Biomassan käyttömahdollisuudet

Transkriptio

1 Biomassan käyttömahdollisuudet Dr Jyri Maunuksela, Senior Scientist (Chemistry, Energy and Biotechnology) or Industrial Symbiosis, Circular Economy and Energy Bio-based Business and Industry Luonnonvarakeskus, Natural Resources Institute Finland Biomassa-atlas - Luonnonvarakeskus Biomassa-atlas tuo biomassat Suomen kartalle ja kaikkien saataville. Biomassa-atlas kokoaa eri biomassoja koskevan paikkatiedon yhteen käyttöliittymään...

2 Olemme biomassaa Elämme biomassavirrassa Käytämme biomassaa Tuotamme biomassaa Kaikki epäorgaaninen aines voidaan korvata biomassaperäisillä tuotteilla Pystyisimme saamaan kaiken energian biomassoista, mutta mihin rajaan asti tämä on järkevää ja taloudellisesti kannattavaa tänä päivänä?

3 Muokkaukset ja siirrot Biomassa väärässä muodossa Sisältää paljon vettä Väärässä paikassa Pilaantuu helposti Kuluttaa energiaa Epäpuhtauksia Vie paljon tilaa Kustannuksia Sivutuotteita Jätevettä

4 Biomassojen käyttömahdollisuudet riippuvat massa- ja energiataseiden tasapainosta Materiaaleja tuotetaan vähemmällä energialla Laitteet suunnitellaan kierrätettäviksi Maatalous integroituu teollisuuteen Elämme metsistä edelleenkin Eko-matkailusta merkittävät teollisuudenala Kulutusmallit muuttuvat kestävämmiksi Talot suunnitellaan ja valmistetaan kierrätettäviksi Kaupungit vihertyvät Materiaalitehokkuus Elinkaariajattelu Laskentamallit TEOLLISET SYMBIOOSIT

5 Biomassan käyttö Biomassa on neljänneksi yleisin energianlähde Suora poltto Pelletit Kaasutus lämmöllä tai mikrobiologisesti metaaniksi Nesteytys pyrolyysillä tai muilla korkean lämpötilan menetelmillä Kemikaalien tuotto kemiallisesti, biologisesti tai sähköisesti Vety, muurahaishappo, levuliinihappo, furfuraali Rakennusmateriaalit ja kierrätys Kuoret, sahapuru ja hukkapuu hyötykäyttöön erottelutekniikoilla Rehun ja elintarvikkeiden tuotanto (oman biomassan lisäys) Maataloussivutuotteet raaka-aineena Lannoitus ja maanparannus (biomassan lisäämiseksi) Puuteollisuus, huonekalut, koristeet (kestävät hiilensitojat) Valmis infra hyödyntää metsiä tieverkoston muodossa Uudet materiaalit: Komposiitit, hiilikuidut, nanomateriaalit, 3Dprinttaus

6 SOKERIT + ALKU/SIVUTUOTTEET Biomassan fraktiointi MEKANIIKKA Kemiantekniikka LIGNOSELLULOOSA KERÄYS MUOKKAUS KÄSITTELY Biomassa Metsä- Pelto- Maatalous- Bio- Jäte- Liete- Elintarvike- Teollisuusjne.- Esikäsittely Erottely Puhdistus Koon pienennys Pehmennys Viskositeetti Kosteuden hallinta ph muutos Kemikaalit Entsyymit Mikrobit Kuumennus Kuumennus Turpoaminen Rakenteen avaus Uutto Lisäkemikaalit Viskositeetti Arvokomponentit Hemiselluloosa Liukeneminen Erotukset Suodatukset Tislaukset Pesut Kierrätykset BIOLOGIA Biotekniikka Entsyymit Hydrolyysi Fermentointi Vesien puhdistukset Sivutuotejalostukset

7 Sokeri / Kuitu / Energia Maa-ala Teollisuus Kuidut Nurmi Maatalous Energia Biopolttoaineet Ruoka/Rehu Laitteet Lannoitteet METSÄ 2040 Kemikaalit Materiaalit Vesi Lietteet

8 Potentiaalisten raakaaineiden kirjo on laaja ja globaali Pelto Uuuttotekniikat Erotus- Vesi menetelmät Muut vihreät liuottimet Energia Metsä BIOMASSA Rakenteen säilyttävät uuttomenetelmät Bioprosessointi Termokemialliset konversiot Metsistä ja pelloilta saatavat raaka-aineet sekä nykyisten prosessien sivutuotteet Väli- ja lopputuotteet Voimme tarjota syvällistä osaamista raaka-aineiden ominaisuuksista sekä innovatiivisia erotusmenetelmiä eri kokoluokissa laboratoriosta demonstraatio mittakaavaan Haemme kiinnostuneita kumppaneita hemiselluloosan ja sen komponenttien, rikkivapaan ligniinin, bioaktiivisten yhdisteiden (polymeerit, oligomeerit) toteuttamaan haluttujen biomassojen pohjalle rakentuvia tuote- ja tuotantolaitoskonsepteja

9 Biologian tavoitteet ja mahdollisuudet Energiankäytön minimointi Kustannusten alentaminen kevyemmillä prosessiolosuhteilla Kyky hyväksikäyttää jäteperäisiä raaka-aineita nopeasti ja laaja-alaisesti Malli metsä- ja elintarviketeollisuudesta biomassojen käsittelystä Uudet, tehokkaammat (synteettiset)entsyymit pilkkomaan biomassaa Hiivojen(sieni) ja bakteerien yhteiskäyttö biomassan hajotuksessa Mikrobien kierrätys sekä tuotanto paikanpäällä prosesseissa Sivutuotteiden hyödyntäminen kemian ja biologian yhteisvaikutuksella Ravinteiden valmistus jätevirroista Laaja-alainen raaka-aineiden hyötykäyttö Sivureaktioiden minimointi Korkeat biologiset aktiivisuudet Lämpökestoisuus tai toiminta matalissa lämpötiloissa (talvioloissa) Lupaavia ratkaisuja kehitelty entsyymipuolella ja kehitys jatkuu Geenitekniset vaihtoehdot kehittymässä Kalliita Hitaita Huono elinkyky ja tuotantotehokkuus

10 Biomassan käytön lisäys Mittakaavojen hallinta ei yritetä tehdä ikiliikkujia Todellisia sovelluskohteita olemassa jo runsaasti Toimijaketju vasta kehittymässä suurteollisuuden ja asiakkaan väliin Jätevirtojen energiatuotto on jo ensimmäinen askel kierrätyksee Tuhkalannoitteet lisäävät suomaiden kasvua ja typpi kangasmaiden kasvua Kalanviljely voidaan yhdistää lämpöisiin teollisuusvesiin Biologiset puhdistusprosessit kehittyneitä ja tuottavat energiaa (metaani) Kemikaaleja pystytään tuottamaan biologisesti Ensiharvennushakkuupuun fraktiointi uuttamalla Sammaltuotanto Biopolymeerituotanto Teollisuusprosesseja maatiloille Kuitupuun monipuolinen hyötykäyttö Puhtaan pohjoinen kasviston ja mikrobiston hyödyntäminen

11 WE CAN THINK YOUR NEXT PROCESS Kiinnostuitko Ota yhteyttä meihin ja rakennetaan nämä valmiiksi 11 Teppo Tutkija