Biohiilestä lisätienestiä maaseutuyrittäjille? Kari Tiilikkala, Tomi Holstila, Mukesh Basnet MTT Biohiilestä lisätienestiä uusi kotimainen vaihtoehto energian lähteeksi 06.06.2013 Paikka Lahti, Sibeliustalo 14.6.2013
Extra income with use of biochar for agricultural entrepreneurs Kari Tiilikkala, Tomi Holstila, Mukesh Basnet MTT Extra income with biochar A novel method as an alternative source of energy 06.06.2013 Paikka Lahti, Sibeliustalo 14.6.2013
SIsältö Biohiilen historia lyhyesti Väittämiä Poliittiset kannusteet Business näkymät Jokunen tulos Tekniikat meillä ja muualla Säädöksistä, strandardeista LOPPUVÄÄNTÖ MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 3
Contents Short history of biochar Claims Political incentives Business outlooks Some research results Technologies here and elsewhere Regulations, standards Final dispute MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 4
Historia= Terra Preta Johti laajaan T&K boomiin 2000 luvulla MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 5
History= Terra Preta Led to a large R&D boom since last decade MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 6
Väittämät kasvintuotannossa 1. hiilen poistaminen ilmakehästä luontaisen hiilen sidonnan eli yhteyttämisen kautta, 2. hiilen tuotantoprosessissa eli pyrolyysissä saatavan synteesikaasun bioenergiasaanto, 3. maatalouden kasvihuonekaasutaseen parantuminen, mukaan lukien N 2 O- ja CH 4 -päästöjen vähentyminen, 4. maan viljavuuden ja viljelykasvien satojen nousu, 5. maan kationinvaihtokapasiteetin lisääntyminen, 6. mururakenteen kestävyyden parantuminen ja eroosioherkkyyden vähentyminen, 7. ravinnehuuhtoumien vähentyminen, 8. lannoitustarpeen pienentyminen, 9. vesitalouden parantuminen sekä 10. mikrobiologisen aktiivisuuden lisääntyminen 11. Kasvien tauti- ja tuholaiskestävyyden lisääminen 12. Ravinteiden kierrätys (maassa, yhteiskunnassa) MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 7
Claims involving plant production 1. Removing carbon from atmosphere through carbon sequestration, ie. plant assimilation 2. Bioenergy outcome in the form of syngas in charring process (pyrolysis) 3. Agriculture life cycle greenhouse gas emissions, including reduced N 2 O- and CH 4 emissions 4. Soil fertility and increased crop yields 5. Increased capacity of soil cation exchange 6. Enhanced resistance of soil particles and less vulnerability for erosion 7. Reduced nutrient washout 8. Reduced need of fertilizer use 9. Enhanced water resource efficiency 10. Increased microbiological activities 11. Increased plant resistance of disease and pests 12. Nutrient recycling (soil, community) MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 8
Poliittinen tausta ja ajurit CO2/ilmastonmuutos (päästöpolitiikka /USA) KHK/ ilmastonmuutoksen hillintä Maan hiilivarat ja tuotantokyvyn säilyttäminen Ravinteiden kierrätys ja Orgaaniset lannoitteet Elintarvikkeiden riittävyys (kehitysmaissa) Bioenergiaa Synteettisten kemikaalien korvaaminen kasviperäisillä Jätteen poltosta materiaalin kierrätykseen end-of waste MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 9
Political background and drivers CO2 / climate change (emissions policy / USA) GHG / Climate change mitigation Earth carbon resources and retaining of production capacity Nutrient recycling and organic fertilizers Sufficiency of food supplies (in developing countries) Bioenergy Replacing synthetic chemicals with plant-based ones Material recycling instead of waste incineration : end-of MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 10 waste
Business suurta vai hajautettua? Suurta: http://www.splainex.com/pyrolysis_video_photo.htm Pientä: Raussin Metalli Bioenergiaa MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 11
Business: large or decentralized? Large: http://www.splainex.com/pyrolysis_video_photo.htm Small: Raussin Metalli Bioenergy MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 12
Kasvien kasvulisä on mahdollista jos käyttö osataan ja hiilen laatu on hyvä MTT Retiisikokeet 80 tn/ha hiiltä kuivapainot g 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 hiiletön vtt1 vtt2 vtt3 0 Yhteensä MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 13
Increased plant growth is possible if correctly utilized and quality of char is good 5 4,5 4 3,5 MTT Radish experiments 80 tn/ha char dry weight g 3 2,5 2 1,5 1 0,5 hiiletön vtt1 vtt2 vtt3 0 Yhteensä MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 14
Ravinteiden ja torjunta- aineiden huuhtoutumisen esto (Hagner et al 2013) 600 Glyphosate in leachates µg/l 500 400 300 200 100 Control soil with plants Biochar amendment with plants 0 10 44 Puuperäiset hiilet??? Time (day) MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 15
Nutrient and pesticide washout prevention (Hagner et al 2013) 600 Glyphosate in leachates µg/l 500 400 300 200 100 Control soil with plants Biochar amendment with plants 0 10 44 Woodbased chars??? Time (day) MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 16
Filtteritekniikat liiketoimintaa on jo biohiili mukaan teknologiakehitykseen? MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 17
Filtering technologies business already exists Biochar a part of technological development? MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 18
Orgaaniset lannoitteet? Ravinteiden kierto business kapalovaiheessa mutta tulee varmasti, kun P loppuu ja N kallistuu Iso business jo maailmalla, jenkkikoneet käynnissä : http://www.youtube.com/watch?v=dnr8su xgxm0 http://www.youtube.com/watch?v=k9foaq3 5uWA MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 19
Organic fertilizers? Nutrition recycling business only starting but will emerge with depletion of P and rising price of N Already big business globally American machines at work: http://www.youtube.com/watch?v=dnr8su xgxm0 http://www.youtube.com/watch?v=k9foaq3 5uWA MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 20
Kasvi ja eläinperäiset sivuvirrat, seulaylitteet ja jakeet.. Biokaasulaitokset Kompostointilaitokset Teurastamot Kuorimot Pakkaamot Hevostallien lanta/kuivikemateriaalit (saa pyrolysoida) >> ravinnepitoista hiiltä >>> orgaanisia lannoitteita, joilla sidotaan myös hiiltä maahan MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 21
Plant and animal based residues.. Biogas plant Composting processes Slaughterhouses Barking plants Packing plants Horse manure / drying agent (may be pyrolysed) >> nutrient-enriched char >>> organic fertilizers which will also store carbon into soil MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 22
Jäteperäinen hiili??? END- of Waste? http://ec.europa.eu/environment/waste/compost/index.htm Yhdyskuntajätteissä suurin P- varanto, mutta Käyttö elintarviketaloudessa???????????? Peatek aikoo kuivatislata kierrätysrenkaista polttoöljyä Valkeakoskella Peatec aikoo rakentaa Valkeakoskelle nestemäisen polttoaineen tuotantolaitoksen. Laitos käyttää raaka-aineena kierrätykseen tarkoitettuja ajoneuvojen renkaita. Tehtaan tuotantoprosessi perustuu tähän tarkoitukseen kehitettyyn pyrolyysitekniikkaan. Tehtaan päätuotteen, nestemäisen polttoaineen, tuotanto on Peatecin mukaan yli 10 000 tonnia vuodessa. Sivutuotteina tehtaasta saadaan hiiltä ja renkaista erotettua kierrätettävää metallilankaa. MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 23
Waste-based biochar??? END- of Waste? http://ec.europa.eu/environment/waste/compost/index.htm Largest P reserve in municipal waste, but Use in food industry???????????? Peatek to pyrolyze old tires for oil at Valkeakosi Peatec is planning to build its first liquid biofuel refinery Plant is to use recyclable tires as raw material. Factory production process is based on a pyrolysis technology designed for this particular use The main product, liquid fuel, will be more than 10 000 tonne per year according to Peatec. Byproducts include char and recyclable metal wire MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 24
EU:n säädöstöjä ja standardeja odotetaan Innovative knowledge resulting from COST networking through the Action: the COST networking and information exchange possibilities wider the REFERTIL biochar EU27 standardization and law harmonization work platform. Significant scientific breakthroughs specific to the COST Action: biochar EU27 standardization and law harmonization that will be reported to the Commission September 30, 2013. Clarification of biochar related specifications, such as:???????????? MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 25
EU regulations and standards being awaited Innovative knowledge resulting from COST networking through the Action: the COST networking and information exchange possibilities wider the REFERTIL biochar EU27 standardization and law harmonization work platform. Significant scientific breakthroughs specific to the COST Action: biochar EU27 standardization and law harmonization that will be reported to the Commission September 30, 2013. Clarification of biochar related specifications, such as:???????????? MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 26
Kansallisesti lannoitevalmistelain tyyppinimiluettelo: kasviperäinen kasvualustahiili Evira! MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 27
National fertilizer product legislation official name register: plant-based seedbed char Evira! MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 28
Biohiilituotteet ovat jo markkinoilla MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 29
Biochar in agriculture business has started in Finland MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 30
Materiaalin pyrolysionti ja busines on globaali asia MTT / ARC Egypt Pohjois- Siinailla, ICI hanke käyntiin 2013 --- Käyttämättömiä massoja piisaa: 50 miljoonaa tonnia vuodessa! Vaan on sitä hiekkaakin orgaanista ainetta odottamassa TEKNOLOGIAN ja OSAAMISEN vienti! Tärkeä yrittämisen ja liiketoiminnan mahdollisuus! MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 31
Biomass pyrolysis and business is a global issue MTT / ARC Egypt at northern Sinai, ICI project to start 2013 --- Wealth of unused masses: 50 million tonne per year! Plus a wealth of sand waiting for organic matter Export of TECHNOLOGY and KNOWLEDGE! Important opportunity of business and entrepreneurship! MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 32
Vai annetaanko liiketoiminta jenkeille tai Aasian maille?? Melbourne to get first biochar plant Date September 6, 2011 THE country's first commercial biochar plant, to turn green waste into energy and store carbon dioxide, will be built in Melbourne after State Energy Minister Michael O'Brien awarded a $4.5 million grant to Pacific Pyrolysis. Mobiilit pyrolyysipalvelut: http://www.ruralweekly.com.au/news/mobile-biocharplant-proves-its-worth-western-nsw-/1614601/ Read more: http://www.theage.com.au/national/melbou rne-to-get-first-biochar-plant-20110905-1ju9m.html#ixzz2tpgnys2x MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 33
Or will we rather give away business to the US and ASIA?? Melbourne to get first biochar plant Date September 6, 2011 THE country's first commercial biochar plant, to turn green waste into energy and store carbon dioxide, will be built in Melbourne after State Energy Minister Michael O'Brien awarded a $4.5 million grant to Pacific Pyrolysis. Mobile pyrolysis services http://www.ruralweekly.com.au/news/mobile-biocharplant-proves-its-worth-western-nsw-/1614601/ Read more: http://www.theage.com.au/national/melbou rne-to-get-first-biochar-plant-20110905-1ju9m.html#ixzz2tpgnys2x MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 34
Oli aika jolloin biotalous oli Suomen business vaikkei ollut KBBE- juhlapuheita ja strategioita MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 35
There was a time when bioeconomy was Finnish Business before KBBE strategies and grand speeches MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 36
Kiitos! Thank you! MTT Agrifood Research Finland 14.6.2013 37