1 Bioenergian jalostus hyödynnä paikalliset resurssit Ulf-Peter Granö 2013
2 Bioenergian jalostus - hyödynnä paikalliset resurssit Tulevaisuudessa on kaikki edellytykset olemassa, että myös pienet paikalliset ja hajautetut yksiköt suorittavat alustavan jatkojalostuksen Bio-synteesikaasun. (biomassan kaasutuksesta) tiivistetyksi polttoaine raaka-aineeksi. Ulf-Peter Granö Kokkola 2013
3 Sisällysluettelo Sivu Alkusanat 5 Biomassasta saadulla kaasulla voidaan osittain korvata ja täydentää fossiilisen kaasun tai jatkojalostaa sitä nestemäisiksi polttoaineiksi Fossiilisen ja Biomassasta saadun kaasun ero 6 Fossiilinen kaasu 7 Biomassasta saatava kaasu 7 Ero kaasutuksella ja anaerobisella käymisellä 7 Kaasutus 8 Anaerobinen käyminen 8 Uusiutuva energia vihreä energia 9 Kiinteät ja kaasumaiset polttoaineet 9 Kiinteät, nestemäiset sekä kaasumaiset polttoaineet 9 Biomassan jalostus kuumentamalla 11 Vihreä kemia 12 Biojalostamo 12 Puukaasusta nestemäiseksi polttoaineeksi 13 Pienempiä yksiköitä jalostukseen 13 Lähilämpö ja CHP 13 Lähilämpöä biomassasta 13 Alennetut hiukkaspäästöt 15 Pienemmät hiukkaspäästöt 15 CHP- yksiköt (CHP=Combined Heat and Power) 15 Integroitu yksikkö 16 Biokaasun sekä puukaasun yhdistäminen 16 Sähkötariffit vihreälle sähköenergialle ovat välttämättömiä 17 6
4 Sivu Aurinkopaneeleja voidaan yhdistää lämpölaitokseen 17 Integrointi geoenergiaan 18 Monia mahdollisuuksia on avoinna 18 Biomassan kaasutus polttoaineeksi 19 Kaasumaisia tai nestemäisiä polttoaineita 19 Kaasumainen polttoaine 19 Nestemäinen polttoaine 20 Eri katalyyttisiä reittejä 20 Erityisiä polttoainetuotteita 20 Bio-synteesikaasun fermentointi biopolttoaineraaka-aineiksi 21 Paikallisia jalostajia 22 References 22
5 Bioenergian jalostus hyödynnä paikalliset resurssit Alkusanat Suuria määriä hyödyntämätöntä biomassan raaka-ainetta löytyy metsistä, jota voidaan tehokkaasti hyödyntää hajautetulla energiaratkaisulla. Lähitulevaisuudessa on varmaa, että merkittävä osa energiatuotannosta hoidetaan pienimuotoisilla ratkaisuilla. Korjuu, käsittely ja jalostus hajautetusti, käyttäen paikallisia raaka-aineita jatkojalostuksessa. Tuottamalla lämpöä ja sähköä paikallisille ja alueellisille kuluttajille tämä on kestävää kehitystä. Kuva 1. Biomassan luonnollinen kiertokulku ja energiantuotanto biomassasta kohti kestävää kehitystä. Energiaraaka-aineiden jalostuksen kautta voidaan saada suuria määriä erilaisia polttoaineraakaaineita. Myös pidemmälle jalostettuja raaka-aineita saadaan, niin kiinteänä tai nestemäisenä polttoaineena sekä sähkönä ja lämpönä. Yhdistämällä käsittely ja tuotanto energia-terminaalien kautta, ja integroimalla tuotanto käyttämällä paikallisia resursseja, saadaan synergiaetuja. Näin
6 voidaan pienentää ympäristö-kuormitusta vähentämällä jätettä sekä ei hyödynnettyjä sivutuotteitta. Biomassasta saadulla kaasulla voidaan osittain korvata ja täydentää fossiilisen kaasun tai jatkojalostaa sitä nestemäisiksi polttoaineiksi Synteettistä kaasua biomassasta (Bio-Synteesikaasu) tai oikeanlaisella anaerobisella käymisprosessilla saatua biokaasua, voidaan oikean puhdistusprosessin avulla lähitulevaisuudessa korvata ja täydentää fossiilisia kaasuja kuten maakaasua (NG). Synteettinen kaasu lyhennettynä SNG, saadaan oikean kemiallisen prosessin kautta, tai jos haluamme kutsua sitä Bio-SNG.. Puukaasu tai nk. tuotekaasu, saadaan biomassan kaasutuksella, jota puhdistetaan ja jäähdytetään sekä suodatetaan. Tämä Bio-Synteesikaasu on tärkeä raaka-aine tulevaisuuden biopolttoaineita varten. Fossiilisen ja Biomassasta saadun kaasun ero Kuva 2. Fossiilisten sekä biomassasta saatujen kaasujen vertailu.
7 Yleiskatsaus erityyppisiin kaasuihin joita voidaan käyttää polttoaineina tai jatkojalostuksen raaka-aineina. Muutamien kaaviokuvien avulla osoitetaan erilaisten kaasujen välisiä eroja. Fossiilinen kaasu Maakaasun lisäksi synteettistä maakaasua (SNG) valmistetaan kivihiilestä sekä öljystä. Kivihiilen kaasutus tapahtuu valmistamalla murskatusta kivihiilestä liete ja injektoimalla se ns. Entrained flow kaasuttimeen. Biomassasta saatava kaasu Uusiutuvaksi energiaksi luetaan biomassasta valmistettu kaasu. Toisin kuin fossiilisen kaasun tapauksessa voimme käyttää nimitystä Vihreäkaasu. Yksinkertaisimmin biomassasta saatua kaasua voidaan käyttää polttoon. Kun kaasua käytetään polttoaineena CHP- laitoksen kaasu- tai turbiinimoottorissa vaaditaan puhdistus. Erityisesti tervaa sisältävä kaasu voi aiheuttaa suuria ongelmia Ero kaasutuksella ja anaerobisella käymisellä Biomassasta saatavan kaasun valmistus voi tapahtua kahdella periaatteella, kaasutuksella sekä anaerobisella käymisellä. Kuva 3. Kaksi pääreittiä biomassasta saatavalle kaasulle, kaasutus sekä anaerobinen käyminen.
8 Peukalosääntönä on ollut, että puukuituun pohjautuvaa biomassaa käytetään etupäässä kaasutukseen. Kaasutus Kaasutus on biomassan termokemiallista muuntamista kuumentamalla ja rajoitetussa happipitoisuudessa lämpötilaan jossa biomassa muuttuu kaasumaiseksi. Kaasutukseen liittyy matalasekä korkeakaasutusprosessi, joiden välissä on keskikorkea lämpötila-alue. - Kaasutus alhaisessa lämpötilassa, 800-1000 ºC - Kaasutus keskikorkeassa lämpötilassa, 1000-1200 ºC - Kaasutus korkeassa lämpötilassa, 1200-1400 ºC Englanninkielisessä kirjallisuudessa alle 1000 ºC kaasutuksella saatua kaasua tavataan usein kutsua tuotekaasuksi. Puolestaan yli 1200 ºC lämpötiloissa reaktoreista saatua kaasua kutsutaan biosynteesikaasuksi. Näissä lämpötiloissa kaasu koostuu lähes pelkästään H2 (vedystä) ja CO (hiilimonoksidista), myös CO2 (hiilidioksidista) ja H2O (vedestä). Anaerobinen käyminen Bakteerien pilkkoessa biomassaa hapettomassa ympäristössä muodostuu biokaasua. Tähän käytetään erityyppisiä bakteereja reaktorin lämpötilatasosta riippuen. Bakteerit ovat herkkiä lämpötilanvaihteluille ja voivat toimia rajatulla lämpötila-alueella. Reaktorin käytössä tavataan erotella normaali mesofiilinen ympäristö sekä korkeampi termofiilinen ympäristö. Lämpötila-alueet biokaasureaktorissa, - Psykofiilinen, 15-30 ºC - Mesofiilinen, 35-40 ºC - Termofiilinen, 55-65 ºC Biokaasutuotannon yhteydessä käytetään hygienisointia (esim. 70 astetta tunnin ajan) raakaaineen steriloimiseksi sekä tartuntojen leviämisen estämiseksi.
9 Kuva 4. Katsaus useimpiin reitteihin biomassasta saadun kaasun käyttämiseksi sekä jalostamiseksi. Muuntaminen lämmön vaikutuksesta - Kaasutus sekä toisena vaihtoehtona biokemiallinen muuntaminen - Anaerobinen käyminen.. Uusiutuva energia vihreä energia Kiinteät ja kaasumaiset polttoaineet Biomassan jalostuksen ensimmäisessä vaiheessa saatava biopolttoaine voidaan jakaa kolmeen ryhmään, - Kiinteä polttoaine - Nestemäinen polttoaine - Kaasumainen polttoaine Kiinteät, nestemäiset sekä kaasumaiset polttoaineet o Metsästä saatavia kiinteitä biopolttoaineita ovat halot, hake, puupelletit, hakkuujäte sekä kannot. o Kaasumaisia biopolttoaineita voidaan saada - Kaasutuksella, kuumentamalla - Anaerobisella bakteeriprosessilla
10 Kuva 5. Metsästä saatavat bioraaka-aineet voidaan jalostaa erilaisiksi kiinteiksi, kaasumaisiksi tai nestemäisiksi biopolttoaineiksi Kuva 6. Kiinteiden sekä kaasumaisten biopolttoaineiden luokittelu polttoon tai jatkojalostukseen.
11 o Nestemäiset biopolttoaineet ovat monimutkaisia ja niitä saadaan eri tavoin esim. jatkojalostuksella; - Puun kaasutuksen - Alkoholikäymisen - Anaerobisen hajoamisen - Nesteyttämisen (Pyrolyysiöljy) jälkeen. Biomassan jalostus kuumentamalla Kuumennuksella tapahtuvan jalostuksen (pyrolyysin) päämäärät ovat vaihdelleet vuosien mittaan, ja usein sen käyttö on kytkeytynyt fossiilisten polttoaineiden saatavuuteen. Kolme pyrolyysireittiä; o Kaasutus (puukaasutus kehitettiin ensimmäisenä sodan aikana puukaasukäyttöön) o Jalostus tuottaa pyrolyysiöljyä o Pyrolyysi hiiletys, käytetään puuhiilen tuotantoon Kuva 7. Biomassan jalostus kuumentamalla, puukaasutus, nesteyttäminen ja hiiletys.
12 Vihreä kemia Synteesikaasun tai tuotekaasun jalostuksen kautta voidaan tuoda esille monia erilaisia raakaaineita sekä tuotteita. Suurimmat odotukset liittyvät liikennepolttoaineisiin fossiilisten polttoaineiden korvaajina. Kun raaka-aineena on metsästä saatava biomassa, ei se kilpaile ravinnontuotantoon soveltuvan peltoviljan kanssa. Vihreän kemian kehittymisen kautta voidaan vähentää riippuvuutta fossiilisista öljytuotteista, paikallisia bioenergiaresursseja voidaan hyödyntää paremmin, mikä voi lisätä työllisyyttä sekä omavaraisuutta alueella. Biojalostamo Mielenkiinto uusiutuvien raaka-aineiden, kuten biomassan, jalostukseen on saanut osakseen valtavaa mielenkiintoa fossiilisten polttoaineiden nopean hinnannousun jälkeen. Mutta puukaasussa oleva terva on yksi suurimmista ongelmista ja useimmat yritykset kamppailevatkin sen puhdistamiseksi kaasusta. Tuotekaasun puhdistaminen tervasta on ollut monimutkaista ja vaikeaa. Tervattomia reaktoreita on kehitteillä. Kuva 8. Tulevaisuuden synteettisten polttoaineiden jalostuslaitoksissa voidaan käyttää sekä biosynteesikaasua että biokaasua.
13 Puukaasusta nestemäiseksi polttoaineeksi Puuraaka-aineista saatava tuotekaasu voidaan nykyisin muutamalla prosessilla saada raakaaineeksi nestemäisen polttoaineen valmistukseen. Tunnetuin prosessi on FT eli FischerTropsch. FT kehitettiin jo sodan aikana Saksassa. Nykyisin tekniikka on jalostunut ja puhutaankin toisen tai kolmannen sukupolven prosesseista. Pienempiä yksiköitä jalostukseen Hyvä vaihtoehto on se, että kaasutus sekä jalostus sijoitetaan CHP-laitoksen läheisyyteen, tällöin voidaan tehokkaasti hyödyntää kaasutusprosessista saatavaa lämpöä sekä tuotekaasun jakelua. Täten voidaan varmistaa, että laitoksessa tuotettu heikkolaatuinen kaasu sekä lämpö voidaan hyödyntää CHP-laitoksessa sekä kaukolämpöverkossa. Pienemmät biomassaa kaasuttavat laitokset soveltuvat parhaiten sähköntuotantoon paikallisiin CHP-laitoksiin yhdistettynä. Erityisesti mikäli saatavilla on tulevaisuuden kaasutusreaktoreja joissa voidaan käyttää kosteaa tai kuivaa biopolttoainetta ja samalla valmistaa puukaasua ilman tervapartikkeleita. Biomassan kaasutukseen tarkoitettujen CHP- yksiköiden, joissa vaaditaan polttoaineen kuivaus sekä joissa tulee olla tehokas puhdistus tervasta, täytyy olla riittävän suuria laitoksia jotta kaasun tuotanto olisi taloudellisesti kannattavaa. Lähilämpö ja CHP Pienen mittakaavan ratkaisut lähialueen biomassan jalostamiseksi lähiympäristön kuluttajille ei ole saanut toivottavia kehitysresursseja. Suomessa valitettavasti usein suuret toimijat ovat näkyvillä, ja tämän vuoksi usein myös kansallinen sekä EU- tuki kohdistuu näille. Viranomaisilla sekä päättäjillä ei ole ollut kiinnostusta tai kapasiteettia nähdä sitä merkittävää potentiaalia mikä pienen mittakaavan ratkaisuissa, esim. lämpövoimatuotannossa on, (CHP). Lähilämpöä biomassasta Ns. lähilämmöllä eli paikallislämmöllä tarkoitetaan useille kiinteistöille, asunnoille tai yrityksille tulevaa lämpöä joka jaetaan yhteisestä lämpöyksiköstä. Kunnassa tai taajamassa voi myös olla suurempi kuluttaja kuten koulu, terveyskeskus, vanhainkoti, kirkko, joka toimii lähilämpöverkon loppukäyttäjänä. Suomessa on monia kunnallisia energiaosuuskuntia, jotka vastaavat lämmöntuotannosta
14 putkiin kyseisessä lähilämpöverkossa. Kuva 9. Paikalliset energiaurakoitsijat ja energiayrittäjät, yhteistyössä energiaosuuskuntien kanssa, kehittävät mahdollisuuksia paikallisen bioenergian jalostamiseen sekä lämmön tai lämpövoimaan tuotantoon. Suomesta löytyy monia hyviä energiaosuuskuntia, energiayhtiöitä, urakoitsijoita ja pienyrittäjiä, jotka. hoitavat korjuun ja jalostavat biomassaa. Kuva 10. Kaasutuksen ja polton yhteensovittaminen tai integrointi lähilämpölaitokseen voi vähentää hiukkaspäästöt lämpöyksiköstä.
15 Alennetut hiukkaspäästöt Monille nykyisille pienille lämpölaitoksille tulevaisuuden tiukentuvat hiukkaspäästöt tulevat merkitsemään suuria lisäkustannuksia savu-kaasujen puhdistuksessa. Tämä tulee myös olemaan eräs syy miksi biomassan kaasutus tulee olemaan mielenkiintoinen vaihtoehto pienissä paikallisissa CHP- yksiköissä. Pienemmät hiukkaspäästöt Monilla pienillä lämpöyksiköillä ei ole ollut tarvetta tai resursseja savu-kaasujen tehokkaaseen puhdistusjärjestelmään. Uusi vaihtoehto pienelle, polttoaineena puuhaketta käyttävälle lämpöyksikölle voi olla ensin biomassan kaasutus ja sitten puukaasun poltto lämmitys-kattilassa. Oikealla kaasutustekniikalla poistetaan puukaasun (tuotekaasun) hiukkaspäästöt primaarisen kaasunpuhdistuksen yhteydessä. CHP- yksiköt (CHP=Combined Heat and Power) Pienet lämpövoimayksiköt, ns. CHP- yksiköt, tuottavat lämmön lisäksi myös sähköä. Kuva 11. Puhdistuksella ja jäähdytyksellä voidaan tuotekaasu hyödyntää kaasu-polttoaineena CHP- yksikön mäntä- tai turbiinimoottorissa. Monia eri vaihtoehtoja ja periaatteita on olemassa miten pienimuotoinen sähköntuotanto
16 voidaan järjestää lähilämpöyksikön yhteyteen. Kaksi tavallisinta pääryhmää voivat olla; o muuntaminen lämpöenergiasta sähköksi ja lämmöksi o kaasutuksen kautta Integroitu yksikkö Jotta puukaasua eli ns. tuotekaasua voitaisiin käyttää moottorissa, tulee kaasusta poistaa vähintäänkin tervat sekä tervapartikkelit. Pienissä kaasuttimissa voidaan lämpötilaa ohjata helpommin sekä pitää se stabiilina kaasutusprosessissa. Lämpötilassa 1.000 ºC ja tämän yläpuolella tapahtuu myös tervan pilkkoutumista. Raakakaasu, eli tuotekaasu, tulee puhdistaa sekä jäähdyttää. Puhdistus tapahtuu vesi- tai/ja öljypuhdistusyksiköillä, ns. kaasunpuhdistimilla. Puhdistettu kaasu on biosynteesikaasua, biomassasta saatua synteesikaasua. Biokaasun sekä puukaasun yhdistäminen Maaseudulla on suunnittelussa syytä ottaa huomioon mahdollisuus puunkaasutusyksikön yhdistäminen biokaasulaitoksen kanssa. Erityisesti mikäli kaasuja aiotaan käyttää sähkön- ja lämmöntuotantoon sekä kaukolämpö-verkkoon liitettynä. Tulevaisuuden hajautetuissa CHPyksiköissä tullaan jollakin alueella hyödyntämään rinnakkaisia raaka-ainevarastoja biokaasulle Kuva 12. Tulevaisuuden hajautetuissa CHP- yksiköissä tullaan jollakin alueella hyödyntämään rinnakkaisia raaka-ainevarastoja biokaasulle (esim. lannasta) sekä metsäperäiselle biomassalle kaasutettavaksi puukaasuksi sekä biosynteesikaasuksi.
17 (esim. lannasta) sekä metsäperäiselle biomassalle kaasutettavaksi puukaasuksi sekä biosynteesikaasuksi. Kumpaakin kaasua voidaan hyödyntää CHP- yksikön mäntä- tai turbiinimoottorissa. Sähkötariffit vihreälle sähköenergialle ovat välttämättömiä Taloudellisten edellytysten luomiseksi pienimuotoisille CHP- yksiköille vaaditaan, että poliitikot sekä viranomaiset näkevät tarpeen sähkö-tariffeille. Lähinnä kyse on pienimuotoisista CHP- yksiköistä joissa käytetään uusiutuvia energiavaroja metsästä sekä maataloudesta. Pienillä yksiköillä, jotka tuottavat sähköä biomassasta kaasutuksella, suoralla poltolla tai biokaasun kautta, on valtava potentiaali paikalliseen ympäristön huomioimiseen sekä paikalliseen omavaraisuuteen sähkön sekä lämmön suhteen. Kuva 13. Esimerkkejä eri reiteistä bioenergiaraaka-aineiden jalostuksesta sähkön ja lämmön suoralla poltolla ja termisellä käsittelyllä (lämmöllä). Aurinkopaneeleja voidaan yhdistää lämpölaitokseen Mielenkiintoinen ratkaisu on myös yhdistää paikalliseen lämpölaitokseen aurinkopaneeleita auringosta saatavan lisälämmön hyödyntämiseksi. Erityisesti keväällä ja syksyllä voidaan
18 aurinkopaneeleista saatavalla lämmöllä lämpölaitosta täydentää tehokkaasti. Kuva 14. Tietyt synergiavaikutukset voidaan saavuttaa yhdistämällä aurinkopaneeleja lähilämpö-laitokseen. Erityisesti kesäkuukausina pienellä lämmöntarpeella voivat aurinkopaneelit usein vastata osana lämmöntuotannosta. Integrointi geoenergiaan Kallioperän lämpöenergia voi olla oivallinen täydennys joillekin paikallisille lämpöyksiköille. Riippuen siitä kuinka paljon lämpöä kallioperästä halutaan saada, porataan kallioon tietty laskettu määrä reikiä 100-200 metrin syvyyteen. Onnistuakseen suunnittelussa, täytyy aikaisessa vaiheessa ottaa yhteyttä niihin yrityksiin ja organisaatioihin, joilla on riittävästi tietämystä asiasta. Geoenergialla tarkoitetaan kalliolämpöä, järvilämpöä ja maalämpöä, joita vaihtoehtoisesti voidaan myös käyttää tai kombinoida jäähdytykseen. Monia mahdollisuuksia on avoinna On olemassa mahdollisuuksia integroida monella eri tavalla. Nyt on yksittäisten energiaosuuskuntien tai urakoitsijoiden vuoro valita kiinnostavimmat osat terminaali- ja jalostuspalettiinsa olemassa olevan paikallisen biomassan paikalliseen käsittelyyn.
19. Kuva 15. Kallion porausrei istä siirretään lämpö vesiputkiin, jotka johtavat lämpöpumppuun, joka taas nostaa lämpötilaa ja siirtää lämmön lämmönvaihtimeen joka lämmittää veden lähilämpösysteemissä tai talon lämpötankissa. Biomassan kaasutus polttoaineeksi Biomassan kaasutuksella avautuu monia kiinnostavia mahdollisuuksia puukaasun jatkojalostamiseen. Kun puukaasua tai raakakaasua on alustavasti jäähdytetty ja puhdistettu, saadaan nk. tuotekaasua. Partikkeleita ja tervaa poistavan paremman suodatuksen ja puhdistuksen jälkeen saadaan nk. Bio-synteesikaasua. Kaasumaisia tai nestemäisiä polttoaineita Kaasutettaessa biomassaa voivat tuotekaasun tai Bio-synteesikaasun käyttöön tarkoitetut päämäärät olla erilaisia. Yksinkertaisin tapa on käyttää tuotekaasua suoraan polttoon lämpökattilassa. Kaasumaisten tai nestemäisten poltonaineen raaka-aineiden jatkojalostusta ajatellen, voidaan seuraavaa karkeaa jakoa käyttää. Jako tapahtuu sen mukaan mitä yritetään saada aikaiseksi, o Kaasumainen polttoaine,
20 - tuotekaasun - Bio-synteesikaasun suoraan polttoon (lämpö/lämpö + sähkö) - kaasumoottorin tai mikroturbiinin polttoaineeksi (CHP, lämpö + sähkö) - jalostaminen Bio-SNG:ksi (SNG=synteettinen maakaasu) Kuva 16. Yleissilmäys kaasutusprosessista ja jatkojalostuksesta kohti polttoaineita. o Nestemäinen polttoaine, - jalostus FT-synteesin kautta bensiiniksi tai dieselraaka-aineiksi - Metanolisynteesin kautta jalostus dieselraaka-aineiksi tai bensiinilisäaineiksi - Seosalkoholisynteesistä Etanolia tai Butanolia o Erityisiä polttoainetuotteita, - esim. vedyn (H) erottaminen Bio-synteesikaasusta (vetykaasuksi H2) Eri katalyyttisiä reittejä Katalyyttiset prosessit tavataan jakaa kolmeen vaihtoehtoiseen reittiin tai synteesityyppiin, o FT-synteesi (Fischer-Tropsch) o Metanolisynteesi
21 o Seosalkoholisynteesi Eri synteeseihin käytetyt katalyytit ovat avain siihen kuinka tehokkaasti Bio-synteesikaasun muuntamisprosessi nestemäisiksi polttoaineraaka-aineiksi muunnetaan. Katalyytti voi koostua monista aktiivisista osista, jotka kiinnitetään kantajaan. Katalyytillä voi olla yksi tai useampi aktiivista osaa. Ne voivat olla esim. Fe (rauta), Co (koboltti), Ru (ruteeni), Cu (kupari), mm. Katalyytin toiminnan kannalta on tärkeää miten katalyytti on valmistettu ja mitä aktiivisia osia siinä on mukana. Nyrkkisääntönä on, että tavoitellaan aktiivisiin osiin päälle maksimaalinen pinta-ala oikeassa suhteessa toisiinsa. Katalyytin aktiivinen muoto on ratkaiseva halutun tuloksen suhteen. Lisäksi vaaditaan, että lämpötilan ja paineen on pysyttävä tiettyjen rajojen sisällä, jotta voidaan saada tietyn tyyppinen lopputuote.. Kuva 17. Yleissilmäys yksinkertaistetusta kuvasta, jossa kolme katalyyttistä reittiä sekä vaihtoehtona Biosynteesikaasun jalostus fermentoimalla biopolttoainetuotteiksi. Bio-synteesikaasun fermentointi biopolttoaineraaka-aineiksi Yksi ihan uusi tapa, joka on kehitetty viime vuosien aikana on, että tuotekaasu tai Biosynteesikaasu jalostetaan mikro-organismeilla fermentointi-prosessissa. Etanoli- tai butanoli-
22 raaka-aineita voidaan saada riippuen siitä minkälaisia tai minkä tyyppisiä mikro-organismeja prosessissa käytetään. Bio-Synteesikaasun Fermentoinnissa tarvitaan sovellettuja ja tehokkaita mikro-organismeja Paikallisia jalostajia Tulevaisuudessa on kaikki edellytykset olemassa, että myös pienet paikalliset ja hajautetut yksiköt suorittavat alustavan jatkojalostuksen Bio-synteesikaasun (biomassan kaasutuksesta) tiivistetyksi polttoaine raaka-aineeksi. Nestemäisiä raaka-aineita tai polttoaine-tiivisteitä voidaan sitten kuljettaa absolutointilaitokselle ja jalostamolle, jossa raaka-aineet jatkojalostetaan ja lopullinen polttoaine tuotetaan. References Craig K., Mann M., Cost and Performance Analysis of Three Integrated Biomass Combined Cycle Power Systems, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 2002. Datar Rohit P., Shenkman Rustin M., Fermentation of Biomass-Generated Producer Gas to Ethanol, Biotechnology and bioengineering 86, 587-594, 2004. Evans R.J., Milne T.A., Chemistry of Tar Formation and Maturation in the Thermochemical Conversion of Biomass. Developments in Thermochemical Biomass Conversion, Vol. 2, 1997. Granö U-P., Hajautettu energiantuotanto, Biomassan kaasutus, Scribd.com 2010. Granö U-P., CHP - Vihreä Kemia, Scribd.com 2010 Granö U-P., Bioenergia metsästä, Scribd.com 2008. H.A.M. Knoef, Handbook on Biomass Gasification, BTG biomass technology group B.V. Enschede, The Netherlands, 2005 Johansson T. B., Kelly H., Reddy A. K. N., Williams R. H.. Renewable Energy, Sources for fuels and electricity. ISBN 1-55963-139-2 Lampinen Ari, Uusiutuva liikenne-energian tiekartta, Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulun julkaisuja B:17, Joensuu, Finland 2009, 439p Uil H., Mozafarrian, M., et. al, New and Advanced Processes for Biomass Gasification. Netherlands Energy Research Foundation (ECN), (2000) USDOE, Fuel Cell Handbook, 5th edition, 2000.