Yrittämisen paikkoja löytyy - markkinalähtöisiä liiketoimintamahdollisuuksia Biotalouden uudet arvoverkot Metsäbiotalous Roadshow 2013 Kehitysjohtaja Petri Nyberg Projektipäällikkö Outi Pakarinen
Sisältö Taustaa Biotalouden bisnesajurit Bisnespotentiaalin arvioiminen Markkina- ja kysyntälähtöisiä liiketoimintamahdollisuuksia Biotalouden uudet arvoverkot: esimerkkejä Johtopäätöksiä 10.10.2013 2
Taustaa Kansallisen biotalousstrategian valmistelu käynnissä, www.biotalous.fi TEM, YM ja MMM valmistelevat Tulee valtioneuvoston hyväksyttäväksi syksyllä 2013 Suomi suuntaa kohti vähähiilistä ja energiatehokasta yhteiskuntaa, joka perustuu uusiutuvien luonnonvarojen ja kierrätettävien materiaalien käyttöön. Aiomme olla biotalouden edelläkävijä ja edistää samalla maan kilpailukykyä, talouskehitystä, työllisyyttä ja ihmisten hyvinvointia. Biotalouden liiketoiminta 51 miljardia 100 miljardia 2025 Hallituksen tavoitteena on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 80 95 % vuoteen 2050 mennessä. Suomen kasvihuonekaasupäästöistä noin 80 % on peräisin energian tuotannosta ja kulutuksesta, eli energian käyttöön liittyvien päästöjen pitäisi tippua lähes nollaan Suomen energia- ja ilmastotiekartta vuoteen 2050 valmistelu käynnissä. 10.10.2013 3
The footprint analysis 20.8.2013 10.10.2013 4
Liuskekaasun vaikutus? 10.10.2013 5
Suomen metsät kasvavat yli 100 milj. m 3 vuodessa 120 100 mill. m 3 Annual increment Total drain Industrial roundwood 80 60 40 20 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Poliittiset ja yhteiskunnalliset ajurit Uusiutumattomien luonnonvarojen korvaaminen uusiutuvilla ja tuontiraaka-aineiden paikallisilla Biotalouden bisnesajurit Resurssilähtöiset ajurit Puupohjaiset kemikaalit Uudet energiatuotteet uusiutuville Öljyn saatavuus ja hinta sekä tarve kestäville ja vaihtoehdoille Resurssiniukkuus ja vähähiilisyys globaalisti ja paikallisesti Teollisuuden rakenteen murros ja tarve ketterille tulevaisuuden hyvinvoinnin luojille Palvelut Kysyntälähtöiset ajurit Metsäteollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen ja teollisten symbioosien mahdollisuudet Teknologia-ajurit Biopohjaisten tuotteiden ominaisuudet, joista saa täyden hyödyn oikeissa käyttökohteissa Kuluttajat haluavat ympäristöystävällisiä, vähäpäästöisiä ja vastuullisia ratkaisuja Lopputuotteiden valmistajat haluavat kestävän raaka-ainepohjan Biomassasyötteet Resurssi- ja materiaalitehokkuus Teknologiat ja mittaukset Uudet biomassojen käsittely- ja erotteluteknologiat Biomate- kaupallistuvat vauhdilla riaali- tuotteet Jatkojalostusketjujen teknologinen kehitys mahdollistaa uudet loppuasiakassovellukset ja asiakasalat 10.10.2013 8 Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy
Bisnespotentiaalin arvioiminen Taloudellinen potentiaali Tuotteiden hinnat Markkinoitten koko Markkinoitten kasvu Kilpailu Ajurit ja esteet Bisnesvalmius Lainsäädäntö Tuotantoteknologian kypsyysaste Kehittämiseen ja kaupallistamiseen tarvittava työ Arvoverkon valmiusaste Bisnesmalli 10.10.2013 9 Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy
4. Biomassa syötteet Tavoitemarkkinat perinteisen metsäteollisuuden markkinoitten ulkopuolella 1. Uudet energiatuotteet 2. Biokemikaalit 3. Biomateriaalit ja -tuotteet 5. Teknologiat ja mittaukset 6. Palvelut Sähkö ja lämpö Polttoaineet ja kemikaalit Kosmetiikka Lisäravinteet Lääkkeet Ruoka Pakkaaminen Rakentaminen Sisustus / Vaatteet Kuluttajaelektroniikka 10.10.2013 10 Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy
Taloudellinen potentiaali Bioekonomian bisnesmahdollisuudet Mahdollisuuksien matriisi Pyrolyysiöljy Uuteaineet Fenolit Komposiitit Ligniinit Hemiselluloosat Mikro, fibrilli/nano selluloosat Sivuvirrat Teollisuuspelletit yms. Torrefiointi Matala valmiusaste Bisnesvalmius Korkea valmiusaste 10.10.2013 11 Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy
Tuotteiden puhtaus ja ominaisuudet vaikuttavat hintaan ja hinta vaihtelee myös markkinoittain. Korkean jalostusarvon tuotteiden käyttökohteet ja markkinat ovat usein rajatut. Matalan jalostusarvon tuotteiden kannattavuus perustuu tyypillisesti suurempaan volyymiin. Esimerkkejä tuotteiden hinnoista Puupohjaiset kemikaalit Funktionaaliset ravintolisät, esim. HMR lignaani 3000 /kg Aktiiviset aineosat, esim. puhtaat polyfenolit 200 /kg Ligniini hiilikuidut 7 /kg Hemit biomuovierikoissovelluksissa 4 /kg Rikkivapaa ligniini 2,5 /kg Fenolihartsit 2 /kg Hemit biomuovibulkkisovelluksissa 1,5 / kg Rikkipitoinen ligniini 0,3 /kg Jalostusarvo Biomateriaalituotteet Terassilaudoitus yhdistelmämateriaalista 9 /m Granuloidut komposiittivälituotteet 1 4 /kg Energiatuotteet Bioöljy 0,3 1 /kg Biohiili 0,1 /kg Teollisuuspelletit 28 30 /MWh Volyymi Biomassasyötteet Metsähake 18-19 /MWh 10/10/2013 12 Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy
Puupohjaisten uuteaineiden hintajakauma 700-800 EUR/kg Vesiliukoisten uuteaineet ravintolisänä (HMRlignan ja resveratroli). 50-200 EUR/kg Tyypilliset kosmetiikan uuteaineet. 1500 EUR/t Mäntyöljyhartsien keskihinta 2010-13. 1500-5000 EUR/t* Hemiselluloosa barriermateriaalina. 680 EUR/m3 Etanolin keskihinta EU:ssa 2012. 1060 EUR/t Mäntyöljyrasvahappojen keskihinta 2010-13. 10.10.2013 400 EUR/t Raakamäntyöljyn keskihinta 2010-13. 1060 EUR/t Sulfaattitärpätin hinta 2012. 28-31 EUR/MWh Teollisuuspellettien hinta Pohjoismaiden ja Baltian alueella. *arvio Yhteistyössä: Pöyry Management Consulting Oy
Kysyntälähtöisiä liiketoimintamahdollisuuksia Kasvavat markkinat Puulogistiikka, biomassasyötteet Uudet korjuuteknologiat Terminaalit, lajittelu, kuivaus, laadunvalvonta Komposiittimateriaalit Rakennusmateriaalit: esim. vaahtorainausteknologialla Muovien, lasikuidun, hartsien yms. korvaaminen biohajoavilla materiaaleilla Kuitukomposiitit Pikapyrolyysi platformi CHP laitos integrointi, hajautettu tuotanto Pyrolysiöljyn jatkojalostus esim. rikkivapaat tuotteet ja polttoaineet Mittaukset ja logistiikka Hidaspyrolyysi platformi Biohiilen tuotanto, terva ja muut jakeeta Uuteaineet Mäntyöljy, terpentiinit ja aromiaineet, hemiselluloosat esim. betuliini Fenoliset yhdisteet, ligniini Jatkuu 10.10.2013 14
Kysyntälähtöisiä liiketoimintamahdollisuuksia Kasvavat markkinat Yhdistelmätuotanto Sivuvirtojen hyväksikäyttö: esim. biokaasu, biovety, etanoli, butanoli, Infrastruktuurin ja logistiikan jakaminen: esim. CHPB Jalostus ja erottaminen lisäarvotuotteiksi Lannoitteet Mineraalien erottaminen Mikro- ja fibrilli/nanoselluloosien sovelltukset Materiaaleissa, kemian teollisuudessa tai elintarvikkeissa (esim. E640 / crystalline cellulose, korvaa laktoosia ruuan ja tablettien rakenteissa) Prosessien optimoiminen ja kaupallistaminen Mittaukset ja automaatiosovellukset Osaprosessit, käsittelyt Erotustekniikat 10.10.2013 15
Biotalouden uudet arvoverkot -hanke Rahoittaja: TEM Uusiutuva metsäteollisuus (Jyväskylä, Joensuu ja Savonlinna), Energiateknologian (Jyväskylä, Joensuu, Vaasa), ja Ympäristöteknologian (Lahti) klusteriohjelmat (OSKE) mukana projektissa Jyväskylä Innovation Oy koordinoi Projektin kesto: 1.1.2013-31.12.2013 Budjetti: 95 000 Tavoitteena tunnistaa ja monistaa biotalouden potentiaalisimpia arvoverkkoja Erityisesti keskitytään klusterien rajapinnoilta löytyviin arvoverkkoihin ja sellaisiin arvoverkkoihin, joissa on liiketoimintamahdollisuuksia pk-yrityksille Projektiryhmä tunnistanut lukuisia biotalouden arvoverkkoja, jotka liittyvät mm. hajautettuun uusiutuvan energian tuotantoon, biopolttoaineisiin, ravinteiden kierrätykseen ja metsäteollisuuden uusiin liiketoimintamahdollisuuksiin 10.10.2013 16
Esimerkkejä tunnistetuista biotalouden arvoverkoista Biomassan tehostettu keräys ensiharvennuksilla Biokaasun tuotantoon liittyvät arvoverkot Biokaasulaitosten kierrätysravinteiden hyödyntäminen Bioetanolin arvoverkot Uuttoteknologiat (hemiselluloosa, ligniini) Tuhkan hyötykäyttö, ravinteiden palauttaminen CO 2 talteenotto ja hyötykäyttö Ylijäämälämmön hyödyntäminen kalan sisäallaskasvatuksessa Torrefiointi Levien kasvatus metsäteollisuuden jätevesissä bioenergian ja kierrätysravinteiden raaka-aineeksi Integroitu energiaterminaali eli RDF:n (refuse-derived fuel) ja biopolttoaineiden logistiikka ja terminaalitoiminnot (toteuttaja LADEC + konsultti) Energiayrittäjyys (toteuttaja Merinova) Pyrolyysiöljy (toteuttaja VTT) Biodieselin ja biokaasun yhdistetty tuotanto rasvapitoisista jätteistä (toteuttaja Clients Finland Oy) 10.10.2013 17
Pyrolyysiöljyn mahdollisuudet Separation Chemicals Pyrolysis heat Fast Pyrolysis Gas Liquid Upgrading, Conversion Turbine Engine Transport fuels etc Electricity Pyrolysis heat Charcoal Co-firing Heat Boiler Charcoal applications Yhteistyössä: VTT
Pyrolyysiöljyn tuotannon arvoverkon rakentaminen Yhteistyössä: VTT
Uusia liiketoimintamalleja integrointien kautta Häviöt Häviöt Sähkö Pyrolyysiyrittäjä Märkä raaka-aine Sähkö Kuivuri Kuiva raaka-aine Pyrolyysi Pyrolyysiöljy Polttoaine Energia Kattila Energian vaihto Kokonaisvaikutukset voivat olla positiivisia kattilanomistajalle Sähkö ja lämpö Häviöt Kattilanomistaja Yhteistyössä: VTT
Tuotanto maksimikuormasta [%] CHP-laitoksen kuukausittaisen energiatuotannon tasaaminen pyrolyysiöljyn tuotannolla 10.10.201 3 21
Pyrolyysin liiketoimintamahdollisuudesta Lähivuodet ovat kriittisiä, rakenteilla olevat tuotantolaitokset saatava käyntiin ja kyettävä osoittamaan koko ketjun toimivuus ja kustannustehokkuus Alkuvaiheessa PÖ tulee korvaamaan raskasta polttoöljyä jo olemassa olevissa kaukolämpökattiloissa tai teollisuuden uuneissa. Suomella hyvät edellytykset monistaa PÖ tuotantokonseptia. Toimiva raaka-aineketju on olemassa. Sahat, lämpölaitokset ja metsäteollisuus ovat hyviä kohteita integraatioille. Uusia liiketoimintamahdollisuuksia olemassa innovatiivisten integrointien kautta Isot teknologiatoimittajat hallitsevat tuotantoteknologian IPR:ä, pienemmille toimijoille kysyntää erilaisissa kumppanuuksissa ja alihankintatöissä ja mahdollisuuksia PÖ soveltuvien sovellutusten kehittämisessä. Innovatiivisuutta kaivataan lisää etenkin PÖ jalostamiseksi korkeamman arvon tuotteiksi niiden kehittämiseen tarvittaisiin lisää tutkimusrahaa. Mahdollisuus Suomelle! PÖ liittyvää osaamista Suomessa pitäisi laajentaa, mutta samalla tulisi huomioida aikaisemmat kokemukset Yliopistojen ja tutkimuslaitosten yhteistyöllä on mahdollista saada lisäarvoa. Kansainvälisyys
Esimerkki: Puukemikaalien ja bioöljyn ekosysteemi (tai arvoverkko) Biomassasyötteet Pyrolyysi- tai uutelaitos esim. sahan kyljessä tai CHP laitoksessa Teollisuuden ja kotitalouksien lämmöntuotanto esim. lämpöyrittäjyys Alkutuotanto Prosessointi Palvelut Loppukäyttö Liiketoimintamahdollisuuksia pkyrityksille Lämpö ja sähkö Metsä- ja logistiikkapalvelut Saha tms. Terminaali tms. Bioöljyn/ kemikaalin jatkojalostus Jatkojalostus biokemian tuotteiksi Jatkojalostus polttoaineiksi Yhteistyössä: Gaia Consulting Oy Laivojen ja muun liikenteen polttoaineet Erilaiset kuluttaja- ja teollisuustuotteet - pinnoitteet - hartsit
Johtopäätökset Biotaloudella on useita pitkäjänteisiä ajureita Perinteisellä, kilpailevalla tuotannolla on kasvavia kuluja ja esteitä Kysynnän kasvu näkyy kasvavina hintoina Teknologioita on tarjolla! Hajautettu, jaettu infrastruktuuri ja logistiikka on mahdollisuus Tarvitaan uusia bisnesmalleja ja toimijoita Paljon suunnittelua ja laskentaa on tehtävä Yksilöllisiä tuotantolaitoksia ja -prosesseja Maailmalla on tehty näihin paljon investointeja! Miten saamme suomalaiset toimijat investoimaan lisäarvoon ja uusiin mahdollisuuksiin? 10.10.2013 24
Kiitos mielenkiinnosta! Lisätietoja: Petri Nyberg petri.nyberg@jklinnovation.fi Puh. +358 40 74 67 952 Outi Pakarinen outi.pakarinen@jklinnovation.fi Puh. +358 50 59 65 588 10.10.2013 25