Metsäbiomassan korkean jalostusarvon kemikaalien hävikki toimitusketjussa

Samankaltaiset tiedostot
Uuteaineet biojalostuksen raaka aineina. Hanna Lappi

Kuoren rakenne ja kemia

Uusiutuvien ja kestävien raakaaineiden

Puusolut ja solukot. Puu Puun rakenne ja kemia 2007 Henna Sundqvist, VTT

Puun uuteaineet UUTEAINEET. Puu Puun rakenne ja kemia

Puu Puun rakenne ja kemia. Puun uuteaineet

Puun bioaineiden uudet mahdollisuudet

PUUN KUOREN KOOSTUMUS JA HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUKSIA

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

Paineistetun kuumavesiuuton käyttö, kun biomassoista halutaan eristää erilaisia kemikaaleja ja muita tuotteita. Hannu Ilvesniemi

Luennon 3 oppimistavoitteet. Solulajit PUUSOLUT. Luennon 3 oppimistavoitteet. Puu Puun rakenne ja kemia

Hävikistä ja jätteestä raaka-aineeksi biomassan kaskadikäyttö

BIOMASSAN ESIKÄSITTELYN MERKITYS BIOMASSA ARVOKETJUSSA. Jana Holm

Suomalainen ja ruotsalainen mänty rakennuspuusepän-, sisustus- ja huonekalutuotteiden raaka-aineena

ETELÄPUISTON JA YMPÄRISTÖN PUUSTOSELVITYS

UPM BIOPOLTTOAINEET Puupohjaisisten biopolttoaineiden edelläkävijä

Oksaisen kuusihakkeen saatavuus sahateollisuudesta biojalostuksen raaka-aineeksi

Puulle sään- ja lahonkestoa omilla uuteaineilla. Martti Venäläinen & Anni Harju MMT, vanhempi tutkija Punkaharjun toimipaikka

Puun kosteuskäyttäytyminen

Siitepölykehät siitepölyjen valoilmiöt

METSÄTEOLLISUUDEN UUDET TUOTTEET

Tuoreen puun energiakäytön vaikutusten tarkastelua

Biotalouden uudet tuotteet

Puun lahonkestävyyden tutkimus ja jalostus

Teknologia jalostusasteen työkaluna. FENOLA OY Harri Latva-Mäenpää Toimitusjohtaja Seinäjoki

Puusta jalostettavat uudet tuotteet

Riittääkö metsähaketta biojalostukseen?

Pohjoinen ulottuvuus ja termisten puunesteiden raaka-aineet, ominaisuudet ja teollinen käyttö. NORPYRO (Metla)

Metsäntutkimuspäivä Kannuksessa (tässä kuusi esitystä)

LATVUSMASSAN KOSTEUDEN MÄÄRITYS METSÄKULJETUKSEN YHTEYDESSÄ

METSÄTEOLLISUUS - INNOVAATIOT MENESTYKSEN MOOTTORINA. Biotalous innostaa innovaatioihin Hämeenlinna, Alina Ruonala-Lindgren

Lahon aste Yhteensä Pysty- Maa- Yhteensä Pysty- Maa-

Teema: Metsäbiomassaan perustuvat tuotteet

PIKAMENETELMÄT ELINTARVIKKEEN RASVAPITOISUUDEN MÄÄRITTÄMISESSÄ

PUUN OSTAJIEN NÄKEMYS. Puuta lisää metsistä -seminaari Tomi Salo, metsäjohtaja

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

Biotuoteteollisuuden uudet tuotteet ja biojalostamo osana teollisuuspuistoa

Männyn sydänpuun uuteaineiden nopea mittaus


Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

Vesiruton käyttö rehuksi Hilkka Siljander-Rasi ja Anna-Liisa Välimaa

Sään- ja lahonkestävyys. Martti Venäläinen ja Anni Harju Punkaharjun toimipaikka

Energiapuun mittaus ja kosteus

Puun laadun muodostus suometsissä: erityispiirteitä

Biomassan käyttömahdollisuudet

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Matkalle puhtaampaan maailmaan. Jaakko Nousiainen, UPM Biopolttoaineet Puhdas liikenne Etelä-Karjalassa

Metsähyvinvoinnin kehitysohjelman ajankohtaistapahtuma Biotalous tehdään yhteistyöllä. Sixten Sunabacka Työ- ja elinkeinoministeriö

Suomen kilpailukyky metsäalalla onko sitä?

Suometsäseminaari, Seinäjoki

Suomen metsäbiotalouden tulevaisuus

Biomassaresurssin kokonaishyödyntäminen

Energiapuun korjuu ja kasvatus

Juurikäävän torjunta tulevaisuudessa Tuula Piri

Etelä-Savon metsäbiotalous

1. (*) Luku 90 voidaan kirjoittaa peräkkäisen luonnollisen luvun avulla esimerkiksi

Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus

Luennon 8 oppimistavoitteet I. Puun hemiselluloosien rakenne ja ominaisuudet. Puun koostumus. Luennon 8 oppimistavoitteet II

Siementen tulkinta idätystestissä kuusella, männyllä ja koivulla III / 2010

Uusia mahdollisuuksia suuren ja pienen yhteistyöstä

Puun uudet käyttömuodot Vastuullinen metsien käyttö kasvavia odotuksia ja uusia mahdollisuuksia Pia Nilsson, UPM

3 SIEMEN- JA TAIMITUOTANTO

Fotoniikan ja konenäkötekniikan sovellukset metsäbiojalostamossa

Tyypillisten biomassamateriaalien kemiallinen koostumus

Tulevaisuuden biopolttoaine valmistetaan puusta

3 SIEMEN- JA TAIMITUOTANTO

Sahauksen kustannuslaskenta

Jättiläiskuusi RAINER. Isi, eikö sinunkaan kätesi ylettyneet ympäri? kysyi 3-vuotias Eino halatessaan 100-vuotiasta Raineria.

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD. Puusta pöytään. Nutritech seminaari Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland

Kymenlaakson metsäbiotalous

Sahatavara. Laatutavaraa suomalaisesta kuusesta ja männystä

Satakunnan metsäbiotalous

Harvennuspuun raaka-aineominaisuudet ja puutuotemahdollisuudet

Tiedekeskus Pilkkeen lyhyet näyttelytekstit ja ohjeet

Puun arvoketjujen laskenta kehittyy - CASE: Sahauskustannusten laskenta

Lataa Latva pilviä piirtää - Seppo Vuokko. Lataa

Puun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa

LIGNIINI yleisesti käytettyjä termejä

Kehittyvä puun mallinnus ja laskenta

TŠEKKI. Keski- ja Itä-Euroopan metsätietopalvelu METSÄVARAT. Puulajien osuus puuston tilavuudesta.

Kuusen esiintyminen ja leviäminen Lapissa

Tervetuloa vaan, metsään meitä halaamaan! Kolmisoppisen puuvihko

Metsien hiilivarastot ja energiapuun korjuun vaikutukset. Jari Liski Suomen ympäristökeskus

Öljyä puusta. Uuden teknologian avulla huipputuotteeksi. Janne Hämäläinen Päättäjien metsäakatemian vierailu Joensuussa

Energiapuun puristuskuivaus

Luennon 2 oppimistavoitteet RUNGON RAKENNE PUU. Elävä puu ja puuaineksen muodostuminen. Puu Puun rakenne ja kemia

Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa

Sahojen merkitys metsäteollisuudelle

Tie biotalouteen - VTT kehittää uusia elinkeinoelämän biotalousinnovaatioita. Lehdistötilaisuus Kristiina Kruus, tutkimusprofessori VTT

Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Forest Energy 2020 vuosiseminaari Joensuu, Jyrki Raitila & Risto Impola, VTT

Keski-Suomen metsäbiotalous

Metsästä energiaa. Kestävän kehityksen kuntatilaisuus. Sivu 1

Pohjanmaan metsäbiotalous

Energiapuun mittaus. Bioenergiapäivä Keuruu Jori Uusitalo Metsäntutkimuslaitos.

Rantayleiskaavan muutoskohteet VAHVAJÄRVI

Käytetyt symbolit ja puulajit. Käytetyt symbolit Explanation of symbols. Puulajit Tree species

Propoliksen puhdistaminen ja paras mahdollinen uutossaanto Anneli Salonen

Biojalostuksen mahdollisuudet Kainuussa

ERI METSÄNKÄSITTELY- MENETELMIEN HIILITASE. Timo Pukkala

Transkriptio:

Metsäbiomassan korkean jalostusarvon kemikaalien hävikki toimitusketjussa FT Hanna Brännström BIOKOKKOLA-SEMINAARI 28.10.2015

Esityksen sisältö 1. Puun kemiallinen koostumus 2. Uuteaineet Uuteaineiden hyödyntäminen Varastoinnin vaikutus uuteaineisiin 3. Forest Refine hankkeen tuloksia 4. Johtopäätökset 5. Projektikonsortio ja lisätietoa hankkeesta 2 27.10.2015

Puun kemiallinen koostumus Soluseinämä Fibrilli Kuitusolu Hemiselluloosa, 25-35% Puun runko Uuteaineet, 2-5% Selluloosa, 40-45% Ligniini, 20-30% Muokattu lähteestä: http://www.ecn.nl/fileadmin/ecn/corp/nieuws/2011/thesis_pyrolyse_compleet_paul_de_wild.pdf 3 27.10.2015

Tavallisimpien pohjoismaisten puulajien uuteainepitoisuudet, % kuivapainosta Kuusi Picea abies Mänty Pinus sylvestris Riippakoivu Betula pendula Hieskoivu Betula pubescens Runkopuu 0.8-3.8 3.0-6.0 1.1-4.1 1.1-4.9 Pintapuu 1.5-2.0 2.9-3.3 P. sylvestris Asetoniliukoiset uuteaineet kannoissa: Sydänpuu 1.5-2.1 4.9-6.0 Oksat 5.8-13.9 3.3-12.8 5.2-9.1 6.1-9.2 Kanto 2.8-3.6 9.1-18.7 3.6 5.8 Juuret 2.4-7.2 2.3-7.1 5.0-6.6 6.8-8.7 Kuori Sisäkuori 28.1-39.4 28.1-35.0 14.3-23.2 15.5-29.0 P. abies Ulkokuori 17.4-33.6 12.4-26.1 26.5-34.9 17.6-33.3 Lehvästö 37.8-43.3 38.6-40.6 28.8-33.4 32.4-32.5 Lähde: Hakkila, P., Folia Forestalia, 224, 1975. HUOM! Käytetty liuotin sekä uuttomenetelmä vaikuttavat uuteaineiden saantoon uutossa sekä myös uuteainefraktion koostumukseen. 4

Uuteaineet monipuoliset käyttömahdollisuudet 5 27.10.2015

Arvokkaiden bioaktiivisten uuteaineiden lähteet Mäntyöljy Sitosteroli Konjugoidut linolihapot Sulfaattisellun valmistus Oksat Kuori Kannot, juuret? Paperin valmistus Lignaanit Terveysruoat Flavonoidit Stilbeenit Lisäravinteet Lääkkeet Stilbeenit Betulinoli Kosmetiikka Tanniiinit Tek.antioksidantit Muokattu lähteestä: Course material, Åbo Akademi, Wood Extractives in Pulping and Papermaking, Bjarne Holmbom, 2008. 6 27.10.2015

Varastoinnin vaikutus uuteaineisiin Heti puun kaatamisen jälkeen uuteainepitoisuus alkaa laskea ja uuteainefraktion kemiallinen koostumus muuttua. Tapahtuviin reaktioihin ja niiden nopeuteen vaikuttavat kaikki käsittelyketjun vaiheet alkaen puun kaadosta ja kuljetuksesta päättyen varastointiin. Reaktioihin ja reaktioiden etenemisnopeuteen vaikuttavat mm. puulaji, varastointiaika, sääolosuhteet/ympäristöolosuhteet (lämpötila, sade) sekä palakoko. 7 27.10.2015

Kemialliset muutokset varastoinnin aikana Tärkeimmät varastoinnin aikana tapahtuvat kemialliset muutokset voidaan jaotella kolmeen ryhmään: (1) Triglyseridien nopea hydrolyysi ja vahojen, etenkin steryyliestereiden, hitaammin tapahtuva hydrolyysi (2) Hartsihappojen, tyydyttymättömien rasvahappojen, sekä jossain määrin myös muiden tyydyttymättömien yhdisteiden, hapetus/hajoamis/polymerisaatioreaktiot (3) Terpenoidien, erityisesti monoterpenoidien, haihtuminen Spruce chips Assarsson, A., Croon, I., Donetzhuber, A. (1963). Svensk Papperstidning, 22, pp. 940-948. 8 27.10.2015

Koejärjestelyt Sellutehtaan kuorimon havupuu- ja koivukuori, murskattu männyn kuorija latvusmassa, murskatut männyn kannot (tuoreet ja ylivuotiset) Raaka-aineen toimitus: UPM Pietarsaari, UPM Metsä 9 27.10.2015

Näytteiden otto Viikoilla 0, 1, 2, 4, 24 10 27.10.2015

Uuteaineanalyysit Luonnonvarakeskus, Kannus JYU, Kemian laitos Näytteet Esikäsittely (kylmäkuivaus ja jauhaminen) Soxhlet-uutto Uuteaineet Gravimetrinen määritys Uuteaineryhmät GC/FID Yksittäiset yhdisteet GC/MSD ja GC/FID Vapaat uuteaineet Esteröityneet uuteaineet

Gravimetrinen uuteainemäärä Sellutehtaan koivukuori ja havupuukuori Tuoreet kuoret 0-näytteet 12 27.10.2015

Uuteaineryhmät Sellutehtaan koivukuori 13 27.10.2015

Uuteaineryhmät Sellutehtaan havupuukuori 14 27.10.2015

Gravimetrinen uuteainemäärä ja uuteaineryhmät Ketjukarsintajäte (murskattu männyn kuori ja latvusmassa) 15 27.10.2015

Uuteaineryhmät Tuoreet kannot (FS) ja vuoden maassa olleet kannot (OS) 16 27.10.2015

Johtopäätökset Kuori ja muut jätefraktiot ovat houkutteleva vaihtoehto bioaktiivisten yhdisteiden raaka-aineeksi. Uuteainepitoisuus on erityisen korkea kuoressa. Uuteaineita vapautuu käsittelyn kaikissa vaiheissa. Uuteaineiden määrä vähenee huomattavasti varastoinnin aikana. Uuteainefraktiossa tapahtuu merkittäviä muutoksia jo neljän ensimmäisen varastointiviikon aikana. Raaka-aineen tuoreus on erittäin tärkeä tekijä, kun halutaan hyödyntää uuteaineita biojalostuksen raaka-aineina. 17 27.10.2015

Forest Refine-hankekonsortio Lisätietoja Forest Refine-hankkeesta ja tuloksista: http://biofuelregion.se/about-forest-refine-3/ 18 27.10.2015

Kiitos! 19 27.10.2015