Kokkolan seudun osaamiskeskuksen tulosseminaari 2010

Transkriptio

1 Kokkolan seudun osaamiskeskuksen tulosseminaari Tampereen teknillinen yliopisto / Materiaaliopin laitos / Muovi- ja elastomeeritekniikka / Kokkola Alueellinen tutkimusjohtaja Mirja Andersson Esityksen sisältö: Koske 1 (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi) Koske 2 (Muovien ja komposiittien kierrätysystävällinen suunnittelu) Koske 3 (Muovien kemiallinen kierrätys, sis. Pyrol-hankevalmisteluosio) Koske 4 (Uusiutuvat kuitumateriaalit akkukemian sovelluksissa) Koske 1 (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi) 2 Oske-hankkeen toteutukseen osallistuneet: 1. Kokkolan yliopistokeskus Chydenius, Soveltavan kemian tutkimusryhmä -Resurssit: Tero Tuuttila (hankevalmistelija), asiantuntijana prof. Ulla Lassi 2. Tampereen teknillinen yliopisto, Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorio, Kokkola -Resurssit: tutkijat Anna Parviainen ja Nicolas Schumacher, projektipäällikkö Mirja Andersson, asiantuntijoina prof. Pentti Järvelä ja prof. Mikael Skrifvars (Boråsin yliopisto, Ruotsi) 1

2 Koske 1 (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi) 3 - Selvityshanketta toteutettiin TTYllä suunnitellun toteutusajan puitteissa Hankkeessa valmistui suunnitellusti selvitys, jossa kartoitetaan teoreettisesti kirjallisuuden perusteella biomassan kaasutustuotteiden hyödyntämistä perusmuovien lähtöaineena. - Laadittiin selvitysraportti (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi. Selvitysraportti TTY/Anna Parviainen ja Mirja Andersson). Julkaistaan osken nettisivuilla. - Selvityksen pohjalta voidaan suunnata varsinainen tutkimushankkeen valmistelu. Koske 1 (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi) 4 Konvertointimenetelmät Metanolista olefiiniksi (MTO) menetelmiä on useita, mutta suurin osa on vasta laboratoriotasolla. Kaksi suurinta menetelmäkehittäjää ovat UOP/Hydro ja Lurgi. Tuotetut olefiinit Menetelmät tuottavat eri olefiineja. UOP:n menetelmällä tuotetaan eteenejä ja propeeneja. Lurgin menetelmä tuottaa vain propeeneja. Kaupalliset menetelmät ja tuottajat Metanolista olefiineja tuottavia tehtaita on jo useita. Suurin osa käyttää kahden suurimman konvertointimenetelmän tuottajan tuotantoratkaisuja. Total Petrochemicals Eurochem 2

3 Koske 1 (Biomassan kaasutuksessa muodostuvan tuotekaasun katalyyttinen konvertointi uusiksi kemikaaleiksi (olefiinit) ja edelleen muoviksi) 5 - Ajatuksia jatkosta Yritysrahoitus: haasteellista Tutkimushankkeita tarvitaan. Koske 2 (Muovien ja komposiittien kierrätysystävällinen suunnittelu) 6 Oske-hankkeen toteutti Tampereen teknillinen yliopisto, Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorio, Kokkola - Resurssit: tutkija Anna Parviainen, projektipäällikkö Mirja Andersson, asiantuntijoina prof. Pentti Järvelä ja prof. Mikael Skrifvars (Boråsin yliopisto, Ruotsi) - Hankevalmistelua toteutettiin TTYllä suunnitellun toteutusajan puitteissa

4 Koske 2 (Muovien ja komposiittien kierrätysystävällinen suunnittelu) 7-11/2010 jätettiin TEKESin Toiminnalliset materiaalit-teknologiaohjelman varsinaiseen hakuun "Lasersintraus-uudet materiaalit ja menetelmät kustannustehokkaaksi valmistusmenetelmäksi" (LASERMA) projektihakemus yhteistyössä TTYn Lahden yksikön kanssa (kokonaisbudjetti n euroa). -Kokkolassa työstettiin tutkimussuunnitelmaa, tehtiin patenttikartoitusta, kontaktoitiin potentiaalisia yritysosallistujia sekä laadittiin hyödyntämissuunnitelma. 2-vuotisen LASERMA -tutkimusprojektin päätavoitteena on tutkia ja kehittää uusia lasersintraukseen soveltuvia polymeerimateriaaleja. Lasersintraus soveltuu piensarjavalmistusmenetelmänä erityisen hyvin kierrätysmuovimateriaalin hyödyntämiseen. Lisäksi lasersintrausta voidaan hyödyntää tuotesuunnittelussa prototyyppien valmistamiseen. -Projektikonsortio: TTY/Materiaalioppi (prof. Jyrki Vuorisen johdolla) yhteistyössä Åbo Akademin Polymeeriteknologian tutkimusryhmän kanssa (prof. Carl-Erik Wilenin johdolla). Projektissa tehdään yhteistyötä mm. Stuttgartin yliopiston, Teknologiakeskus KETEK Oy:n ja 7 yrityksen kanssa. Koske 2 (Muovien ja komposiittien kierrätysystävällinen suunnittelu) 8-11/2010 jätettiin myös projekti-ideahakemus Keski-Pohjanmaan liiton hakuun (KESKI-POHJANMAAN IDEAHAKU EU OHJELMIIN) työnimellä Kuitulujitettujen komposiittien kierrätysystävällinen suunnittelu ja tuotanto. Palautetta odotellaan edelleen /2010 osallistuttiin aktiivisesti merkittävän valtakunnallisen TEKES-hankkeen valmisteluun sekä tehtiin tutkimussuunnitelmaa TEKESin julkisen tutkimuksen hakuun helmikuussa REUNA (Nanomateriaaleilla seostettujen muovien ja pinnoitteiden kierrätys) projektin suunniteltu kokonaisbudjetti on noin miljoona euroa ja tutkimuskonsortion muodostavat TTY/Materiaaliopin laitos, VTT/Uudet materiaalit ja TTL/Nanoturvallisuuskeskus. Projektiin liittyen käytiin keskusteluja n. 5 yrityksen kanssa (vuonna 2010). 4

5 9 Projektin toteutti Tampereen teknillinen yliopisto, Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorio, Kokkola -Resurssit: Anna Parviainen (tutkija), Nicolas Schumacher (tutkija), Mirja Andersson (projektipäällikkö), asiantuntijoina prof. Pentti Järvelä ja prof. Mikael Skrifvars (Boråsin yliopisto, Ruotsi) -Hanketta toteutettiin TTYllä suunnitellun toteutusajan puitteissa tehtiin sekä aihepiiriltään laaja selvitystyö muovien kemiallisen kierrätyksen tekniikoista (sis. pyrolyysi) Selvitystyöstä on laadittu englanninkielinen raportti (Chemical Recycling of Plastics. Literature report TUT/ Anna Parviainen, Mirja Andersson). Julkaistaan osken nettisivuilla. -osallistuttiin Oske-toimijoiden yhteiseen (OY/KYC, KETEK, TTY) KV-hankevalmisteluun (PYROL) sis. ulkomaanmatka Uumajan yliopistolle Ruotsissa. Yhteistyövierailulle ja PYROLhankesuunnittelukokoukseen Uumajan yliopistolla osallistui TTYltä projektipäällikkö Mirja Andersson. 5

6 - Ajatuksia jatkosta. 11 Tehty selvitys teemallisesti erittäin laaja. Muovien kemiallisen hajotuksen tavat, menetelmät ja näiden alla prosessit ovat moninaiset. Pyrolysis, which comes under the class of thermal treatments but it is actually a combination of incineration, catalytic cracking and hydrogenation. -Pyrolyysi 12 Pyrolysis, which comes under the class of thermal treatments but it is actually a combination of incineration, catalytic cracking and hydrogenation. 6

7 -Pyrolyysi 13 Käytetyistä auton renkaista ryhdytään valmistamaan ekopolttoainetta Valkeakoskella. Peatec Oy aikoo rakentaa Valkeakoskelle nestemäisen polttoaineen tuotantolaitoksen. Laitos käyttää raaka-aineena kierrätykseen tarkoitettuja ajoneuvojen renkaita. Tehtaan tuotantoprosessi perustuu tähän tarkoitukseen kehitettyyn pyrolyysitekniikkaan. Tehtaan päätuotteen, nestemäisen polttoaineen, tuotanto on yli tonnia vuodessa. Sivutuotteina tehtaasta saadaan hiiltä ja renkaista erotettua kierrätettävää metallilankaa. Tuotantolaitoksen sijoituspaikka Valkeakoskella on UPM:n Tervasaaren tehtaiden teollisuusalue. Ensimmäisessä vaiheessa, ennen varsinaisen tehtaan rakentamista käynnistetään pienen mittakaavan koelaitoksen toiminta. Koelaitoksen kapasiteetti on noin kymmenesosa varsinaisen tehtaan kapasiteetista. Koelaitoksen rakentaminen aloitetaan välittömästi ja sen toiminta käynnistyy tänä keväänä. -Pilotointivaiheen tavoitteena on testata teknologian toimivuus. Haluamme myös osoittaa tuotteiden laadun ja hankkia tietoja teollisen mittakaavan tuotantoon. Päätös tuotantolaitoksen perustamisesta tehdään pilottilaitoksesta saatujen kokemusten ja tietojen perusteella, kertoo johtaja Pekka Marjomaa Peatec Oy:stä. -Raaka-aineen Peatecin tehtaalle toimittaa Kuusakoski Oy. Peatecin Valkeakosken laitos käyttää matalan lämpötilan pyrolyysiä, jossa renkaan hiilivedyt kuumennetaan kaasuksi hapettomassa tilassa. Suurin osa kaasusta jalostetaan polttoöljyksi. Jäljelle jää hiiltä ja teräsromua, jotka erotetaan ja hiili jalostetaan tuotteeksi. Peatec Oy on vuonna 2008 perustettu yritys pyrolyysiteknologian hyödyntämiseksi. Yhtiö on yksityisessä suomalaisessa omistuksessa. Peatec tuntee pyrolyysiteknologian ja prosessit, organisoi pyrolyysilaitosten suunnittelun ja rakentamisen sekä markkinoi ja myy lopputuotteet. Koske3 (Muovien kemiallinen kierrätys, sis. Pyrolhankevalmisteluosio) -Muovien kemiallinen kierrätys 14 Hedelmällisin lähestymistapa jatkoon: Neuvottelu jätealan toimijoiden (Peatec, Ekokem, Kuusakoski) kanssa T&K-prioriteeteista. Vaikka yritysrahavaatimus tietyillä rahoittajilla on 0%, potentiaalista apua substanssin rajaukseen ja yrityksen tuki hakemukselle. 7

8 Koske 4 (Uusiutuvat kuitumateriaalit akkukemian sovelluksissa) 15 Hankevalmisteluun osallistuneet tahot: 1. Kokkolan yliopistokeskus Chydenius, Soveltavan kemian tutkimusryhmä -Resurssit: Tero Tuuttila (hankevalmistelija), asiantuntijana prof. Ulla Lassi 2. Tampereen teknillinen yliopisto, Muovi- ja elastomeeritekniikan laboratorio, Kokkola -Resurssit: Mirja Andersson (hankevalmistelija), asiantuntijoina prof. Pentti Järvelä ja prof. Mikael Skrifvars (Boråsin yliopisto, Ruotsi) Koske 4 (Uusiutuvat kuitumateriaalit akkukemian sovelluksissa) 16 -Hanketta toteutettiin TTYllä suunnitellun toteutusajan puitteissa Hankevalmistelun aikana valmisteltiin ja jätettiin TEKESin Toiminnalliset Materiaalit -teknologiaohjelman aiehakuun projektihakemus nimellä Novel batteries based on functional textile materials (TexBatt). Aiehakemuksen vireillepanijana toimi TTY:n tutkimuspäällikkö Mirja Andersson. -Suunniteltu projekti oli aikomus toteuttaa Tampereen teknillisen yliopiston, Oulun yliopiston ja Jyväskylän yliopiston tutkimusyhteistyönä vuosina kokonaisbudjetilla n euroa. 8