Biokaasuun perustuva lämpö- ja energiayrittäjyys

Transkriptio

1 Biokaasuun perustuva lämpö- ja energiayrittäjyys Lämpöyrittäjätapaaminen Saarijärvi, Bioenergiakeskus, Kolkanlahti Eeli Mykkänen Jyväskylä Innovation Oy 1

2 Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen hanke käynnissä Biokaasuntuotannon energiapotentiaalin kartoitus, optimaalinen laitosten sijoitus Keski-Suomessa Biokaasulaitoksen edellytysten selvittäminen Jyväskylän seudun jätehuoltoratkaisuissa Biokaasulaitoksen edellytysten selvittäminen Saarijärven seudulla Kannattavuusselvitysten ja toteutussuunnitelmien laatiminen potentiaalisille biokaasulaitos-investointikohteille Opintomatkojen järjestäminen Tiedonjako eri kanavia hyödyntäen Hankkeen kesto Budjetti yht , Keski-Suomen liiton myöntämä EAKR-rahoitus 2

3 Biokaasuprosessin raaka-aineet Biohajoavat jätteet Maatilat: lannat, lietteet, kasvijätteet, eläinperäiset jätteet Yhdyskunnat: biojäte, puhdistamolietteet, saostuskaivolietteet Teollisuus, yritykset: elintarvikejätteet, biohajoavat sivuvirrat Porttimaksut, energian ja lannoite/maanparannusaineen tuotto, kestävä jätehuolto, suljettu ravinnekierto, ympäristövaikutusten vähentyminen 3

4 Biokaasuprosessin raaka-aineet Viljeltävät energiakasvit Kasvilajin valinta - suuri hehtaarisato - hyvin sulava, korjuu nuorena kasvustona - vaatimaton, vähän käsittelykertoja vaativa - esim. nurmiheinä, rehumaissi Varastointi säilörehuna esim. laakasiiloon Partikkelikoon pienennys - tarkkuussilppuri - apevaunu Kasvimassan huomioiminen biokaasulaitoksen tekniikassa 4

5 Eri materiaalien metaanintuottopotentiaaleja Materiaali Metaanintuottopotentiaali m 3 CH 4 /tvs m 3 CH 4 /t märkäpaino Teurastamojäte Biojäte Peltobiomassat Puhdistamoliete Sianlanta Lehmänlanta m 3 CH 4 ~ 10 kwh (~1 l kevyttä polttoöljyä) (lähde: Lehtomäki, Paavola, Luostarinen, Rintala 2007: Biokaasusta energiaa maatalouteen raaka-aineet, teknologiat ja lopputuotteet. Jyväskylän yliopiston Bio- ja ympäristötieteiden laitoksen tiedonantoja 85.)

6 6 Biokaasuprosessi

7 Biokaasuprosessi Prosessityypit - märkä- / kuivaprosessi - jatkuvatoiminen- / panosprosessi - yksivaiheinen- / kaksivaiheinen Prosessin olosuhteet ja operointi - 37 C (mesofiilinen) tai 55 C (termofiilinen) - ph ~ 7, prosessi yleensä luontaisesti puskuroituva - tasainen syöttö reaktoriin - jatkuva sekoitus - olosuhteiden seuranta/tarkkailu Biokaasulaitoksen pääyksiköt - vastaanotto- / sekoitussäiliö, biokaasureaktori, varasto- /jälkikaasuuntumisallas, kaasuvarasto, energiayksikkö 7

8 Biokaasuprosessin lopputuotteet Biokaasu % CH4 - CO2, vesihöyry, H2S Biometaani, kaasuverkkoon 8 Lannoite, maanparannusaine Sähkö, lämpö Ajoneuvopolttoaine

9 Lämmön / prosessihöyryn tuotanto Suoraan raakakaasusta Kaasupoltin 9

10 CHP -tuotanto, lämmön ja sähkön yhteistuotanto Kaasumoottori (mäntämoottori) - kipinäsytytteinen: 100 % kaasua hyödyntävä - dual fuel -diesel: 10 % dieseliä / kasviöljyä, 90 % kaasua - 1/3 sähköä, 2/3 lämpöä (isossa kokoluokassa sähköteho suurempi) - raakakaasusta poistetaan H 2 O ja suuret H 2 S-pitoisuudet Mikroturbiini - pieni kokoluokka, voi laittaa useita yksikköjä rinnakkain - korkeat investointikustannukset - alhainen huollon tarve - raakakaasusta poistetaan H 2 O ja suuret H 2 S-pitoisuudet Polttokenno - tuottaa myös vähän lämpöä 10

11 CHP-yksikkö kaasumoottori 11

12 12 CHP-yksikkö Mikroturbiini

13 Liikennebiokaasun tuotanto Biokaasun puhdistus (CO 2, H 2 O, H 2 S, haittayhdisteet) ja paineistus 200 bar Biometaani vastaa käytännössä fossiilista metaania, maakaasua CH 4 :lla lyhin mahdollinen hiilivety-ketju, kaasumainen polttoaine puhdas ja tehokas palaminen, hiukkaspäästöt ~0 Bi-fuel -automalleja paljon kaikissa kokoluokissa, myös raskas liikenne, bussit, jäteautot Biokaasun tankkausasemia Suomessa 1 kpl (Laukaa) - 15 biokaasuautoa, 1 taksi, 1 jakeluyrittäjä Maakaasun tankkausasemia Suomessa 10 kpl (Etelä-Suomi) - yht. n. 300 kaasuautoa Maailmalla kaasuautoja liikenteessä n. 7 milj. (kesäkuu 2007) 13

14 Biokaasuautoja 14

15 Biokaasuntuotannon hinta ja kannattavuus Tarkasteltava tapauskohtaisesti Korkeahko alkuinvestointi Hyvin monia vaikuttavia tekijöitä: - kokoluokka - tekniikka - porttimaksut / ostettava raaka-aine - laitoksen sijainti suhteessa lähtöaineisiin/lopputuotteiden hyödyntämiseen - lopputuotteiden hyödyntämisaste: sähkö, lämpö, liikennepolttoaine, lannoite/maanparannusaine - investointituki, syöttötariffi - biokaasuntuotantoon läheisesti liitetyt muut liiketoiminnot 15

16 Biokaasualan näkymät valoisat Maailmanmarkkinat teknologialle ja osaamiselle erittäin lupaavat Biokaasulaitoksia koskevan lainsäädännön ja tukipolitiikan muutokset Kiristyvä lainsäädäntö mm. jätteenkäsittelyssä Euroopan komission uusiutuvan energian velvoite -Suomessa käytetystä energiasta 38 % oltava uusiutuvilla tuotettu v Kiinnostus biokaasuntuotantoon ja -yrittäjyyteen voimakasta Biokaasun liikennekäyttö kiinnostaa laajasti Biokaasuteknologia valmista Biokaasuntuotannon moninaiset edut Biometaanin edut (vrt. muihin biopolttoaineisiin) 16

17 Kiitos! Eeli Mykkänen Jyväskylä Innovation Oy projektipäällikkö, energia- ja ympäristöteknologia