten haastattelut Haastattelut Yrityksiä pyydettiin sijoittamaan itsensä polttokennot arvoketjuun Lisäksi pyydettiin ajatuksia polttokennoalan kehitystarpeista Suomessa Nykyiset suunnitelmat ja kehitystyö liittyen polttokennoihin Useat yritykset eivät halua julkaista suunnitelmiaan, mutta tietoa saatiin melko hyvin. Tästä syystä tässä esitetään vain arvoketjun painotukset ja yritysten maantieteellinen jakauma 27 27

28 Yritysten sijainti maantieteellisesti Yritykset sijaitsevat Pohjois- Suomen tärkeimpien polttokenno-alan tutkimuslaitosten läheisyydessä, Oulussa ja Rovaniemellä 28 28

29 Yritysten sijoittuminen polttokennotarvoketjuun Raaka-aineet Polttoaineen tuotanto Polttoaineen jakelu Materiaalit, komponentit ja polttokennot Lopputuotteet ja järjestelmäintegraatio Asennus, jakelu ja huolto Loppukäyttö Testaus ja konsultointi 29 29

30 Kehitteillä olevia tuotteita Polttoaineen tuotanto ja jakelu Mikrobi-polttokenno Katalyyttinen pinnoite Polttokennon langaton monitorointi ja ohjaus Polttokennoajoneuvojen testauspalvelut Polttokennojen päästöjen käsittelyjärjestelmä Polttokennojen huoltoon liittyvät sovellukset Virtalähde Polttokenno integroituna puukaasuttimeen Vedyn tuotanto & polttokenno järjestelmä energiantuotantoon Polttokenno voimanlähteenä vaikeapääsyisillä alueilla toimivissa laitteissa 30 30

31 Web-kysely

32 Web-kysely Haastatteluiden lisäksi toteutettiin sähköinen kysely laajemmalle yritysjoukolle Pohjois-Suomessa (97 yritystä) Pyrittiin paikantamaan uusia yrityksiä, jotka voisivat toimia osana polttokenno-tekniikan arvoketjua 32 32

33 Web-kysely Toimijakyselyyn vastasi 23 yritystä, mikä on lähes neljännes kohderyhmästä Suurinta kiinnostus oli Oulun ja Tornion alueilla Useimmat yritykset olivat kiinnostuneita toimimaan useammassa kuin yhdessä arvoketjun osassa Kyselyyn vastanneista 11 jätti yhteystietonsa toivoen Tekes:n yhteydenottoa 33 33

34 Vastaajien sijoittuminen arvoketjuun 1/2 16 vastaajaa katsoi toimivansa komponenttien parissa Kiinnostavimmat osa-alueet olivat kiinteät-, sekä liikkuvat sovellukset 34 34

35 Vastaajien sijoittuminen arvoketjuun 2/2 9 vastaajaa katsoi toimivansa laitteiden kokoonpanossa Kiinnostavimpina pidettiin edelleen kiinteitä ja liikkuvia sovelluksia 35 35

36 Polttokennojen kiinnostavuus osana yrityksen tuotevalikoimaa (1-5) 36 36

37 Yrityksen kiinnostus osallistua Tekes:in polttokennojen tutkimushankkeisiin 37 37

38 Kiitos mielenkiinnosta! Bionova Oy Markus Latvala