BIOPOLTTONESTEITÄ JÄTTEISTÄ JA BIOMASSASTA II Anja Oasmaa, Yrjö Solantausta, Vesa Arpiainen, VTT



Samankaltaiset tiedostot
Kaasutustekniikkaan perustuva liikennepolttoaineiden valmistus. METLA VTT tutkimusohjelman seminaari Espoo Esa Kurkela, VTT

Uusien liikenteen biopolttoaineteknologioiden

Suomestako öljyvaltio? Kari Liukko

Kaasutukseen perustuvat CHP-tekniikat. ForestEnergy2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelman vuosiseminaari, Joensuu,

Mitä uutta energiajalosteiden ja liikennepolttoaineiden tuotannosta?

Hiilineutraalin Turun toimenpiteet ja haaste Lounais-Suomen yhteinen ilmastohaaste, Rauma Turun kaupunginhallituksen puheenjohtaja Olli A

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Biopolttonesteistä biokemikaaleihin

Low-Carbon Finland Platform Energiajärjestelmäskenaariot. Antti Lehtilä Tiina Koljonen

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

Biotalouden uudet arvoverkot

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Liikenteen biopolttoaineet

Pyrolyysiöljy osana ympäristöystävällistä sähkön ja kaukolämmön tuotantoa. Kasperi Karhapää

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Pamaus ry Uusiutuva energia Suomen mahdollisuus

KARELIA AMMATTIKORKEAKOULU Biotalouden keskus. Arto Lankinen KATSAUS PYROLYYSIÖLJYN OMINAISUUKSIIN JA SOVELTU- VUUTEEN ÖLJYKATTILAKÄYTTÖÖN

Pyrolyysiöljyn tuotannon arvoverkon rakentaminen. Metsätalous Roadshow Jyväskylä Jani Lehto VTT Technical Research Centre of Finland

Sellutehdas biojalostamona Jukka Kilpeläinen, tutkimus- ja kehitysjohtaja, Stora Enso Oyj Biotekniikka kansaa palvelemaan yleisötilaisuus

Uudet kaasutuskonseptit, RES-hybridit ja integrointi prosessiteollisuuteen. Esa Kurkela 2G Biofuels-projektin seminaari Bioruukki, Espoo

Biomassan poltto CHP-laitoksissa - teknologiat ja talous

Jätteiden energiahyötykäyttö ja maakaasu Vantaan Energian jätevoimala

Parisiin sopimus vs. Suomen energia- ja ilmastostrategia 2030

Synteesikaasuun pohjautuvat 2G-tuotantovaihtoehdot ja niiden aiheuttamat päästövähenemät

Puun biojalostuksen uudet liiketoimintamahdollisuudet. Pohjois- Savosta puun biojalostuksen piilaakso

Turun ilmasto- ja energiatoimenpiteitä

KOKOEKO-seminaari Jätteen syntypaikkalajittelun merkitys leijupetipoltossa Timo Anttikoski, Myyntipäällikkö, Andritz Oy

Menestyksekkäät bioöljyhankkeet Tekesin näkökulmasta

Puupohjainen Bio-SNG kaasutusteknologian kehitysnäkymiä. Gasumin kaasurahaston seminaari / Bankin auditorio / ti tutkija Ilkka Hannula VTT

Energia-alan kehitys vs. Parisiin sopimus vs. Suomen energia- ja ilmastostrategia 2030

Uutta ja uusiutuvaa Energia-alan kehitys vs. Parisiin sopimus. Prof. Jarmo Partanen Ilmastoseminaari

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

CO2-tavoitteet aluesuunnittelussa; Case Lontoo

BIOJALOSTUKSEN INNOVAATIOPÄIVÄ. Lappeenranta, Kaupallisen teknologian soveltaminen bioöljyn tuotantoon Kari Liukko

Space for work, meetings and events. Expert Services for knowledge intensive and growth oriented SME s

CCS:n rooli Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2050

Fortum Otso -bioöljy. Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle

Jätteestä liikennepolttoaineeksi

Finnish experiences in designing and funding the renewable energy projects

LIIKENTEEN BIOPOLTTOAINEIDEN HIILIJALANJÄLKIVERTAILU. BioRefine- ja Vesi loppuseminaari Risto Soukka

METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura

Pien-CHP:n teknologiset ratkaisut

Finland and Datacenters huomioita Dr. Osmo Koskisto Goodform Oy

Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia. Prof. Jarmo Partanen

Metsäenergian käytön kokemukset ja tulevaisuuden haasteet

Onko jo pien-chp:n aika?

Metsäbiojalostamot. Energia-lehti 7/2006: "Biojalostamo pelastaa" "Kaasutuksessa muhii miljardibisnes" Metsätehon seminaari Helsinki, 17.3.

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Timo Saarelainen Toimitusjohtaja Honeywell Oy Bioenergia Yksi Itä-Suomen mahdollisuuksista Kuopio 30. lokakuuta 2009

Suomi muuttuu Energia uusiutuu

Biomassasta ja jätteestä synteesikaasua

Biometaanin tuotannon ja käytön ympäristövaikutusten arviointi

Teknologian tutkimuskeskus VTT. Energia- ja moottoritutkimus. Nils-Olof Nylund

Kansainvälisiä tutkimus- ja kehitysprojekteja ekotehokkaan rakennetun ympäristön tuottamiseen, käyttöön ja ylläpitoon

KONEOPPIMINEN SISÄLLÖNTUOTANNOSSA CASE NESTE

Wärtsilä Corporation. Interim Report January-June 2003 Ole Johansson President & CEO. 31 July Wärtsilä

KIINTEIDEN POLTTOKENNOSOVELLUSTEN KILPAILUKYKYANALYYSI TEKES POLTTOKENNOT VUOSISEMINAARI JUHA LINJA

Case bioenergian kehittäminen Keski-Suomessa

Uudet energiatekniikat

Maapallon energiaratkaisut: Mistä puhdasta energiaa?

Kaasutuksen T&Kaktiviteetteja

TÄUBLER OY. Vuorimiehenkatu Helsinki Finland. Puh: Fax:

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Ekogen pien-chp. CHP- voimalaitoksen kehittäminen

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

RENEWA OY LÄMPÖLAITOKSET

Laskuri investointien avuksi

Torrefioitu biomassa tuotantoprosessi ja mahdollisuudet

Metsäenergian käytön markkinamuutokset 2030 ja niihin tähtäävät teknologiakehitykset

Fortumin sivutuotteet

Öljyhuippu- ja bioenergiailta Yhdyskuntien ja teollisuuden sivuainevirtojen ja biomassan hyödyntäminen sähköksi ja lämmöksi

EU:n tarjoamia mahdollisuuksia

BIOMASSASTA TOISEN SUKUPOLVEN LIIKENTEEN POLTTOAINEITA Liekkipäivä, Otaniemi Esa Kurkela

District heating in Finland 2017

Energian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa. Pekka Tynjälä Ulla Lassi

Katri Vala heating and cooling plant - Eco-efficient production of district heating and cooling

Fortum Power and Heat Oy Joensuu power plant

Metsäenergian saatavuus, käytön kannattavuus ja työllisyysvaikutukset, Case Mustavaara

Unicon ReneFlex. Jätteestä energiaa

Sähkön rooli? Jarmo Partanen LUT School of Energy systems

Puuperusteisten energiateknologioiden kehitysnäkymät. Metsäenergian kehitysnäkymät Suomessa seminaari Suomenlinna Tuula Mäkinen, VTT

Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen ClimBus-ohjelman päätösseminaari kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT

Maapallon energiavarat

Miten ymmärtää puubiomassan kaasutusta paremmin? - Hiilen kaasutusmallin kehittäminen

Onnistunut toiminta-ajatus

Bioenergian hiilineutraalius. Sampo Soimakallio, TkT, Dos., Suomen ympäristökeskus, Kluuvin Rotaryklubi,

District Heating in Finland 2016

Visio bioperäisen hiilidioksidin hyödyntämiseksi

Maakunnallisen TKI-kehittämisen lähtökohtia. Maakunnallinen TKI-foorumi Satakuntaliitto

Wärtsilä Corporation. Interim Report January-September 2003 Ole Johansson President & CEO. 29 October Wärtsilä

Bioruukki tarjoaa yrityksille maailmanluokan puitteet pilotointiin

Biohiilessä Suomen tulevaisuus seminaari

Transkriptio:

1 BIOPOLTTONESTEITÄ JÄTTEISTÄ JA BIOMASSASTA II Anja Oasmaa, Yrjö Solantausta, Vesa Arpiainen, VTT Yhteisrahoitteinen projekti TEKES, Lassila & Tikanoja, Jyväskylän Energia, UPM, Carbona Liekkipäivät

2 VTT VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS Tavoitteet t Projektin tavoitteena on kehittää liiketoimintakonsepteja yhdessä osallistuvien yritysten kanssa: A. ITP kaukolämpö polttonesteen valmistus jätefraktiosta ja sen käyttö teollisuusuuneissa B. ITP CHP polttonesteen valmistus metsätähdehakkeista ja peltobiomassoista, CHP integrointi ja öljyn käyttö öljykattiloissa C. ITP meesauuni polttonesteen tuotanto sellutehtaan biomassoista, integrointi sellutehtaan kuorikattilaan, öljyn käyttö meesauunissa tai tuotteen kaukokuljetus t Työssä tuotetaan tietoa, jota osallistuvat yritykset voivat käyttää päätöksentekonsa tukena, kun ne harkitsevat bioöljyn tuotantoa ja käyttöä. t Tieto on myös laajemmin hyödynnettävissä yrityksissä, joilla on käytössään leijukerroskattila ja joilla on mahdollisuus tuottaa biopolttonestettä polttoöljyn korvaamiseen tai bioenergiakaupan välineeksi. Samoin tietoa voivat käyttää yritykset, jotka ovat kiinnostuneita nostamaan bioperäisten jätteidensä jalostusarvoa.

Kokeellinen työ Demonstraatiolaitokseen tarvittava suunnittelutieto 3 Raaka aine ja sen kosteus Tuotteen laatu/ faasien lkm, erotus Tuotteen vesipitoisuus Pääkattilan polttoaineen tuhkan koostumus Savukaasun O2 pitoisuus

Fast pyrolysis at VTT PDU (20 kg/h) Test Run Production 11/1996 11/2006 33 tonnes produced VTT VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS 4 Biomass waste 500 C 1 s Oil recovery Production kg 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Crop HVF Wood 200 0 itp1 itp3 itp5 itp7 pdu9 pdu11 pdu13 pdu15 pdu17 pdu19 pdu46/00 pdu10/01 pdu24/01 pdu44/01 pdu15/02 pdu43/02 pdu5/03 pdu20/03 pdu19/04 pdu42/04 pdu9/05 pdu16/05 pdu20/05 pdu37/05 pdu35/06 Production of 0.4 1 t pyrolysis liquid in a 2 to 4 day run

Yield wt% based on dry feed Kokeellinen työ biomassan pyrolyysi 80 70 60 50 40 30 20 10 Konsepti C Konsepti B 5 0 Pine Ref pine Eucalyptus Stumps Residues Green FR Brown FR Timothy Water 10,5 12,0 11,3 11,4 11,3 12,6 11,9 15,1 Organic 62,2 61,6 59,5 55,4 53,0 51,1 46,0 37,4 Eukalyptuksesta saadaan korkealla saannolla hyvälaatuista tuotenestettä Maatalouden jätteistä melko hyvälaatuista tuotenestettä, vaikka saannot alempia

Kokeellinen työ jätemateriaalien pyrolyysi Konsepti A 6 80 70 Yield wt% based on dry feed 60 50 40 30 20 10 0 Demolition wood 1 Demolition wood 2 Cardboard Water 13,0 12,0 13,0 Organic 53,0 53,0 57,0 Rakennushakkeen tuoteöljy soveltunee hyvin POR:in korvikkeeksi. Ruskeasta pahvista saadaan männyn pyrolyysiöljyn tyyppistä hyvälaatuista tuoteöljyä.

Applications 7 t Initial applications Replacing heavy fuel oil industrial ovens (L&T) Replacing heavy fuel oil or natural gas in boilers (Fortum Värme Stockholm, Oilon Lahti) Lime kilns (UPM) Co firing in utility boilers (Electrabel Netherlands) Orenda Aerospace s 2.5 MWe gas turbine (Dynamotive West Lorne) t Further development in Further upgrading to higher value uses as a biorefinery feedstock (IP BIOCOUP VTT) Gasification of bio oil to syngas and conversion to FT liquids etc. (FZK Germany) As a complementary feed stream to a FT biofuel plant (NesteOil/VTT) CHP stationary diesel engines (Wärtsilä) Replacing light fuel oil in boilers (earlier Fortum/Neste) Standardisation initiatives for pyrolysis liquids in EU (CEN TC 19) and in Canada/USA (ASTM)

An Example of Biofuel Use: HFO Heat Boilers Within a City District Heat Network Use of Biofuel 8 Pyrolysis Resource supply Residues from wood industry (incl. forestry residues) as feedstock Conversion to pyrolysis liquid preferably at an existing plant site Transportation of liquid fuel to users Potential users replacing HFO http://www.combio project.com/progress_wp3_4.htm

9 VTT VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS Pyrolysis oil production plants in operation 2007 t Demonstration plants in USA, Canada, and Maleysia (planned capacity as oil) present feedstock t Ensyn http://www.ensyn.com/index.htm (1.8 t/h 8 MW th ) maple t Dynamotive http://www.dynamotive.com/ (3 t/h 13 MW th ) saw dust t BTG http://www.btgworld.com/ (1 t/h 4 MW th ) empty fruit bunch of palm Ensyn BTG Dynamotive

Pyrolyysiöljyn poltto meesauunissa 10 t 2006 Dynamotive poltti 20 tonnia pyrolyysiöljyä maakaasun korvikkeena Kanadan suurimman sellutehtaan meesauunissa. t Kanadan meesauuneissa poltetaan vuosittain 2,45 miljoonaa barrelia öljyekvivalenttia (n. 400 t), joka voidaan korvata jätebiomassasta valmistetulla pyrolyysiöljyllä. http://www.dynamotive.com/english/news/assets/articles/2006/2006.10%20biodiesel%20magazine.html

Pyrolyysiöljyn poltto öljykattilassa Tyypilliset päästöt 11 Ref. Oasmaa, Anja; Peacocke, Cordner; Gust, Steven; Meier, Dietrich; McLellan, Richard. 2005. Norms and Standards for Pyrolysis Liquids. End User Requirements and Specifications. Energy & Fuels, vol. 19, 5, ss. 2155 2163, doi: 10.1021/ef040094o Pyrolyysiöljyn poltto onnistuu hyvin erilaisissa öljykattiloissa Kehitettäviä asioita: kiintoaineksen poisto öljystä, pumppumateriaalit, tasalaatuinen öljy

Voimantuotanto pyrolyysiöljystä 12 Chiaramonti, David; Oasmaa, Anja; Solantausta, Yrjö. 2007. Power generation using fast pyrolysis liquids from biomass. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 11, 6, ss. 1056 1086 doi:10.1016/j.rser.2005.07.008

Development of Fast Pyrolysis Primary Liquid Production 13 Investment Cost million Demo 10 3 Industrial pilot 1 PDU pilot 0.3 UEF Fortum Vapo Metsätähde, jätepuu ruokohelpi Dynamotive Ensyn BTG 1 t/h ITP pilot Ensyn FZK Dynamoive 3 t/h Ensyn 1.8 t/h Several VTT incl VTT Climfuel Demonstrointivaihtoehtoja arvioitu Laboratory 0.1 Several (Universities, VTT, ) 1990 2000 2010 2020

YHTEENVETO 14 t ITP Kilpailykyinen konsepti (alemmat investointi ja käyttökustannukset, korkea hyötysuhde) Käytön joustavuus (sivutuotteet poltetaan pääkattilassa) t Koetoiminta Ruskeasta pahvista saatiin hyvälaatuista pyrolyysiöljyä korkealla saannolla Eukalyptuksesta saatiin hyvälaatuista tuoteöljyä korkealla saannolla Maatalouden jätteitä pyrolysoitu. Korkea tuhka laskee öljysaantoa. Kloori aiheuttaa ongelmia kattilassa. Eri pyrolyysiöljyt sekoittuvat hyvin keskenään. t Konseptikehitys toteutunut asiakasyritysten kanssa t Demonstrointi harkinnassa t Teollista pilot hanketta tukemaan on suunnitteilla yhteisrahoitteinen hanke, jossa liiketoimintamalliin kytketään puuhiiltä valmistavia PK yrityksiä