Lignoselluloosan hydrolyysi
|
|
- Anita Uotila
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Kemiantekniikan osasto Teknillisen kemian laboratorio Ke Teknillinen kemia Lignoselluloosan hydrolyysi Suvi Virtanen
2 TIIVISTELMÄ Tekijä: Suvi Virtanen Nimi: Lignoselluloosan hydrolyysi Osasto: Kemiantekniikan osasto Kurssi: Teknillinen kemia Vuosi: 2006 Kirjallisuustyö, Lappeenrannan teknillinen yliopisto Hakusanat: lignoselluloosa, happohydrolyysi, entsymaattinen hydrolyysi, bioetanoli Työssä tarkastellaan lignoselluloosan happohydrolyysiä ja entsymaattista hydrolyysiä. Hydrolyysissä lignoselluloosan selluloosa ja hemiselluloosa pilkkoutuvat sokereiksi. Muodostuvat sokerit voidaan fermentoida edelleen etanoliksi. Hydrolyysin ensimmäisessä vaiheessa helposti hydrolysoituva hemiselluloosa pilkkoutuu suhteellisen miedoissa olosuhteissa. Muodostuneet sokerit erotetaan ja seos johdetaan toiseen vaiheeseen, jossa raaka-aineen selluloosa hydrolysoituu ensimmäistä vaihetta raskaammissa olosuhteissa. Raaka-aineen ligniini ei hydrolysoidu, vaan prosessin jälkeen se erotetaan hydrolysaatista kiinteänä aineena. Liukenematta jäänyt ligniini voidaan käyttää prosessin lämmön- ja sähköntuotantoon, jolloin energiatehokkuus paranee. Biojalostamoissa on lisäksi kaavailtu biokemikaalien valmistusta ligniinistä. Ongelmana lignoselluloosan hydrolysoinnissa on kuitenkin tuotantokustannuksiin nähden alhainen saanto. Väkevää happoa käytettäessä voidaan päästä yli 90 %:n glukoosisaantoihin, mutta kustannuksia kasvattaa tällöin prosessissa tarvittava hapon kierrätys. Laimean hapon käytössä puolestaan tarvitaan korkeita lämpötiloja. Entsymaattista hydrolyysiä pidetään periaatteessa parhaana ratkaisuna, mutta se on happohydrolyysiä hitaampi. Lisäksi tarvittavat entsyymit ovat kalliita. Ne voivat muodostaa jopa puolet tuotantokustannuksista. Bioetanolin tuotantoprosesseja on kehitetty viime vuosina useissa maissa, koska fossiilisille polttoaineille on haluttu löytää vaihtoehtoja, jotta hiilidioksidipäästöjä ja riippuvuutta tuontiöljystä voitaisiin vähentää.
3 ABSTRACT Author: Suvi Virtanen Title: Hydrolysis of Lignocellulose Department: Department of Chemical Technology Course: Industrial Chemistry Year: 2006 Literature report, Lappeenranta University of Techology Keywords: lignocellulose, acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis, bioethanol This report presents both acidic and enzymatic hydrolysis of lignocellulose. In the hydrolysis process, cellulose and hemicellulose of raw material are degraded to monomeric sugars. These sugars are then fermented to ethanol. In the first stage, the most easily hydrolysable hemicellulose is hydrolysed under rather mild conditions. The hydrolysate formed in this stage is removed and the reaction mixture is then charged to the second stage, in which the more resistant cellulose is hydrolysed under harsher conditions. After this stage, the insoluble lignin is separated from the hydrolysate. Lignin can be used as solid fuel for production of electricity and heat needed in the process, thus improving energy efficiency of the process. In addition, biochemicals based on lignin can be produced in biorefineries. The main drawbacks of lignosellulosic material are low sugar yield and high production cost. When concentrated acid is used in hydrolysis, approximately 90% glucose yield can be achieved, but the acid recovery needed in the process increases the cost. When using dilute acid as catalyst, the main drawback of the process is the high temperature needed in the process. Enzymatic treatment is considered to have more potential of higher yields than acid hydrolysis. Its drawback is the slow hydrolysis rate compared to acid method. The enzymes used in the hydrolysis are also very expensive. The enzymes can account for about half of the production cost. During the last few years, production methods for bioethanol have been developed in several countries. The aim is to reduce CO 2 emissions and to decrease the dependency of imported oil.
4 SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO LIGNOSELLULOOSA Ligniini Selluloosa Hemiselluloosa HYDROLYYSIPROSESSIT Happohydrolyysi Hydrolyysi väkevällä hapolla Hydrolyysi laimealla hapolla Orgaaniset hapot Entsymaattinen hydrolyysi Esikäsittely Erillinen hydrolyysi ja fermentointi (SHF) Yhdistetty hydrolyysi ja fermentointi (SSF) ETANOLIN SAANTOON VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ Hydrolyysinopeus Esikäsittelyn valinta Inhibitoriset komponentit TULEVAISUUDEN NÄKYMÄT LÄHDELUETTELO... 20
5 2 1 JOHDANTO Toisen maailmansodan jälkeen maailman polttoainemarkkinoita ovat hallinneet pääasiassa Lähi-idän edulliset fossiiliset polttoaineet. Öljykriisin aiheuttama polttoaineiden hinnan nousu 1970-luvulla herätti kuitenkin kiinnostuksen bioetanolia ja muita biopolttoaineita kohtaan. Nykyään jatkuvasti tiukkeneva lainsäädäntö, yleinen paine ympäristönsuojelun lisäämiseen, pyrkimys vähentää öljyriippuvuutta sekä fossiilisten polttoaineiden hinnan nousu huolehtivat biopolttoaineiden kehitystyön jatkumisesta. [1, 2] EU:n tämänhetkisten tavoitteiden mukaan biopolttoaineiden osuus liikennepolttoaineiden kokonaiskulutuksesta tulisi olla energiasisällöltään 5,75 % vuoteen 2010 mennessä. Suomessa biopolttoaineiden osuus kaikista liikennepolttoaineista on nykyään vain noin 0,1 %. [3] Tällä hetkellä ainoastaan Brasiliassa ja Yhdysvalloissa tuotetaan mainittavia määriä etanolia polttoaineeksi. Brasiliassa yleisin raaka-aine on sokeriruoko ja maan vuosituotanto vuonna 2004 oli noin 12 miljoonaa tonnia. Yhdysvalloissa vuosituotanto vuonna 2004 oli noin 10,5 miljoonaa tonnia ja pääasiallinen raaka-aine on maissi. Euroopan suurin etanolin tuottaja on Ranska, jonka vuosituotanto vuonna 2004 oli noin tonnia. [4] Tässä työssä luodaan katsaus lignoselluloosan hydrolysointitekniikoihin sekä ongelmakohtiin, jotka vaativat edelleen kehitystyötä, jotta näillä tekniikoilla tuotetusta bioetanolista tulisi kilpailukykyinen fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Koska havupuut ovat Suomessa merkittävä lignoselluloosan lähde, on painopiste niiden hydrolysoinnissa.
6 3 2 LIGNOSELLULOOSA Noin 50 % maapallon biomassasta on lignoselluloosaa. Lignoselluloosan kolme pääkomponenttia ovat ligniini, selluloosa ja hemiselluloosa. Pohjoisessa havupuut ovat merkittävä lignoselluloosan lähde. Muita lignoselluloosan lähteitä ovat muun muassa maa- ja metsätalousjäte, yhdyskuntajäte sekä teollisuusjäte. Havupuiden lignoselluloosasta noin % on selluloosaa, % hemiselluloosaa ja 28 % ligniiniä [1]. Lisäksi puumassassa on uuteaineita sekä pienimolekyylisiä epäorgaanisia yhdisteitä [5]. Taulukossa 1 on esitetty eräiden suomalaisten kuitupuulajien kemiallinen koostumus. Taulukko 1. Suomalaisten puulajien kemiallinen koostumus [5]. Selluloosa Hemiselluloosa Ligniini Uuteaineet % % % % Kuusi Mänty Koivu Muun muassa Ruotsissa, Kanadassa ja Yhdysvalloissa on viime vuosien aikana tutkittu ja kehitetty bioetanolin tuotantoa havupuista. Kiinnostus havupuiden hyödyntämiseen bioetanolin raaka-aineena johtuu suurelta osin niiden edullisuudesta. Käytettäessä raaka-aineina esimerkiksi maissia tai sokeriruokoa saattavat raakaainekustannukset olla jopa % tuotantokustannuksista. [1] Vaikka lignoselluloosapitoinen biomassa onkin hinnaltaan edullista, ei siitä valmistettu etanoli ole tällä hetkellä kilpailukykyistä fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Tämä johtuu osittain siitä, että lignoselluloosan hydrolysoinnissa on vaikea päästä korkeisiin saantoihin. Myös tuotantoprosessia on kehitettävä kannattavuuden parantamiseksi. [1]
7 4 2.1 Ligniini Ligniiniä on tutkittu paljon, mutta sen todellista rakennetta ei ole kyetty selvittämään. UV-mikroskooppitekniikalla ja kemiallisilla menetelmillä on tultu siihen tulokseen, että ligniini sisältää monimutkaisia polymeerejä, jotka ovat koostuneet fenyylipropaaniyksiköistä. Havupuiden ligniinipitoisuus on lehtipuita suurempi [6, s ]. Lignoselluloosan komponenteista ligniini on kaikkein vaikeimmin hydrolysoituva. Käytännössä se erotetaan hydrolysoinnin jälkeen saadusta hydrolysaatista liukenemattomana kiintoaineena [7]. Kuvassa 1 on esitetty ligniinin rakennetta. Kuva 1. Ligniinin rakennetta [8]. 2.2 Selluloosa Puussa olevien hiilihydraattien pääaines on selluloosaa. Selluloosa on lineaarinen polysakkaridi, joka koostuu glukaaniyksiköistä C 6 H 10 O 5, jotka ovat liittyneet toisiinsa β-glykosidisilla 1,4-sidoksilla. Selluloosamolekyyleillä on taipumus muodostaa vetysidoksia naapurimolekyylien kanssa, mikä antaa hyvän lujuuden puusoluille. Selluloosan hydrolysoituessa glukaaniyksiköt hajoavat glukoosiksi. [6, s ]
8 5 2.3 Hemiselluloosa Hemiselluloosat muodostavat ryhmän, johon kuuluu useita erilaisia polysakkarideja. Hemiselluloosan hydrolyysituotteina saadaan mannoosia, galaktoosia, glukoosia, ksyloosia ja arabinoosia. Kolme ensin mainittua ovat heksooseja ja kaksi viimeistä pentooseja. Havupuiden hemiselluloosa koostuu pääosin mannoosista. Mikäli nämä sokerit hajoavat prosessin aikana edelleen, syntyy furfuraalia ja hydroksimetyylifurfuraalia. Nämä sokereiden hajoamistuotteet inhiboivat hydrolyysiprosessia. [1, 5] 3 HYDROLYYSIPROSESSIT Lignoselluloosan hydrolysointiin on olemassa useampia eri prosessivaihtoehtoja. Hydrolysointivaiheen perusteella prosessit voidaan jakaa kahteen pääryhmään, jotka ovat happohydrolyysi ja entsymaattinen hydrolyysi. Happohydrolyysissä voidaan lisäksi käyttää joko laimeaa tai väkevää happoa. [1] Prosessin ensimmäisessä vaiheessa, jota usein kutsutaan esikäsittelyvaiheeksi, raakaaineen hemiselluloosa hydrolysoidaan laimealla hapolla. Hemiselluloosa on lignoselluloosan komponenteista helpoimmin hajoava. Tämän jälkeen materiaali pestään ja siitä erotetaan hemiselluloosan sokerit. Seuraavassa vaiheessa hydrolysoidaan selluloosa glukoosiksi, joka prosessin viimeisessä vaiheessa erotetaan liukenematta jääneestä ligniinistä [9]. Ligniini voidaan käyttää polttoaineena prosessissa tarvittavan sähkön- ja lämmöntuotannossa. Prosessin massa- ja energiataseen perusteella 50 % raaka-aineen sisältämästä energiasta saadaan teoriassa hyödynnettyä etanolina ja 36 % kiinteänä polttoaineena, eli ligniininä [1]. Käytännössä puun sisältämästä energiamäärästä 30 % saadaan hyödynnettyä etanolina. Ligniinistä saatava energia menee kokonaan prosessointiin, johon lisäksi tarvitaan fossiilista energiaa [10]. Kuvassa 2 on esitetty eri hydrolyysimenetelmät sekä sokereiden fermentointi etanoliksi.
9 6 Kuva 2. Eri hydrolysointimenetelmät sekä sokereiden fermentointi etanoliksi [1]. 3.1 Happohydrolyysi Lignoselluloosan happohydrolyysi on tunnettu vuodesta 1819 lähtien. Menetelmää on käytetty Saksassa toisen maailman sodan aikana, sekä myöhemmin muun muassa entisessä Neuvostoliitossa, Japanissa ja Brasiliassa. Happona voidaan käyttää esimerkiksi rikkihappoa, vetykloridia, vetyfluoridia, fosforihappoa, typpihappoa ja muurahaishappoa. Kaikkia happoja voidaan käyttää joko laimeina tai väkevinä. [1] Havupuiden hydrolysointiin yleisimmin käytetty happo on rikkihappo. Se on hinnaltaan edullista, mutta sen kierrätys prosessissa nostaa tuotantokustannuksia. Tavoiteltaessa mahdollisimman hyvää saantoa on käytettävän hapon aktiivisuus tunnettava. Happokatalyytin aktiivisuuden määrittäminen on kuitenkin ongelmallista, koska vetyionipitoisuus ei ole täsmälleen sama kuin vetyionikonsentraatio, vaan se on tuntematon lämpötilan funktio. [1, 9, 11]
10 Hydrolyysi väkevällä hapolla Ennen prosessin ensimmäistä vaihetta, selluloosan liuotusta, raaka-aine voidaan esikäsitellä laimealla hapolla, jolloin hydrolysoituu raaka-aineen sisältämä hemiselluloosa. [12] Prosessin ensimmäisessä vaiheessa raaka-aineeseen lisätään väkevää happoa. Tällöin selluloosaketjujen väliset vetysidokset katkeavat ja selluloosa muuttuu amorfiseksi, jolloin se on helpommin hydrolysoitavissa. Seuraavassa vaiheessa liuosta laimennetaan ja laimennettua liuosta lämmitetään noin 100 C:ssa, jolloin tapahtuu varsinainen hydrolyysi. Tämän jälkeen hydrolysaatista erotetaan liukenematon kiintoaine. Lopuksi hydrolysaatti neutraloidaan ja fermentoidaan etanoliksi. [12] Kuvassa 3 on esitetty prosessin kaaviokuva. väkevä happo laimea happo lignoselluloosa Esikäsittely Selluloosan liuotus Hydrolyysi kiintoaine hemiselluloosan hydrolysaatti Neutralointi etanoli Tislaus Fermentointi Kuva 3. Väkevähappohydrolyysin virtauskaavio. Käytettäessä väkevää mineraalihappoa on selluloosan hydrolysoinnissa mahdollista päästä korkeisiin, jopa 90 % saantoihin ilman korkeita lämpötiloja. Ongelmana tässä prosessissa on kuitenkin korroosio. Ilmeisesti tällä hetkellä ei ole käynnissä
11 8 tutkimuksia, jotka tähtäisivät havupuiden käsittelyyn tarkoitetun väkevän happohydrolyysin kehittämiseen. [1] Uçar ja Balaban [13] ovat tutkineet laboratoriossa eri raaka-aineista saatavien hydrolyysituotteiden koostumuksia, kun katalyyttinä on 77-% rikkihappo. Tutkimuksen tulokset on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Eri raaka-aineiden hydrolyysituotteiden koostumukset. Katalyyttinä kokeissa käytettiin 77-% rikkihappoa. Taulukkoa on muokattu Uçarin ja Balabanin [13] pohjalta. Puu Glukoosi % Ksyloosi % Galaktoosi % Arabinoosi % Mannoosi % Tammen (Q. vulcanica) mahla 49,4 20,4 1,2 0,8 2,1 Tammen (Q. vulcanica) ydin 48,8 19,8 1,2 0,8 2,5 Johanneksenleipäpuun (C. ciliqua) mahla 49,8 19,8 1,1 1,0 1,8 Johanneksenleipäpuun (C. ciliqua) ydin 52,2 20,6 1,2 1,1 2,3 Vaahtera (A. campestre) 52,2 14,5 1,0 1,3 1,5 Mänty (P. nigra) 49,2 5,0 2,3 3,0 14,7 Kuusi (A. equitrojani) 48,1 6,9 2,8 2,2 13,0 Kuusi (P. orientalis) 49,1 7,5 2,5 2,3 14,4 Mänty (hakeseos) 45,0 7,0 2,7 2,4 13,7 Sellu valkaisematon sellu* 85,2 8,7 0,0 0,0 7,6 valkaistu sellu* 90,2 9,2 0,0 0,0 8,0 valkaisematon sellu** 83,2 7,4 1,3 1,8 8,4 *tehdasvalmisteinen (mänty), **laboratoriovalmisteinen (mänty) Hydrolyysi laimealla hapolla Laimean hapon käyttö on vanhin tekniikka, jota on käytetty etanolin valmistamiseen biomassasta. Ensimmäisen kerran prosessia yritettiin kaupallistaa Saksassa vuonna Ensimmäisen maailmansodan aikana Yhdysvalloissa toimi kaksi tehdasta, jotka jouduttiin kuitenkin sulkemaan pian sodan päätyttyä puutavaran tuotannon vähenemisen takia. [12] Prosessin ensimmäisessä vaiheessa hemiselluloosa hydrolysoituu C:ssa. Muodostunut hydrolysaatti erotetaan ja liuos johdetaan toiseen vaiheeseen, jossa
12 9 vaikeammin hajoava selluloosa hydrolysoituu C:ssa glukoosiksi. Molemmissa vaiheissa muodostuneet hydrolysaatit neutraloidaan. Menetelmällä voidaan saavuttaa % ksyloosi-, galaktoosi-, mannoosi- ja arabinoosisaannot. [1, 12] Kuvassa 4 on esitetty prosessin kaaviokuva. lignoselluloosa Esikäsittely laimealla hapolla Hydrolyysi laimealla hapolla hemiselluloosan hydrolysaatti Neutralointi etanoli Tislaus Fermentointi Kuva 4. Laimeahappohydrolyysin virtauskaavio. Laimean hapon käytössä on etuna vähäinen hapon tarve verrattuna väkevän hapon käyttöön. Tässä prosessissa tarvitaan kuitenkin korkeita lämpötiloja tyydyttävän selluloosan hydrolyysinopeuden saavuttamiseksi. Korkean lämpötilan haittana on, että se nopeuttaa laitteiden korroosiota sekä tuotteina saatavien monosakkaridien pilkkoutumista. Sokereiden pilkkoutuminen paitsi alentaa niiden saantoa, myös hidastaa hydrolyysiä sekä sitä seuraavaa fermentointia. Käytettäessä laimeaa happoa päästää parhaaseen saantoon silloin, kun lämpötila on mahdollisimman korkea ja viipymäaika lyhyt. Tässäkin tapauksessa voidaan saavuttaa ainoastaan % glukoosisaanto. [1]
13 Orgaaniset hapot Koska orgaaniset hapot ovat heikompia happoja kuin mineraalihapot, ne eivät ole yhtä hyviä vaihtoehtoja käytettäväksi lignoselluloosan hydrolyysissä, jonka nopeus riippuu liuoksen ph:sta. Orgaaniset hapot eivät kuitenkaan katalysoi glukoosin hajoamista, kuten mineraalihapot, eikä reaktiossa siis muodostu yhtä suuria määriä fermentointia inhiboivia hajoamistuotteita. [11] Mosier et al. [11] ovat kehittäneet selluloosaan pilkkovien sellulaasientsyymien toimintaa jäljittelevää orgaanista yhdistettä. Tämän yhdisteen käyttö selluloosan hydrolysoinnissa voisi eliminoida hapon käyttöön liittyvät ongelmat, kuten sokereiden hajoamisen. Entsyymeihin verrattuna sen etu olisi edullisempi hinta. Sellulaasientsyymit koostuvat kolmesta osasta, jotka ovat katalyyttinen osa, selluloosan sitova osa ja nämä kaksi osaa toisiinsa yhdistävä linkkiosa. Etsittäessä sopivaa katalyyttistä osaa jäljitelmäyhdistettä varten Mosier et al. [11] testasivat eri dikarboksyylihappoja. Kokeet suoritettiin 160 C:ssa. Tulosten perusteella laimea maleiinihappo hydrolysoi selluloosaa ja kahden glukoosiyksikön muodostamia disakkarideja eli sellobiooseja yhtä tehokkaasti kuin laimea rikkihappo. Lisäksi maleiinihapolla päästiin kokeissa korkeampaan glukoosisaantoon kuin rikkihapolla. Tämä johtui siitä, että glukoosin hajoaminen oli vähäisempää. Maleiinihappoa käytettäessä glukoosin hajoaminen tapahtui samalla nopeudella kuin se tapahtuu puhtaassa vedessä, eikä vetyionikonsentraatiolla ollut vaikutusta hajoamisnopeuteen. Riippumatta ph:sta tai happokonsentraatiosta glukoosin hajoamisnopeusvakio oli 0,005 min -1, kun happona käytettiin maleiinihappoa. Kun rikkihapon pitoisuus oli yli 25 mm, happamuuden lisääntyminen kasvatti glukoosin hajoamisnopeutta. Näistä tuloksista voidaan päätellä, että on olemassa kaksi erilaista glukoosin hajoamista aiheuttavaa mekanismia. Toinen mekanismi on käytössä, vaikka liuottimena käytettäisiin pelkkää vettä. Tämä reaktio on ensimmäistä kertalukua, eikä vaadi tapahtuakseen katalyyttiä. Toinen mekanismi on happokatalysoitu, ja se riippuu hapon kemiallisista ominaisuuksista. Tulokset osoittavat, että maleiinihapolla
14 11 saavutetaan huomattavasti parempi selektiivisyys selluloosan hydrolysoinnissa kuin rikkihapolla. [11] 3.2 Entsymaattinen hydrolyysi Entsymaattisessa hydrolyysissä selluloosa hydrolysoituu sellulaasientsyymien avulla glukoosiksi. Tarvittavien entsyymien tuotantoon käytetään yleensä erilaisia sieniä, kuten Tricoderma-, Penicillum- ja Aspergillus-sukuja. Tähänastisissa tutkimuksissa Tricoderman on todettu olevan näistä tehokkain. Sen avulla voidaan tuottaa usean eri sellulaasin seos. Näiden entsyymien välillä vallitsee synergia, jonka ansiosta voidaan saavuttaa parempi entsyymiaktiivisuus kuin mikä saavutettaisiin yksittäisillä entsyymeillä. Entsyymeistä β-glukosidaasi pilkkoo kahden glukoosiyksikön muodostamia disakkarideja eli sellobiooseja, jotka akkumuloituessaan inhiboivat muiden entsyymien toimintaa. Varsinaisesti β-glukosidaasi ei ole sellulaasi, mutta tehtävänsä johdosta sillä on kuitenkin tärkeä rooli hydrolyysiprosessissa. Toisaalta sellobioosien pilkkoutuessa muodostuu glukoosia, joka puolestaan inhiboi β- glukosidaasien toimintaa. Yksi tapa hillitä tällaista lopputuotteiden aiheuttamaa inhibitiota on käyttää matalia kuiva-ainepitoisuuksia. [1] Monien sienten tuottamien entsyymien kohdalla parhaaseen entsyymiaktiivisuuteen päästään lämpötilan ollessa noin 50 C ja ph:n ollessa 4 5. Optimaalinen lämpötila ja ph riippuvat kuitenkin käytetystä raaka-aineesta, entsyymeistä ja viipymäajasta. Kun viipymäaika on yli 24 tuntia, ihanteellinen lämpötila on vain 38 C. Kun prosessin ph nousee lähelle arvoa 5,3, lämpötilan merkitys vähenee. Entsymaattisella hydrolyysillä on mahdollista saavuttaa hyvin spesifinen selluloosan hydrolyysi, jonka ansiosta voidaan saavuttaa korkeita saantoja sekä vähentää myrkyllisten yhdisteiden muodostumista [1]. Happohydrolyysiin verrattuna entsymaattinen menetelmä on kuitenkin hidas. Lisäksi tarvittavat entsyymit ovat kalliita [7].
15 Esikäsittely Mikäli sellulaasientsyymit lisätään suoraan luonnon lignoselluloosaan, selluloosan konversio tapahtuu erittäin hitaasti. Tämä johtuu siitä, että selluloosa on kiinnittynyt tiukasti ligniiniin ja hemiselluloosaan, jotka suojaava sitä hajoamiselta. Tästä syystä raaka-aine täytyy esikäsitellä ennen selluloosan hydrolysointia, jotta entsyymit pääsevät paremmin kiinni selluloosakuituihin. Esikäsittelyvaiheessa hemiselluloosa hydrolysoituu sokereiksi, joten kiinteään materiaaliin jää ainoastaan selluloosaa ja ligniiniä. [1, 14] Tutkituin havupuiden esikäsittelymetodi on happokatalysoitu höyrykäsittely [14]. Siinä raaka-aine kyllästetään laimealla hapolla ja kuumennetaan noin C:een. Käsittelyn aikana helposti hydrolysoituva hemiselluloosa hajoaa sokereiksi. Lisäksi muodostuu happoja, jotka alkavat hydrolysoida raaka-aineen selluloosaa ja ligniiniä. Käsittelyn aikana ligniini pehmenee, ja kun reaktorin paine höyrytysjakson lopussa äkillisesti lasketaan normaalin ilmanpaineen tasolle, selluloosan ja ligniinin väliset tiukat sidokset hajoavat. Näin hydrolysoivat entsyymit saavat lisää tarttumapinta-alaa selluloosakuitujen pinnasta [15]. Happokatalyyteistä rikkihappo on tutkituin, koska se on tehokas ja edullinen vaihtoehto. Hapon sijasta katalyyttinä voidaan käyttää myös rikkidioksidia. Sen etu on, että se ei aiheuta korroosiota. Lisäksi se on helpompi ja nopeampi lisätä raakaaineen sekaan. Suurin ongelma rikkidioksidin käytössä on sen myrkyllisyys. Esikäsittelyn vaikutusta arvioidaan usein mittaamalla sen aikana muodostuneiden monosakkaridien määrää sekä selluloosan pilkkoutumista entsymaattisessa hydrolyysissä. [1] Kuvassa 5 on esitetty höyrykäsittelylaitteisto, jossa katalyyttinä käytetään rikkidioksidia.
16 13 Kuva 5. Höyrykäsittelylaitteisto, jossa materiaalin kyllästykseen käytetään rikkidioksidia [16] Erillinen hydrolyysi ja fermentointi (SHF) Kirjainlyhennelmä SHF tulee englanninkielisistä sanoista separate hydrolysis and fermentation. SHF-prosessissa raaka-aineen entsymaattinen hydrolysointi ja sitä seuraava sokereiden fermentointi etanoliksi tapahtuvat erillään toisistaan. Tämän menetelmän etuna on, että molemmat vaiheet, hydrolysointi ja fermentointi, voidaan suorittaa optimaalisissa olosuhteissa. Ihanteellinen lämpötila hydrolyysissä on C ja fermentoinnissa noin 30 C. Erillinen fermentointi voidaan suorittaa myös jatkuvatoimisena ja entsyymien tuotantoon käytettäviä mikro-organismeja voidaan kierrättää. Menetelmän haittapuoli on, että hydrolyysissä muodostuvat sokerit inhiboivat entsyymien toimintaa. [1] Kuvassa 6 on esitetty SHF-prosessin kaaviokuva.
17 14 Entsyymien tuotanto lignoselluloosa Esikäsittely laimealla hapolla Selluloosan entsymaattnen hydrolyysi kiintoaine hemiselluloosan hydrolysaatti selluloosan hydrolysaatti Fermentointi Etanolin talteenotto Kuva 6. Erillinen hydrolyysi ja fermentointi Yhdistetty hydrolyysi ja fermentointi (SSF) Kirjainyhdistelmä SSF tulee englanninkielisistä sanoista simultaneous saccharification and fermentation. Tässä prosessissa hydrolyysi ja fermentointi tapahtuvat samassa reaktorissa. Koska prosessissa muodostuvat sokerit pilkotaan välittömästi, ne eivät akkumuloidu, eivätkä näin ollen vaikuta entsyymien aktiivisuuteen. Vaikka lopputuotteiden aiheuttama inhibitio voidaankin välttää, prosessiolosuhteiden valinnassa joudutaan tekemään kompromisseja. Ero ihanteellisessa ph:ssa entsyymien ja fermentoivien mikro-organismien välillä ei ole suuri, mutta optimilämpötila sen sijaan vaihtelee enemmän [17]. Fermentoinnin lopputuotteena syntyvä etanoli voi myös inhiboida hydrolyysiä, mutta sen vaikutus on vähäisempi kuin sellobioosien ja glukoosin. Yhdistetyn prosessin toinen etu verrattuna erillisiin prosesseihin on, että kahden reaktorin sijaan tarvitaan vain yksi [1]. Kuvassa 7 on esitetty SSF-prosessin kaaviokuva.
18 15 lignoselluloosa Esikäsittely laimealla hapolla Entsyymien tuotanto Kiintoaineen käsittely hemiselluloosan hydrolysaatti Yhdistetty hydrolyysi ja fermentointi (SSF) Etanolin talteenotto Kuva 7. Yhdistetty hydrolyysi ja fermentointi. Lämpötila SSF-prosessissa on noin 35 C. Tämä kompromissilämpötila edellyttää mikro-organismeilta hyvää lämmönsietokykyä. Mikro-organismien lämmönsietokyvyn parantamisen uskotaankin lisäävän prosessin tehokkuutta. Yleisimmin fermentoinnissa käytetään Saccharomyces cerevisiaea. Yhdistetyn prosessin käyttö hankaloittaa mikro-organismien kierrätystä ja uudelleenkäyttöä, koska prosessin aikana ne sekoittuvat hydrolysoitumattomaan ligniiniin. [1] Myös kontaminaatioriski on SSF:ssä pienempi SHF:ään verrattuna, koska glukoosikonsentraatio on koko prosessin ajan pienempi. Tällöin maitohappoa ei pääse muodostumaan suuria määriä. Vaikka SSF:ää onkin tutkittu paljon, ei ole olemassa yksiselitteisiä ohjeita, millainen prosessin pitäisi olla havupuita hydrolysoitaessa. [17] Stenberg et al. [17] ovat tutkineet kuiva-ainepitoisuuden ja entsyymikonsentraation vaikutusta etanolin saantoon SSF:llä, kun raaka-aine oli kuusi. Tuloksista lasketut etanolin saannot perustuvat raaka-aineen glukoosi- ja mannoosipitoisuuksiin. Fermentointiin kokeissa käytettiin S. cerevisiaea. Tutkimustulosten perusteella sellulaasikonsentraation kasvattaminen paransi etanolin fermentointinopeutta ja saantoa eikä fermentoitava seos kyllästynyt sellulaaseista tutkimuksen aikana. Tämä saattaa johtua siitä, että havupuut ovat vaikeasti hydrolysoitavia, ja vaativat näin ollen korkeamman entsyymipitoisuuden täydellisesti hydrolysoituakseen. Sovellettaessa
19 16 tätä tietoa teollisissa prosesseissa on kuitenkin otettava huomioon myös sellulaasien hinta. Lisäksi teollisissa sovelluksissa on syytä huomioida kontaminaatioriski. [17] Tutkimuksissa havaittiin, että maitohapon muodostuminen oli suurinta silloin, kun raaka-aineen kuiva-ainepitoisuus oli 2 %. Kun pitoisuus nostettiin 5 %:iin, maitohapon määrä väheni ja kun pitoisuus edelleen nostettiin 7,5 %:iin ei maitohappoa havaittu muodostuvan enää ollenkaan. Tämä saattaa johtua siitä, että yksi tai useampi esikäsittelyn aikana raaka-aineesta muodostuva komponentti tukahduttaa maitohappobakteerin kasvun. S. cerevisiae puolestaan helpottaa maitohappobakteereiden kasvua, kuten myös jotkut prosessin aikana muodostuvat yhdisteet. Tutkimuksessa optimaalisen kiintoainepitoisuuden todettiin olevan 5 %. Alhaisempi pitoisuus kiihdyttää maitohapon tuotantoa ja korkeampi taas inhiboi fermentaatiota. Kuiva-ainepitoisuuden ollessa 10 % fermentaatiota ei tapahtunut lainkaan. [17] SHF:ään verrattuna SSF:llä päästiin korkeampiin saantoihin. Myös tuottavuus SSF:llä on parempi. Lopulliseen saantoon päästään 72 tunnissa 140 tunnin sijaan. Kun tuottavuus siis saadaan noin kaksinkertaistettua, voidaan reaktorin tilavuus puolittaa. [17] Kontaminaatioriskistä johtuen SSF-prosessia voi olla vaikea ajaa jatkuvatoimisena suuressa mittakaavassa. Toinen ongelma on entsyymejä tuottavan hiivan ja liukenemattoman ligniinin erottaminen. Mikäli hiivaa ei saada kierrätettyä, joudutaan jokaiseen ajoon laittamaan uudet hiivat, jolloin tuotantokustannukset kasvavat. Näin hiiva ei myöskään saa mahdollisuutta sopeutua väliaineeseen. Hiivan sopeutuminen olisi välttämätöntä, jotta se oppisi kestämään paremmin prosessin aikana muodostuvia inhiboivia sivutuotteita. [17] 4 ETANOLIN SAANTOON VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ Etanolin teoreettinen saanto havupuista on noin 455 L/kuivatonni [1]. Käytännössä etanolia voidaan kuitenkin saada havupuista korkeintaan vain noin 280 L/kuivatonni [10]. Etanolin saanto riippuu paitsi sokereiden saannosta, myös
20 17 niiden fermentoitavuudesta. Nämä puolestaan riippuvat useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta [1]. 4.1 Hydrolyysinopeus Hydrolyysinopeus on merkittävä sokerien saantoon vaikuttava tekijä. Entsymaattisessa hydrolyysissä entsyymien konsentraatiolla on suuri merkitys hydrolyysinopeuteen. Havupuita hydrolysoitaessa sellulaasipitoisuuden kasvattaminen nostaa sokereiden saantoa, koska tällöin voidaan käyttää korkeita entsyymikonsentraatioita ilman, että seos muuttuu kylläiseksi. [1] Jotkut lähtöaineesta tulevat komponentit, kuten liukenematon ligniini, osa esikäsittelyssä syntyvistä yhdisteistä sekä hydrolyysissä muodostuvat sokerit ja niiden hajoamistuotteet saattavat olla vahingollisia entsyymeille ja alentaa niiden toimintakykyä. Esikäsittelyn aikana muodostuvat fenoliyhdisteet ovat esimerkki hydrolyysiä hidastavista komponenteista. Lakkaasi on entsyymi, jota käytetään näiden fenoliyhdisteiden hapettamiseen. Sen käyttö esikäsittelyn ja entsymaattisen hydrolyysin välissä auttaa vähentämään fenoliyhdisteiden määrää yli 90 %. Muihin yhdisteisiin sillä ei juuri ole havaittu olevan vaikutusta. [1] Eri reaktorimateriaalien vaikutusta glukoosin hajoamiseen on myös tutkittu. Vertailuissa on havaittu, että kupari vaikuttaa vain vähän glukoosin hajoamiseen, kun taas ruostumattomalla teräksellä on suuri vaikutus. Kaikkein voimakkain vaikutus havaittiin kuitenkin olevan raudalla, joka aiheutti glukoosin erittäin nopean hajoamisen. [12] 4.2 Esikäsittelyn valinta Esikäsittelyvaiheessa hemiselluloosasta muodostuu useita eri monosakkarideja, joiden kunkin maksimisaannon saavuttaminen edellyttäisi erilaisia prosessiolosuhteita. Lisäksi seoksessa on näiden monosakkaridien hajoamistuotteita sekä muita prosessin aikana syntyviä inhiboivia sivutuotteita. Entsymaattisessa hydrolyysissä lisäksi mikro-organismien toiminta riippuu ratkaisevasti olosuhteista.
21 18 Edellä luetelluista syistä johtuen toimivan prosessikokonaisuuden löytäminen on erittäin haastava tehtävä. [1] Kun sekä hemiselluloosan että selluloosan konversio halutaan maksimoida, on niille käytettävä erillisiä esikäsittelyvaiheita. Tätä tarkoitusta varten on tutkittu kaksivaiheista esikäsittelyprosessia. Tutkimuksessa, jossa ensimmäinen esikäsittelyvaihe suoritetaan 180 C:ssa 2,66-% rikkihapolla ja toinen vaihe 215 C:ssa 2,5-%:lla rikkihapolla, saatiin sokereiden kokonaissaannoksi 82 %. Tutkimuksessa raaka-aineena oli seos, jossa oli 70 % kuusta ja 30 % mäntyä. Kaksivaiheisella esikäsittelyllä saavutettiin 7 % parannus kokonaissaantoon verrattuna saman raaka-aineen yksivaiheiseen esikäsittelyyn. [1] 4.3 Inhibitoriset komponentit Kuten aiemmin on jo mainittu, hydrolyysissä muodostuneiden sokereiden hajoamistuotteet paitsi alentavat sokereiden saantoa, myös inhiboivat fermentoivien mikro-organismien toimintaa. Tällaisia yhdisteitä ovat muun muassa pentooseista syntyvä furfuraali sekä heksooseista muodostuva hydroksimetyylifurfuraali. [11] Esimerkiksi esikäsiteltävän raaka-aineen rikkihappokyllästyksessä on ongelmana se, että sen jälkeen sokereita on vaikea fermentoida, koska käsittelyn aikana muodostuu paljon inhibitorisia sivutuotteita. Tätä ongelmaa voidaan pienentää käyttämällä kyllästykseen rikkidioksidia. Rikkidioksidikyllästyksellä ei kuitenkaan saavuteta yhtä hyvää saantoa kuin rikkihapolla [1]. Myös Ca(OH) 2 -käsittelyllä voidaan saostaa esikäsittelyssä syntyneitä inhibitorisia komponentteja [10]. Myös lopputuotteina saatavat sokerit akkumuloituessaan inhiboivat hydrolysoivien entsyymien toimintaa. Kuten aiemmin on mainittu, tätä lopputuotteiden aiheuttamaa inhibitiota voidaan ehkäistä käyttämällä matalia kuiva-ainepitoisuuksia sekä SSFprosessia, jolloin sokerit fermentoidaan saman tien etanoliksi. [1]
22 19 Prosessin aikana syntyy myös sivutuotteita, jotka saattavat inhiboida fermentointia. Esimerkiksi etikkahappoa muodostuu prosessissa noin 10 g/l. Pienen etikkahappopitoisuuden (1 g/l) on kuitenkin havaittu parantavan fermentointia. [10] 5 TULEVAISUUDEN NÄKYMÄT Arviot puusta valmistetun etanolin tuotantokustannuksista vaihtelevat välillä 0,32 1,0 USD/L. Pienimmät kustannukset saavutetaan yleensä tehtailla, joiden kapasiteetti on yli tonnia kuivaa lignoselluloosaa/vuosi. Useimmat kustannusarviot on laadittu lehtipuille. Raaka-ainekustannukset muodostavat noin % kokonaiskustannuksista. Vaihtelu johtuu raaka-aineen eri hinnoista eri alueilla. Hinnat vaihtelevat välillä USD/m 3 kuivaa ainetta. Useimmat kustannusarviot perustuvat laboratoriomittakaavan tuotantoon, eikä niistä näin ollen voi suoraan tehdä päätelmiä todellisista tuotantokustannuksista. [1] Entsymaattisessa hydrolyysissä ratkaiseva tekijä on sellulaasientsyymien hinta, joka saattaa muodostaa jopa puolet tuotantokustannuksista. Nykyään entsyymituotanto on keskittynyt kahdelle suurelle yritykselle, Genencorille ja Novozymesille. Nämä tehtaat valmistavat entsyymejä pääasiassa muihin kuin hydrolyysitarkoituksiin. Yksi suurista haasteista onkin kehittää entsyymejä, jotka kestävät entistä paremmin hydrolyysiolosuhteita. [1] Huomiota on kiinnitettävä myös fermentoivien mikro-organismien kehittämiseen. Toistaiseksi ei ole olemassa mikro-organismeja, jotka pystyisivät fermentoimaan tehokkaasti kaikkia lignoselluloosasta saatavia sokereita. [2] Kehitystä tarvitsee myös prosessi-integraatio, jotta prosessivaiheita saataisiin karsittua ja sitä kautta energiankulutusta ja jätevirtojen määrää vähennettyä. Yksi mahdollisuus energiankulutuksen vähentämiseksi on pyrkiä yhdistämään etanolintuotanto sähkön- ja lämmöntuotantolaitoksiin tai sellu- ja paperitehtaisiin. Tutkimusten perusteella eri tuotantolaitosten yhdistäminen voisi alentaa etanolin tuotantokustannuksia 20 % [1]. Mielenkiintoa ovat herättäneet myös biojalostamot,
23 20 joissa etanolin lisäksi jalostetaan sokereista ja ligniinistä muun muassa vitamiineja, ksylitolia, aminohappoja, maitohappoa, 1,3-propaanidiolia sekä antibiootteja [10]. LÄHDELUETTELO 1. Galbe, M., Zacchi, G., A review of the production of ethanol from softwood. Applied Microbiology and Biotechnology 59 (2002), 6, Zaldivar, J., Nielsen, J., Olsson, L., Fuel ethanol production from lignocellulose: a challenge for metabolic engineering and process integration. Applied Microbiology and Biotechnology 56 (2001), 1 2, Direktiivin 2003/30/EY edellyttämä kertomus liikenteen biopolttoaineiden ja muiden uusiutuvien polttoaineiden käytön edistämisestä Suomessa, Euroopan unionin portaali, _30_fi_report_fi.pdf, Earth Policy Institute, World ethanol production 2004, Suomalaisten puulajien kemiallinen koostumus, KnowPap, frame.htm, Isotalo, K., Puu- ja sellukemia, 2. painos, Hakapaino Oy, 1996, s Pollard, G., Catalysis in renewable feedstocks, A Techology Roadmap, Report Number CR 7656, Lignin and its properties, Lignin Institute, Harris, J.F., Baker, A.J., Conner, A.H., Jeffries, T.W., Minor, J.L., Pettersen, R.C., Scott, R.W., Springer, E.L., Wegner, T.H., Zerbe, J.I., Two-Stage,
24 21 Dilute Sulfuric Acid Hydrolysis of Wood. An investigation of fundamentals. General Technical Report FPL-45. Madison, WI, US. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Klemola, K., Lappeenrannan teknillinen yliopisto, suullinen tiedonanto, Mosier, N.S., Ladisch, C.M., Ladisch, M.R., Characterization of Acid Catalytic Domains for Cellulose Hydrolysis and Glucose Degradation. Biotechnology and Bioengineering 79 (2002), 6, Sugar Platform, U.S. Department of Energy, Uçar, G., Balaban, M., Hydrolysis of Polysaccharides with 77% Sulfuric Acid for Quantitative Saccharification. Turk J Agric For 27 (2003), Palonen, H., Viikari, L., Role of oxidative enzymatic treatments on enzymatic hydrolysis of softwood. Biotechnology and Bioengineering 86 (2004), 5, Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A9, Gerhartz, W., Yamamoto, Y.S., Kaudy, L., Rounsaville, J.F., Schulz, G., 5. painos, Weinheim, 1987, s Stenberg, K., Tengborg, C., Galbe, M., Zacchi, G., Optimisation of pretreatment of SO 2 -impregnated mixed softwoods for ethanol production. Journal of Chemical Technology & Biotechnology 71 (1998), 4, Stenberg, K., Bollók, M., Réczey, K., Galge, M., Zacchi,. G., Effect of Substrate Concentration on Simultaneous Saccharification and Fermentation of Steam-Pretreated Softwood for Ethanol Production. Biotechnology and Bioengineering 68 (2000), 2,
BIOMASSAN ESIKÄSITTELYN MERKITYS BIOMASSA ARVOKETJUSSA. Jana Holm
BIOMASSAN ESIKÄSITTELYN MERKITYS BIOMASSA ARVOKETJUSSA Jana Holm 8.4.2014 Lähtötilanne Biotaloudessa keskeisiä globaaleja haasteita ovat: Kasvava energian tarve Vähenevät fossiiliset öljyvarannot Tarve
LisätiedotKIINTOAINEEN JA NESTEEN EROTUSPROSESSIT LIGNOSELLULOOSAETANOLIN TUOTANNOSSA
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta LUT Kemia Erotustekniikan laboratorio Kandidaatintyö KIINTOAINEEN JA NESTEEN EROTUSPROSESSIT LIGNOSELLULOOSAETANOLIN TUOTANNOSSA Solid-liquid
LisätiedotMetsähyvinvoinnin kehitysohjelman ajankohtaistapahtuma 18.11.2014 Biotalous tehdään yhteistyöllä. Sixten Sunabacka Työ- ja elinkeinoministeriö
Metsähyvinvoinnin kehitysohjelman ajankohtaistapahtuma Biotalous tehdään yhteistyöllä Sixten Sunabacka Työ- ja elinkeinoministeriö www.biotalous.fi Aiheet: 1. Biotalous ja hyvinvointi 2. Biotalous ja yhteistyö
LisätiedotTOISEN SUKUPOLVEN BIOPOLTTONESTEET
TOISEN SUKUPOLVEN BIOPOLTTONESTEET BioRefine loppuseminaari 27.11.2012 Marina Congress Center Pekka Jokela Manager, Technology Development UPM BIOPOLTTOAINEET Puusta on moneksi liiketoiminnaksi Kuidut
LisätiedotBiodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa
Biodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa Tuotantomenetelmät Kasviöljyjen vaihtoesteröinti Kasviöljyjen hydrogenointi Fischer-Tropsch-synteesi Kasviöljyt Rasvan kemiallinen rakenne Lähde: Malkki, Rypsiöljyn
LisätiedotBiopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä
Biopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä Henrik Westerholm Neste Oil Ouj Tutkimus ja Teknologia Mutku päivät 30.-31.3.2011 Sisältö Uusiotuvat energialähteet Lainsäädäntö Biopolttoaineet
LisätiedotKEMIJÄRVEN SELLUTEHTAAN BIOJALOSTAMOVAIHTOEHDOT
KEMIJÄRVEN SELLUTEHTAAN BIOJALOSTAMOVAIHTOEHDOT Julkisuudessa on ollut esillä Kemijärven sellutehtaan muuttamiseksi biojalostamoksi. Tarkasteluissa täytyy muistaa, että tunnettujenkin tekniikkojen soveltaminen
LisätiedotSuomen metsäbiotalouden tulevaisuus
Suomen metsäbiotalouden tulevaisuus Puumarkkinapäivät Reima Sutinen Työ- ja elinkeinoministeriö www.biotalous.fi Biotalous on talouden seuraava aalto BKT ja Hyvinvointi Fossiilitalous Luontaistalous Biotalous:
LisätiedotPaineistetun kuumavesiuuton käyttö, kun biomassoista halutaan eristää erilaisia kemikaaleja ja muita tuotteita. Hannu Ilvesniemi
Paineistetun kuumavesiuuton käyttö, kun biomassoista halutaan eristää erilaisia kemikaaleja ja muita tuotteita Hannu Ilvesniemi Tutkijaryhmä Olli Byman, Sanna Hautala, Jarl Hemming, Bjarne Holmbom, Hannu
LisätiedotLappeenrannan teknillinen yliopisto LUT Teknis-luonnontieteellinen Kandidaatintyö. Sellulaasit ja niiden käyttö teollisuudessa
Lappeenrannan teknillinen yliopisto LUT Teknis-luonnontieteellinen Kandidaatintyö Sellulaasit ja niiden käyttö teollisuudessa Risto Mäkelä 20.1.2015 TIIVISTELMÄ Tekijä: Risto Mäkelä Nimi: Sellulaasit ja
LisätiedotTyypillisten biomassamateriaalien kemiallinen koostumus
Tyypillisten biomassamateriaalien kemiallinen koostumus Pro gradu -tutkielma Markus Vanninen Jyväskylän yliopisto Kemian laitos Soveltavan kemian osasto 12.5.2009 Tiivistelmä Työssä selvitettiin tyypillisten
Lisätiedot2. Prosessikaavioiden yksityiskohtainen tarkastelu
2. Prosessikaavioiden yksityiskohtainen tarkastelu 2.1 Reaktorit Teolliset reaktorit voidaan toimintansa perusteella jakaa seuraavasti: panosreaktorit (batch) panosreaktorit (batch) 1 virtausreaktorit
LisätiedotENTSYYMIEN TALTEENOTTO JA KIERRÄTYS SELLULOOSAETANOLIN VALMISTUKSESSA. Recovery and recycling of enzymes in bioethanol production
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta LUT Kemiantekniikka BJ01A0030 Kandidaatintyö ja seminaari ENTSYYMIEN TALTEENOTTO JA KIERRÄTYS SELLULOOSAETANOLIN VALMISTUKSESSA Recovery and recycling
LisätiedotPuun uudet käyttömuodot Vastuullinen metsien käyttö kasvavia odotuksia ja uusia mahdollisuuksia. 20.3.2013 Pia Nilsson, UPM
Puun uudet käyttömuodot Vastuullinen metsien käyttö kasvavia odotuksia ja uusia mahdollisuuksia 20.3.2013 Pia Nilsson, UPM Visio The Biofore Company UPM yhdistää bio- ja metsäteollisuuden ja rakentaa uutta,
LisätiedotEtanolin tuotanto teollisuuden sivuvirroista ja biojätteistä. Kiertokapula juhlaseminaari St1Biofuels / Mika Anttonen 16.05.2013
Etanolin tuotanto teollisuuden sivuvirroista ja biojätteistä Kiertokapula juhlaseminaari St1Biofuels / Mika Anttonen 16.05.2013 Globaali energiahaaste Maailma vuonna 2030... Source: BP 2012, Energy Outlook
LisätiedotSellutehdas biojalostamona Jukka Kilpeläinen, tutkimus- ja kehitysjohtaja, Stora Enso Oyj 28.11.2007 Biotekniikka kansaa palvelemaan yleisötilaisuus
Sellutehdas biojalostamona Jukka Kilpeläinen, tutkimus- ja kehitysjohtaja, Stora Enso Oyj 28.11.2007 Biotekniikka kansaa palvelemaan yleisötilaisuus Porthaniassa Sellutehdas biojalostamona Tausta Sellu-
LisätiedotBiopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät 3.12.2013
Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät 3.12.2013 Eikö ilmastovaikutus kerrokaan kaikkea? 2 Mistä ympäristövaikutuksien arvioinnissa
LisätiedotBioetanolia food waste to wood waste kestävän, hajautetun biopolttoainetuotannon kehityspolku
BIOJALOSTUKSEN INNOVAATIOPÄIVÄ 30.5.2013, Lappeenranta Bioetanolia food waste to wood waste kestävän, hajautetun biopolttoainetuotannon kehityspolku St1 Biofuels Oy Patrick Pitkänen Globaali energiahaaste
LisätiedotMetsäbiojalostamot. Energia-lehti 7/2006: "Biojalostamo pelastaa" "Kaasutuksessa muhii miljardibisnes" Metsätehon seminaari Helsinki, 17.3.
Metsäbiojalostamot Energia-lehti 7/2006: "Biojalostamo pelastaa" "Kaasutuksessa muhii miljardibisnes" Metsätehon seminaari Helsinki, 17.3.2009 Klaus Niemelä 1 Metsäbiojalostamoista Mistä oikein on kysymys
LisätiedotNPHARVEST TYPEN TALTEENOTTO REJEKTIVEDESTÄ UUSI ENERGIATEHOKAS TEKNOLOGIA Vesihuoltopäivät 2018
NPHARVEST TYPEN TALTEENOTTO REJEKTIVEDESTÄ UUSI ENERGIATEHOKAS TEKNOLOGIA Vesihuoltopäivät 2018 Juho Kaljunen 24.5.2018 Sisältö Miksi typpeä kannattaa ottaa talteen? NPHarvest ja typen kierto Pilotti ja
LisätiedotEnergian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa. Pekka Tynjälä Ulla Lassi
Energian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa Pekka Tynjälä Ulla Lassi Pohjois-Suomen suuralueseminaari 9.6.2009 Johdanto Mahdollisuuksia *Uusiutuvan energian tuotanto (erityisesti metsäbiomassan
LisätiedotKaasutus tulevaisuuden teknologiana haasteita ja mahdollisuuksia
Kaasutus tulevaisuuden teknologiana haasteita ja mahdollisuuksia Prof. Ulla Lassi, Jyväskylän yliopisto, Kokkolan yliopistokeskus Chydenius Kokkola 24.2.2011 24.2.2011 1 HighBio-hanke Päärahoittaja: EU
LisätiedotMETSÄN UUDET MAHDOLLISUUDET UPM BIOFORE YHTIÖ. ProSuomi-projektin päätösseminari 16.11.2012, Juuso Konttinen
UPM BIOFORE YHTIÖ ProSuomi-projektin päätösseminari 16.11.2012, Juuso Konttinen AGENDA 1. UPM BIOFORE YHTIÖ 2. UUSI METSÄTEOLLISUUS 3. UUDET MAHDOLLISUUDET AGENDA 1. UPM BIOFORE YHTIÖ 2. UUSI METSÄTEOLLISUUS
LisätiedotBiomassan käyttömahdollisuudet
Biomassan käyttömahdollisuudet Dr Jyri Maunuksela, Senior Scientist (Chemistry, Energy and Biotechnology) +358 29 53 222 20 or +358 400 74 34 94 Industrial Symbiosis, Circular Economy and Energy Bio-based
LisätiedotBIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ 12.12.2006
BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS VUOTEEN 2025 MENNESSÄ Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa on
LisätiedotSaana Räikkä KOIVUN, MÄNNYN JA KUUSEN PURUN ENTSYMAATTI- NEN HYDROLYYSI
Saana Räikkä KOIVUN, MÄNNYN JA KUUSEN PURUN ENTSYMAATTI- NEN HYDROLYYSI Opinnäytetyö CENTRIA-AMMATTIKORKEAKOULU Kemiantekniikan koulutusohjelma Kesäkuu 2014 This thesis has been carried out as a part of
LisätiedotUusia mahdollisuuksia suuren ja pienen yhteistyöstä
Uusia mahdollisuuksia suuren ja pienen yhteistyöstä Olli Laitinen Metsäliitto Puunhankinta 1 2 3 Edistämme kestävän kehityksen mukaista tulevaisuutta Tuotteidemme pääraaka-aine on kestävästi hoidetuissa
LisätiedotMitä hiiva on? Märehtijän ruokinta
Mitä hiiva on? 1860 luvun loppupuolella Louis Pasteur tunnisti hiivan eläväksi, mikroskooppiseksi, yksisoluiseksi organismiksi, joka aiheutti alkoholikäymisen ja taikinan nousemisen Pian tuli mahdolliseksi
LisätiedotBIOETANOLIN TUOTANTO
Kemiantekniikan osasto Teknillisen kemian laboratorio 050414000 Kemiateollisuuden prosessit BIOETANOLIN TUOTANTO Tekijät: Taneli Kiviranta, tuta 2 Ville Siitonen, tuta 2 31.03.2005 Sisällysluettelo 1 Johdanto...2
LisätiedotBiotalouden uudet tuotteet
Biotalouden uudet tuotteet Prof. Olli Dahl Aalto-yliopisto Kemiantekniikan korkeakoulu Puunjalostustekniikan laitos PL 16300, 00076 Aalto Vuorimiehentie 1, Espoo p. +358 40 5401070 Sisältö Puun kemiallinen
LisätiedotVTT TIEDOTTEITA 2533. Aki Suokko. Lignoselluloosaetanolin ja synteesikaasusta fermentoitujen polttonesteiden teknologiatarkastelu
VTT TIEDOTTEITA 2533 Aki Suokko Lignoselluloosaetanolin ja synteesikaasusta fermentoitujen polttonesteiden teknologiatarkastelu VTT TIEDOTTEITA RESEARCH NOTES 2533 Lignoselluloosaetanolin ja synteesikaasusta
LisätiedotFortum Otso -bioöljy. Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle
Fortum Otso -bioöljy Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle Kasperi Karhapää Head of Pyrolysis and Business Development Fortum Power and Heat Oy 1 Esitys 1. Fortum yrityksenä 2. Fortum Otso
LisätiedotUusi teollinen biotekniikka ja biotalous. Prof. Merja Penttilä VTT
Uusi teollinen biotekniikka ja biotalous Prof. Merja Penttilä VTT ÖLJYJALOSTAMO Yhteiskuntamme on öljystä riippuvainen Öljyn riittämättömyys ja hinta CO 2 Ilmaston muutos BIOJALOSTAMO Iso haaste - mutta
LisätiedotUutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi
Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi Tuhkasta timantteja Liiketoimintaa teollisista sivutuotteista ja puhtaasta energiasta Peittoon kierrätyspuisto -hanke Yyterin kylpylähotelli,
LisätiedotTörmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa
Törmäysteoria Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa tarpeeksi suurella voimalla ja oikeasta suunnasta. 1 Eksotermisen reaktion energiakaavio E
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 3.6.217 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 1 2 3 4 5 6 7 8
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 25.9.217 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 17 2 17
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 31.1.2 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7
LisätiedotEntsyymit ja niiden tuotanto. Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä
Entsyymit ja niiden tuotanto Niklas von Weymarn, VTT Erikoistutkija ja tiiminvetäjä Mitä ovat entsyymit? Entsyymit ovat proteiineja (eli valkuaisaineita), jotka vauhdittavat (katalysoivat) kemiallisia
LisätiedotSuomi kehittyneiden biopolttoaineiden kärjessä UPM Lappeenrannan biojalostamo. Ilmansuojelupäivät 19.8.2015 Stefan Sundman UPM Sidosryhmäsuhteet
Suomi kehittyneiden biopolttoaineiden kärjessä UPM Lappeenrannan biojalostamo Ilmansuojelupäivät 19.8.2015 Stefan Sundman UPM Sidosryhmäsuhteet METSÄ ON TÄYNNÄ UUSIA MAHDOLLISUUKSIA Maailma muuttuu Rajalliset
LisätiedotBiotekniikka elintarviketeollisuudessa. Matti Leisola TKK/Bioprosessitekniikka
Biotekniikka elintarviketeollisuudessa Matti Leisola TKK/Bioprosessitekniikka Merkittävä teollisuudenala on neljänneksi suurin teollisuudenala työllistää 37 800 henkeä, teollisuudenaloista kolmanneksi
LisätiedotLIGNIINI yleisesti käytettyjä termejä
Luennon 9 oppimistavoitteet Ligniinin biosynteesi, rakenne ja ominaisuudet Puu-19210 Puun rakenne ja kemia Ymmärrät, että ligniini on amorfinen makromolekyyli, joka muodostuu monomeeriyksiköistä Tiedät
LisätiedotMetli. Palveluliiketoimintaa metsäteollisuuden lietteistä. Gasumin kaasurahaston seminaari 10.12.2013 (Tapahtumatalo Bank, Unioninkatu 20)
Metli Palveluliiketoimintaa metsäteollisuuden lietteistä Hankkeen esittely Gasumin kaasurahaston seminaari 10.12.2013 (Tapahtumatalo Bank, Unioninkatu 20) Toteuttajat: FM Maarit Janhunen (Savonia), FT
LisätiedotBioetanolitehdas. Sievi
Bioetanolitehdas Sievi Hankkeen taustaa Ylivieskan seutukunta Ry käynnisti 1.10.2011 LOGIBIO- Biojalostamon raaka-aineiden hankintatoiminnan kannattavuus- ja käynnistämisselvityksen. Hankkeessa tarkasteltiin
LisätiedotSuomi muuttuu Energia uusiutuu
Suomi muuttuu Energia uusiutuu Suomen rooli ilmastotalkoissa ja taloudelliset mahdollisuudet 15.11.2018 Esa Vakkilainen 1 ENERGIA MUUTTUU Vahvasti eteenpäin Tuuli halvinta Sähköautot yleistyvät Bioenergia
LisätiedotPellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus
Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus FM Hanna Prokkola Oulun yliopisto, Kemian laitos EkoPelletti-seminaari 11.4 2013 Biohajoavuus Biohajoavuudella yleensä tarkoitetaan
LisätiedotExercise 1. (session: )
EEN-E3001, FUNDAMENTALS IN INDUSTRIAL ENERGY ENGINEERING Exercise 1 (session: 24.1.2017) Problem 3 will be graded. The deadline for the return is on 31.1. at 12:00 am (before the exercise session). You
LisätiedotBIOMOLEKYYLEJÄ. fruktoosi
BIMLEKYYLEJÄ IMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIAA, KE2 Ihminen on käyttänyt luonnosta saatavia, kasveissa ja eläimissä esiintyviä polymeerejä eli biopolymeerejä jo pitkään arkipäivän tarpeisiinsa. Biomolekyylit
LisätiedotScanchips. Bioetanolitehdashanke
Scanchips Bioetanolitehdashanke Hankkeen taustaa Ylivieskan seutukunta Ry käynnisti 1.10.2011 LOGIBIO- Biojalostamon raaka-aineiden hankintatoiminnan kannattavuus- ja käynnistämisselvityksen. Hankkeessa
LisätiedotPuun uudet biojalosteet
Lieksan puuakatemia seminaari Lieksan kulttuurikeskus 20. - 21.5.2014 Puun uudet biojalosteet Ari Pappinen Itä-Suomen yliopisto Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta Joensuu Puun koostumus Lignoselluloosa
LisätiedotMETSÄTEOLLISUUDEN UUDET TUOTTEET
METSÄTEOLLISUUDEN UUDET TUOTTEET Kuhmon Metsäpäivän Ideaseminaari 26.3.2014 Janne Seilo Aluejohtaja UPM Metsä Pohjanmaan integraattialue UPM tänään UPM Plywood Vaneri- ja viilutuotteet UPM Biorefining
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 23.1.218 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11
LisätiedotBiojalostuksen mahdollisuudet Kainuussa
KAINUUN BIOENERGIATEEMAHANKE II Biojalostuksen mahdollisuudet Kainuussa Timo Karjalainen Kajaanin yliopistokeskus Sivu 1 26.3.2015 Koko raportti täältä: http://www.oulu.fi/kajaaninyliopistokeskus/node/27804
LisätiedotKondensaatio ja hydrolyysi
Kondensaatio ja hydrolyysi REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Määritelmä, kondensaatioreaktio: Kondensaatioreaktiossa molekyylit liittyvät yhteen muodostaen uuden funktionaalisen ryhmän ja samalla molekyylien väliltä
LisätiedotKemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe
Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe 1.4.017 Tee kuusi tehtävää. 1. Tämä tehtävä koostuu kuudesta monivalintaosiosta, joista jokaiseen on yksi oikea vastausvaihtoehto. Kirjaa vastaukseksi numero-kirjainyhdistelmä
LisätiedotPuuaineksen tuhoutuminen, lahoaminen ja puun väri
Puuaineksen tuhoutuminen, lahoaminen ja puun väri Mikrobinen ja entsymaattinen puun hajoaminen Puuta hajottavat organismit: hyönteiset esim. muurahaiset, kuoriaiset, termiitit, pistiäiset mekaaninen prosessi
LisätiedotJÄTTEET HARVINAISTEN LUONNONVAROJEN LÄHTEENÄ
JÄTTEET HARVINAISTEN LUONNONVAROJEN LÄHTEENÄ Ari Väisänen 8.5.2019 Sisältö Kriittisten materiaalien tuotanto Potentiaalisia raaka-ainelähteitä Raaka-aineiden talteenotto lietteestä 3D tulostetut metallisiepparit
LisätiedotBiokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen
BIOKAASUA METSÄSTÄ Biokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen KOTIMAINEN Puupohjainen biokaasu on kotimaista energiaa. Raaka-aineen hankinta, kaasun tuotanto ja käyttö tapahtuvat kaikki maamme rajojen
LisätiedotMetsäbioenergia energiantuotannossa
Metsäbioenergia energiantuotannossa Metsätieteen päivä 17.11.2 Pekka Ripatti & Olli Mäki Sisältö Biomassa EU:n ja Suomen energiantuotannossa Metsähakkeen käytön edistäminen CHP-laitoksen polttoaineiden
LisätiedotOnko biotaloudessa Suomen tulevaisuus? Anu Kaukovirta-Norja, Vice President, Bio and Process Technology VTT
Onko biotaloudessa Suomen tulevaisuus? Anu Kaukovirta-Norja, Vice President, Bio and Process Technology VTT 2 Maapallo kohtaa haasteet - kestävän kehityksen avaimet Vähähiilisyys Niukkaresurssisuus Puhtaat
LisätiedotFyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016
Kuvat: vas. Fotolia, muut Sanoma Pro Oy FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016 Kemian opetuksen tehtävänä on tukea oppilaiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä. Kemian opetus auttaa ymmärtämään
LisätiedotEnergia ja kemianteollisuus Osa 2: Maailman energiavarat, tuotanto ja käyttö Kemianteolliosuuden prosessit kurssi
Maailman tunnetut raakaöljyvarat 2003 Energia ja kemianteollisuus Osa 2: Maailman energiavarat, tuotanto ja käyttö Kemianteolliosuuden prosessit kurssi Kimmo Klemola 26.01.2005 Teknillisen kemian laboratorio
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 18.9.218 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 16 8 16 9 16 1 16 11 16 12 16 1 17
LisätiedotPuun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa
1 Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa V Liekkipäivä Otaniemi, Espoo 14.1.2010 Ville Hankalin TTY / EPR 14.1.2010 2 Esityksen sisältö TTY:n projekti Biomassan pyrolyysin reaktiokinetiikan tutkimus
LisätiedotTulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen 2050. ClimBus-ohjelman päätösseminaari 9.-10.kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT
Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen 2050 ClimBus-ohjelman päätösseminaari 9.-10.kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT Energy conversion technologies Satu Helynen, Martti Aho,
LisätiedotNestemäiset biopolttoaineet fossiilisten korvaajana. Ville Vauhkonen, UPM Biopolttoaineet Uudistuva liikenne - seminaari
Nestemäiset biopolttoaineet fossiilisten korvaajana Ville Vauhkonen, UPM Biopolttoaineet Uudistuva liikenne - seminaari 4.4.2017 UPM BIOPOLTTOAINEET Biopolttoainekonseptit 1. sukupolven perinteiset biopolttoaineet
LisätiedotPuuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet
Puuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet BalBic, Bioenergian ja teollisen puuhiilen tuotannon kehittäminen aloitusseminaari 9.2.2012 Malmitalo Matti Virkkunen, Martti Flyktman ja Jyrki Raitila,
LisätiedotTeknologia jalostusasteen työkaluna. FENOLA OY Harri Latva-Mäenpää Toimitusjohtaja 14.5.2014 Seinäjoki
Teknologia jalostusasteen työkaluna FENOLA OY Harri Latva-Mäenpää Toimitusjohtaja 14.5.2014 Seinäjoki Fenola Oy Fenola Oy on suomalainen yritys, jonka liikeideana on valmistaa ainutlaatuisia ja aitoja
LisätiedotUusiutuva energia ja hajautettu energiantuotanto
Uusiutuva energia ja hajautettu energiantuotanto Seminaari 6.5.2014 Veli-Pekka Reskola Maa- ja metsätalousministeriö 1 Esityksen sisältö Uudet ja uusvanhat energiamuodot: lyhyt katsaus aurinkolämpö ja
LisätiedotUPM THE BIOFORE COMPANY
UPM THE BIOFORE COMPANY Liikenteen biopolttoaineet Veikko Viikari 8.2.2017 Esityksen sisältö 01 02 03 UPM YRITYKSENÄ LIIKENTEEN BIOPOLTTOAINEET METSÄ RAAKA-AINELÄHTEENÄ Veikko Viikari Biofuels development
LisätiedotBJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemianja energiateollisuudessa 3 op
BJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemianja energiateollisuudessa 3 op Luennoitsija: Yliassistentti Kimmo Klemola Luennot ja seminaarit 2011: 3. periodi, pe klo 10 13, 7339 4. periodi ke klo
LisätiedotHE laeiksi jakeluvelvoitelain, kestävyyslain ja Energiavirastosta annetun lain muuttamisesta (HE 17/2017 vp)
HE laeiksi jakeluvelvoitelain, kestävyyslain ja Energiavirastosta annetun lain muuttamisesta (HE 17/2017 vp) Talousvaliokunnan kuuleminen 29.3.2017 Hallitusneuvos Anja Liukko Uusiutuvista lähteistä peräisin
LisätiedotMETSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura
METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura 28.6.2016 Kestävä energiahuolto Järkevä energian käyttö Rational Use of Energy (RUE) - Energian säästö - Energiatehokkuus Integration Sustainability
LisätiedotPuun monipuolinen jalostus on ratkaisu ympäristökysymyksiin
Puun monipuolinen jalostus on ratkaisu ympäristökysymyksiin Metsätieteen päivät Metsäteollisuus ry 2 Maailman metsät ovat kestävästi hoidettuina ja käytettyinä ehtymätön luonnonvara Metsien peittävyys
LisätiedotPuun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa
Puun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa Olli Dahl, alto yliopisto, Kemiantekniikan korkeakoulu, Puunjalostustekniikan laitos, Espoo Bioreducer-seminaari Oulussa 19.9.2013 Sisällys Metsäbiomassan
LisätiedotUPM BIOPOLTTOAINEET Puupohjaisisten biopolttoaineiden edelläkävijä
UPM BIOPOLTTOAINEET Puupohjaisisten biopolttoaineiden edelläkävijä Teollisuuden metsänhoitajien syysseminaari 2014, 06.11.2014 Sari Mannonen/UPM Biopolttoaineet UPM tänään The Biofore Company UPM Biorefining
LisätiedotBiodieselin valmistus Fischer Tropsch-synteesillä
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Kemiantekniikan osasto Teknillisen kemian laboratorio 050414000 Kemianteollisuuden prosessit Biodieselin valmistus Fischer Tropsch-synteesillä Tekijä: Virtanen Suvi
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 12.12.2 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 18.2.219 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 1 17 2 17 3 17 4 17 5 17 6 17 7 17
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
GWh / kk GWh / month Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 24.4.219 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 5 4 3 2 1 1 17 2 17 3 17 4 17 5 17 6 17 7 17 8
LisätiedotBJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemianja energiateollisuudessa 3 op
BJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemianja energiateollisuudessa 3 op Luennoitsija: Yliassistentti Kimmo Klemola Luennot ja seminaarit 2013: 3. periodi, to klo 14 17, sali 1303 4. periodi ke
LisätiedotKANNATTAVUUDEN ARVIOINTI JA KEHITTÄMINEN ELEMENTTILIIKETOIMINNASSA
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO TEKNISTALOUDELLINEN TIEDEKUNTA Tuotantotalouden koulutusohjelma KANNATTAVUUDEN ARVIOINTI JA KEHITTÄMINEN ELEMENTTILIIKETOIMINNASSA Diplomityöaihe on hyväksytty Tuotantotalouden
LisätiedotPuun kaskadikäyttö Suomessa. Energia 2016 messut Tampere Kati Koponen, VTT
Puun kaskadikäyttö Suomessa Energia 2016 messut Tampere 26.10. Kati Koponen, VTT Sisältö Miksi kaskadikäytöstä keskustellaan? Mitä kaskadikäytöllä tarkoitetaan? Kaskadikäyttö Euroopassa Suomen erityispiirteitä
LisätiedotKemialliset reaktiot ja reaktorit Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta I
Kemialliset reaktiot ja reaktorit Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta I Juha Ahola juha.ahola@oulu.fi Kemiallinen prosessitekniikka Sellaisten kokonaisprosessien suunnittelu, joissa kemiallinen reaktio
LisätiedotBiomassa. BJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemian- ja energiateollisuudessa. Kimmo Klemola 27.04.2011
Biomassa BJ90A1000 Luonnonvarat ja niiden prosessointi kemian- ja energiateollisuudessa Kimmo Klemola 27.04.2011 Teknillisen kemian laboratorio Lappeenrannan teknillinen yliopisto 1 Aluksi Former president
LisätiedotLiikenteen biopolttoaineet
Liikenteen biopolttoaineet Jäte- ja tähdepohjaisen uusiutuvan dieselin ilmastohyödyt Pekka Tuovinen Using advanced refinery technologies 3 15 November 2018 Uusiutuvat tuotteet TUOTANTOKAPASITEETTI: 2,7
LisätiedotBiomassan jalostus uudet liiketoimintamahdollisuudet ja kestävyys
Biomassan jalostus uudet liiketoimintamahdollisuudet ja kestävyys BioRefine innovaatioita ja liiketoimintaa 27.11.2012 Ilmo Aronen, T&K-johtaja, Raisioagro Oy Taustaa Uusiutuvien energialähteiden käytön
LisätiedotKuoren rakenne ja kemia
Kuoren rakenne ja kemia 19.210 Puun rakenne ja kemia Luennon 12 oppimistavoitteet Ymmärrät, kuinka kuorta muodostuu. Tiedät pääkohdat kuoren rakenteesta. Ymmärrät, että kuoren koostumus sekä kuoripitoisuus
LisätiedotOnko puuta runsaasti käyttävä biojalostamo mahdollinen Suomessa?
Onko puuta runsaasti käyttävä biojalostamo mahdollinen Suomessa? Hallituksen puheenjohtaja Pöyry Forest Industry Consulting Miksi bioenergian tuotantoa tutkitaan ja kehitetään kiivaasti? Perinteisten fossiilisten
LisätiedotBiopolttoaineille haasteelliset tavoitteet. Uusiutuvan energian ajankohtaispäivä Tekninen asiantuntija Mari Tenhovirta
Biopolttoaineille haasteelliset tavoitteet Uusiutuvan energian ajankohtaispäivä 22.1.2019 Tekninen asiantuntija Mari Tenhovirta Liikenteen päästöt Suomessa Liikenne tuottaa n. 20 % kaikista kasvihuonekaasupäästöistä
LisätiedotValtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa
Valtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa Jukka Leskelä Energiateollisuus Vesiyhdistyksen Jätevesijaoston seminaari EU:n ja Suomen energiankäyttö 2013 Teollisuus Liikenne Kotitaloudet
LisätiedotKalevi Pihlaja Prof. Emeritus, Kemian laitos, Turun yliopisto. Turpeen kemianteknologian sovellusmahdollisuudet
Kalevi Pihlaja Prof. Emeritus, Kemian laitos, Turun yliopisto Turpeen kemianteknologian sovellusmahdollisuudet Turpeen (mahdollisia) käyttötarkoituksia Ympäristönsuojelu - öljyn, metallien ja saasteiden
LisätiedotPolar Pharma Oy Kyttäläntie 8 A 00390 Helsinki. puh. 09 8493 630 info@polarpharma.fi www.polarpharma.fi
Polar Pharma Oy Kyttäläntie 8 A 00390 Helsinki puh. 09 8493 630 info@polarpharma.fi www.polarpharma.fi Suomen vanhin urheilujuoma, joka kehitettiin 80-luvulla. Alun perin Suomen suurimman virvoitusjuomien
LisätiedotMaailman hiilidioksidipäästöt fossiilisista polttoaineista 1900 1998 ja ennuste vuoteen 2020 (miljardia tonnia)
Maailman hiilidioksidipäästöt fossiilisista polttoaineista 19 1998 ja ennuste vuoteen 22 (miljardia tonnia) 4 3 2 1 19 191 192 193 194 195 196 197 198 199 2 21 22 Yhteensä Teollisuusmaat Kehitysmaat Muut
LisätiedotORGAANINEN KEMIA. = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY
ORGAANINEN KEMIA = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY Yleistä hiilestä: - Kaikissa elollisen luonnon yhdisteissä on hiiltä - Hiilen määrä voidaan osoittaa väkevällä
LisätiedotLaitteita ja laitoksia uusille puun kyllästys- ja modifiointiteknologioille ja biomassan kuivaukseen. Toimitusjohtaja Jukka Pakarinen, Kit-Sell Oy
Laitteita ja laitoksia uusille puun kyllästys- ja modifiointiteknologioille ja biomassan kuivaukseen Toimitusjohtaja Jukka Pakarinen, Kit-Sell Oy SOLID KNOWLEDGE PL 35 82501 KITEE www.kit-sell.fi KIT-SELL
LisätiedotBiodieselin (RME) pientuotanto
Biokaasu ja biodiesel uusia mahdollisuuksia maatalouteen Laukaa, 15.11.2007 Biodieselin (RME) pientuotanto Pekka Äänismaa Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Bioenergiakeskus BDC 1 Pekka Äänismaa Biodieselin
LisätiedotKestävää energiaa maailmalle Voiko sähköä käyttää järkevämmin?
Kestävää energiaa maailmalle Voiko sähköä käyttää järkevämmin? Maailman sähkönnälkä on loppumaton Maailman sähkönkulutus, biljoona KWh 31,64 35,17 28,27 25,02 21,9 2015 2020 2025 2030 2035 +84% vuoteen
Lisätiedot