BioA. Biojalostamolla energiaa jätteistä ja sivujakeista Jätepohjaisen biojalostamotoiminnan kytkeminen metsäteollisuuslaitoksen yhteyteen.

Transkriptio

1 BioA Jätepohjaisen biojalostamotoiminnan kytkeminen metsäteollisuuslaitoksen yhteyteen Jari Järvinen 1 Biojalostamolla energiaa jätteistä ja sivujakeista o Keskustelua käydään, kuinka paljon energiaa voidaan tuottaa erilaisilla biojalostamo- konsepteilla. o Onko energia arvoketjun alapäässä oleva hyödyke? o Mikä on teollisuuden hukkalämmön ja jätevesien ravinteiden arvo kasvatusalustana? o Miksi puhutaan energiamääristä, kun tuloslaskelmassa seurataan euroja? o Voisiko biojalostamon ansainnan jopa kymmenkertaistaa, poikkitieteellisyyttä hyödyntämällä? Jari Järvinen 2 1

2 Seudullisesta kehityksestä kansalliseksi kärkihankkeeksi Kaakosta voimaa BioA esiselvitys Bio Refine Tech BioA Klusteri Oy Levän koekasvatus Anjalassa BioA konseptin toimivuuden selvittäminen - raaka-aineet - investointi - toteutus - Käyttö Levätieto puutteellinen Suomalaisen fotobioreaktori- ja biojalostamo-osaamisen kehittäminen kansainvälisesti johtavaan asemaan - DHA - karoteenit - väriaineet Huipputeknologiasovellukset vientiin Toimii tuotekehitysalustana Fotobioreaktori Täyden mittakaavan DHA Energia Jari Järvinen 3 Konsepti BioA (Patent pending) KÄYMINEN JA MÄDÄTYS Raaka-aineet: Teollisuuden sivuvirrat ja jätteet, yhdyskuntalietteet, erilliskerätty biojäte, maatalouden sivuvirrat ja jätteet, levä Suodosvesi: fosfori ja typpi Etanoli Biokaasu Kiintoaine Kattilatuhka Väkevöinti Leväpuhdistus Kierrätyslannoite Metaani Levä Kasviperäiset jätteet ja liete Levän kasvatus NO x, CO 2 Lämpö Levän kasvatus Jätehuolto Elintarviketuotanto Jari Järvinen 4 Yhdyskunta 2

3 Hukkalämmön ja ravinteiden hyödyntäminen DHA, EPA 400 BioA arvoketjut Biojalostamon arvoketju Energia 100 Lannoite 200 Energia BioA Jari Järvinen 5 Bio Refine Tech hanke Kyseessä ei ole teknologia hanke. Tavoitteena on konseptoida biojalostamon raaka-ainevirta ja ansaintavirrat josta olemassa olevaa tekniikka hyväksikäyttäen tuotteistetaan biojalostamolle paras mahdollinen ansaintalogiikka. Cursor on yhdessä Stora Enson kanssa hakenut koko konseptille EU-patenttia. Cursor on myös tehtyn Micropulva Oy:n kanssa yksinoikeudella sopimuksen Micropulvan patentteihin jotka koskevat raskasmetallien erotusta tuhkasta. Konseptointi tehdään yhdessä Metsäteollisuuden kanssa, tästä työstä saatavien tietojen avulla suunnitellaan ja valmistetaan uuden tyyppinen biojalostamo joka integroidaan paperi- tai sellutehtaaseen. Koneet ja laitteet valmistutetaan eteläsuomen pk-yrityksillä Jari Järvinen 6 3

4 Miten tästä eteenpäin? Bio Refine Tech projektin tavoitteena on hyödyntää selluteollisuuden suodosvesien lämpöä ja ravinteita levän kasvatus alustana. Kyseessä on tutkimus- ja selvitysprojekti. Tavoitteen on selvittää o kannattaako fotobioreaktori investointi Suomessa. o BioA:n integroinnin hyödyt sellutehtaaseen o BioA:n mahdolliset lisä IPR:t Jari Järvinen 7 Uutuusarvo Mikä projektissa on merkityksellistä ja uutta? o Tuhkan raskasmetalli säädös on muuttunut, projektille edulliseen suuntaan. o Suodosvesien lämpöä ja ravinteita käytetään kasvualustana leville. Tätä ei ole hyödynnetty muualla. o Funktionaalisten elintarvikkeiden lisäaineiden tuottaminen. o BioA päästökaupan piiriin. o Viime kesänä jatkettu koetoiminta levän harvestoinnissa. Kustannus vaikutuksessa tehtiin läpimurto. o BioA:han liittyvien uusien IPR:ien valmistelu. o Sellutehtaan saamat suoranaiset ja välilliset hyödyt BioA:n integroinnissa Jari Järvinen 8 4

5 Lannoite ratkaisut Kuiva-aine mekaanisen erotuksen jälkeen o Lingolla 30-35% o Ruuvikuivaimella, tuhkan ja kuidun seoksen ollessa riittävä, päästään jopa yli 50% kuiva-ainepitoisuuteen. Tuhkan lisäys kuivattuun lopputuotteeseen o Lannoiteasetuksen muutos 2011 mahdollistaa tuhkan kolmanneksen lisäyksen, ilman raskasmetallien poistoa. o Sopimus Micropulva Oy:n kanssa Typen talteenotto o Typpi stripataan anaerobisesta prosessista jolloin prosessin toimintakyky parantuu. o Talteen otettu typpi lisätään lannoitteeseen, jolloin se lisää lannoitteen arvoa Jari Järvinen 9 Tuhkan erotus Lannoite Paljon hiiltä isoja jakeita Cadmium määrä alas tn/v Porttimaksu 40 / tn 18 milj. Lannoitteen hinta 40 /tn Betonin lisäaine Ei hiiltä Pieniä jakeita tn/v 6 milj. 5

6 Levän tuotanto fotobioreaktorissa Teollisuuden hukkalämpöä voidaan hyödyntää prosessin lämmitykseen talviaikana ja toisaalta pohjoisen kylmät vedet helpottavat jäähdytystä kesällä. Suomessa on levän fotosynteesin tarvitsema määrä auringon valoa. Levän solurakenne rikotaan DHA eristämisessä. Jolloin bioreaktorissa metaanin saanto on maksimoitu. Levän polttolaitoksesta sitoma hiilidioksidi mahdollistaa pääsyn päästökaupan piiriin. Maailmalla ei ole vielä kukaan hyödyntänyt suodosvesien lämpöä ja ravinteita levänkasvatuksessa Jari Järvinen 11 Ruoka Vitamiinit Karoteenit Eläinrehu Muovit Öljyt Väriaineet Lannoite Vihermassa Levistä on löydetty yli erilaista yhdistettä 6

7 Biokaasutuotanto Teknisesti valmiita erilaisia kaupallisia ratkaisuja. Uutena, Gasumin kiinnostus saada biokaasua verkkoonsa 15 TW ja vetyä 10TW Biokaasutuotannolle on tariffi määritelty seuraavaksi 12 vuodeksi 123,50 / MWH Jari Järvinen 13 Etanolituotanto Teknisesti valmiita ja erilaisia kaupallisia ratkaisuja on olemassa. Puusta etanolia ongelmana kannattavuus, saannon ja tuotantokustannusten suhde vielä väärä. Etanolituotannolle ei vielä tariffia. Jätteestä valmistettua etanolia tarvitsee lisätä polttoaineen joukkoon puolet vähemmän kuin neitseellisestä raaka-aineesta tuotettua etanolia. Etanoli tuotannosta jäävä ligniini sekoitetaan happivalkaisun suodoksiin, saadaanko siitä lisäarvoa? Jari Järvinen 14 7

8 Aikataulu Jari Järvinen 15 Bio Refine Energia Lannoite BioA Referenssilaitos Jätejakeet yhdyskunta Jätejakeet teollisuus Suodos ja lämpö Levä Fotobioreaktori Oy Levä Omega 3 Oy DHA 8

9 BioA:n integrointi sellu- tai paperitehtaaseen Käytetään teollisuuden hukkalämpö ja vesien ravinteet kasvualustana levän kasvatukseen. Eristetään levästä funktionaalisten elintarvikkeiden tarvitsemat lisäaineet. Jäljelle jääneestä levästä tuotetaan biokaasua yhdessä jätteiden ja sivujakeiden kanssa. Jäljelle jäävä kiintoaine prosessoidaan, jolloin lopputuloksena on luomulannoite. Prosessi hyödyntää tuhkaa ja sitoo hiilidioksidia, mahdollisuus myös päästökauppaan Jari Järvinen 17 Kysymyksiä?

10 DHA, EPA Fototobioreaktori Biokaasu Vety Öljy Lisäravinteet Kosmetiikka Eläinten rehut Jari Järvinen 19 DHA ja EPA ruoka välipalat urheiluravinne Jari Järvinen 20 10