Sininen kemia. Kemian ja kemiantekniikan ratkaisut meriteollisuudelle. Linda Fröberg-Niemi

Transkriptio

1 Sininen kemia Kemian ja kemiantekniikan ratkaisut meriteollisuudelle Linda Fröberg-Niemi

2 Turku Science Park Oy uudistuu; kasvutiimit BioTurku & Health campus Experience Industries Smart cleantech Future technologies and Maritime Hub Smart City Solutions

3 BIOTALOUS TEOLLISET SYMBIOOSIT KIERTOTALOUS BIOKIERTOTALOUS VESITEKNOLOGIA MATERIAALIKEMIA JULKISEN SEKTORIN TOIMIJAT TEOLLISUUS YRITYKSET CLEANTECH RESURSSIVIISAUS ILMASTO ENERGIA KEMIANTEKNIIKKA PROSESSIKEMIA MATERIAALITEKNIIKKA WASTE TO PRODUCTS TEOLLISUUDEN UUDISTUMINEN

4 Sininen kemia Kemian ja kemiantekniikan ratkaisut meriteollisuudelle

5 Jaksollinen järjestelmä

6 Kemia Kemiantekniikka Prosessikemia Biokemia Kemia - paineen, lämpötilan, virtauksen, ym. fysikaalistenominaisuuksien funktiona

7 N N O O 72 % 21 %

8 Sininen kemia Materiaalit - Laivan runko, metallit, pinnoitukset - Sisustusmateriaalit, huonekalut, tekstiilit ym. Polttoaineet & palamisprosessi - LNG, muut kaasut, Bioöljy, raskas polttoöljy, diesel, biodiesel - Polttoaineenkulutus, palamisarvo Savukaasut ja muiden päästöjen hallinta - polttoprosessin kokonaishallinta, suodatus, polttoaineen valinta

9 Aineen olomuodot

10 Kemialliset sidokset selittävät aineiden ominaisuuksia 1. Metallisidos 2. Ionisodos 3. Kovalenttinensidos C-H 4. Molekyylien väliset vetovoimat

11

12 Sininen kemia-toivotut ominaisuudet Materiaalit Keveys, lujuus, lämmönkestävyys, huokoisuus, jäykkyys, korroosion esto, sähkönjohtavuus ym. Polttoaineet & palamisprosessi Polttoaineen palamisen optimointi, päästöjen minimointi (matla vs. korkea rikkipitoisuus), polttoaineen kulutuksen minimointi Savukaasut ja muiden päästöjen hallinta polttoprosessin kokonaishallinta (kemia, fysiikka insinööritiede)

13 Kemialla ratkaisuja eri teollisuuden aloille POWER PLANT SOLUTION MARINE SOLUTION Wärtsilä Auxpac 32 Wärtsilä 46DF

14 Miten kemian ja kemiatekniikan osaamiset päätyvät esim. laivaan? Teknologiatoimittajat LAIVA Wärtsilä, ABB, Rolls Royce Marine Renotech, Nanol, ym. T&K&I

15 Yritysesimerkkejä Smart Chemistry Parkista ja sen verkostosta

16 Nanol Technologies Oy nanoteknologialla ratkaisu energiatehokkuuteen Vaikuttavat markkinatekijät ja laivayhtiöiden haasteet: Kustannus- ja energiatehokkuus Säädökset ja asetukset (päästöjen vähennys ja alempi polttoaineenkulutus) Pidemmät huolto- sekä öljynvaihtovälit ja ja pienemmät huoltokustannukset Nanol on voiteluöljyn lisäaine joka: Aktivoituu kitkapinnoilla muodostaen nano-ohuen, suojaavan kuparikerroksen Vähentää kitkaa ja parantaa voiteluöljyn kulumisenesto-ominaisuuksia Parantaa moottorin suorituskykyä ja energiatehokkuutta Mahdollistaa 2-5% polttoainesäästöä sekä komponenttien eliniän pidentämisen Less is more.

17 Miksi Nanol? Less is more. Polttoaineenkulutuksen vähentäminen jo 2% on merkittävä vaikutus esimerkiksi Itämerellä päivittäin kulkevalle risteilyalukselle se tarkoittaa CO 2 -päästöjen vähentämistä n tonnia vuodessa Nanolin suorituskyky on laajasti testattu ja todettu sekä laboratoriotesteissä (Fraunhofer Institut ja VTT), penkkitesteissä, laivamoottoreissa sekä monissa muissa teollisissa käyttökohteissa Tänä päivänä Nanolia ovat käyttäneet 13 eri laivayhtiötä, 15 eri moottorityypissä Polttoaineen säästö on mitattu kolmannen osapuolen toiminnasta ja verifioinut Lloyd s Register of Shipping

18 Biokaasu ja bioölytuotanto Uudessakaupungissa

19 Jäte- ja biomassapohjaisten öljyjen haasteet Materiaalivirrat ohuita ja epätasalaatuisia Kestävän kehityksen periaatteita noudatettava Standardit puuttuvat Lainsäädännöllisiä esteitä ja hidasteita Pienhiukkasten vaikutuksia ei täysin tunneta Tehokas keräilylogistiikka Muunneltava prosessi Fossiilisen öljyn hinta matala

20 Tuotekehitysprosessi Tutkimusyhteistyötä useiden korkeakoulujen kanssa Erilaisten raaka-aineiden ominaisuuksien tutkimista, soveltuvuus polttoaineen raaka-aineeksi Laadunparannusta ja laadunvalvontaa Tuotteen soveltuvuus tietyn moottorivalmistajan vaatimuksiin Ongelmanratkaisua Tutkittavia mm. happoluku, vesipitoisuus, rasvahappokoostumus, viskositeetti, tiheys, lämpöarvo

21 Bioöljykäyttöisiä laivoja Meri, Aranda, Eeva VG, Mirva VG 21

22 Epäorgaanisen kemian erikois-osaamista Korkealämöpötila metriaalikemiaa Sovellukset niin energiateolisuudessa (Biotuhka) kuin meriteollisuudessa (paloturvalliset materiaalit)

23 Toistakymmentä paloturvallista materiaaliratkaisua meriteollisuuden sovelluksiin: Erikoissemeneteistä vamlistetut lattiamateriaalit; Magnesiittisementti, fosforisemenetti, korkean alumiinipitoisuuden omaavat ratkaisut, ym. Silikaatti ja geopolymeripohjaiset liima-aineet seiniin, oviin, ym. Kevytrakenteiset kipsi-komposiitti pnaeelit desing ratkaisut Kevytrakenteiset vesitiiviit kipsilevyt seinä ja kattorakentisiin Paloliekkien levityksen estävät nanopartikkelipohjaiset maalit 3D tulostuksella tehdyt silikageeli pohjaiset koristerakneteet

24 KIITOS!

25 Aineen olomuodot

26 Biogas and bio oil production plant in Uusikaupunki Bio fuel is developed to meet all coming environmental requirements Sulfur, nitrogen and carbon which has especially good neutrality balance (up to 95% reduction of CO2 emissions) Wider raw material sources Fish oils Recycled vegetable oils Side products from the forest industry Other recycled oils

27 Mahdollisuudet Ratkaisu merkittävimpiin ilmanpäästöhaasteisiin, kasvihuonekaasut ja rikkipäästöt Joustavuus ja uudet innovaatiot Omavaraisuus ja hintakilpailukyky omavaraisuus ja hintakilpailukyky ratkaisu merkittävimpiin ilmanpäästöhaasteisiin, kasvihuonekaasut ja rikki Joustavuus ja uudet innovaatiot us ja uudet innovaatiot

28 Smart Cleantech tiimi Reeta Huhtinen Tero Karhi Annika Bernitz Liisa Laurikko Linda Fröberg-Niemi