bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä tampere-talolla 12.11.2014, kari tiilikkala, mtt

Kari Tiilikkala Pyrolyysipäivä –

Tehdään bisnestä biomassoista!

12.11.2014

Tampere-talo

Pyrolyysillä lisäarvotuotteita,

nesteet ja filtterimateriaalit,

11.11.2014

Kulttuurin muutos biotaloudessa

11.11.201

4

© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 2

1

Yritysten yhteistyö

ketjuissa, alueellisesti,

kansallisesti ja

kansainvälisesti

2

Yritysten,

tutkimuksen ja

viranomaisten sekä

rahoittajien yhteistyö

3

Kuluttajaviestintä

4

Mallina

Edinburgh Centre for

Carbon Innovation

Sisältö tänään:

rajattu yhteen teknologiakokonaisuuteen

• Hitaan pyrolyysin ja biohiilen määrittelystä (EBC)

• Tietämysperustana T&K hankkeiden tuottama tieto

• Esimerkkeinä : Pyrolyysinesteet ja Biohiilipohjaiset filtterit

• En puhu ravinne-, maanparannus- tai lannoite asiaa

• > pyrolyysituotteet ( Rasa, Ylivainio)

• > ravinteilla rikastetut hiilituotteet, filtterit uusia hankkeita

valmistelussa ja salassapitosopimusten takana (IPR !)

•

11.11.201

4


Biohiili - Määrittely

• Hidaspyrolyysissä puuta tai muuta biomassa lämmitetään hitaasti

hapettomassa tilassa, jolloin biomassa hajoaa lämmön

vaikutuksesta muodostaen kaasuja, nesteitä ja hiiltä. Prosessin

aikana lämpötilaa nostetaan keskimäärin 5-10 oC /min siten, että

lopullinen lämpötila on yli 400 oC

• The European Biochar Certificate: ”Biochar is here defined as a

charcoal - like substance that is pyrolysed from sustainable obtained

biomass under controlled conditions and which is used for any

purpose which does not involve its rapid mineralisation to CO 2

• Biochar is produced by biomass pyrolysis, a process whereby

organic substances are broken down at temperatures ranging from

350°C to 1000 °C in a low -oxygen (<2%) thermal process.

• Torrefaction, hydrothermal carbonisation and coke production

are further carbonisation processes whose end products

cannot however be called biochar under the above definition”.

11.11.201

4


Muita termisiä tekniikoita

• Nopea (500 oC) > nestemäisiä polttoaineita

• Kaasutus>> kaasua > sähköä

• Torrefiointi (alle 270 oC ) >> kiinteät polttoaineet

• ”Märkähiilto” Hydrothermal Carbonization (180-280 oC ) >>

”hydrochar

• >> lannoitteita, energiaa ja raaka-ainetta moniin tuotteisiin

• HITAASSA pyrolyysissä saadaan:

• Kaasua (1/3) ja siitä nesteitä (1/3), jos halutaan

• Kiinteää hiiltä (1/3).

11.11.201

4


Tietoperustaa yrityslähtöisistä

t&k hankkeista 2003- ja kv-yhteistyöllä

• 1 MMM: n hankkeella tietoa nesteiden käyttöpotentiaalista torjunta-

aineena

• TEKES : Biorefiner- ohjelman hankkeet

• 2 Yrityshanke (BIOKO) nesteiden kaupallistamisesta

• 3 HIDASPYRO I pyrolyysinesteiden ominaisuudet ja kaupallistaminen

• 4 HIDASPYRO II Biohiilen ominaisuudet ja kaupallistaminen

• 5 FSKK OY:n ” Envi Grow Park ” mobiilin hidaspyrolyysin

demonstraatio yrityksissä”

• 6 UM:n ICI hanke Pohjois-Siinailla, osaamista ja teknologiasiirtoa

• 7 COST1107 verkosto 2102 -2016:

11.11.201

4


Puusta saatavat nesteet 2003 ---2014

• Nesteessä satoja yhdisteitä:

etikkahappoa eniten,

metanoli, furfuraali,

esetonia, aromaattisia

hiilivetyjä, fenolit jne.

• Vesiliukoiset ja

liukenemattomat ! • Chemical Composition of Birch Wood

Slow Pyrolysis Products

• Leena Fagernäs, Eeva Kuoppala, Kari

Tiilikkala, Anja Oasmaa

• Tehokkaitakin torjunta-aineita:

• - rikkakasvien ja tautien

torjuntaan, hyönteisten ja

nilviäisten karkottamiseen

11.11.201

4


oho

?

2005

Kaupallistaminen ?

• Tehoista on näyttöä

• Erottelutekniikkaa

tarvitaan

• Käyttöteknologian

kehitystä tarvitaan

paljon

• Biohajoavien

valmisteiden kysyntä

kasvaa

• Korvaajia synteettisille

kemikaaleille

• Esteet:

• Regulaatioviidakko

• Turvallisuus ja

ympäristövaikutus

datan kalleus

• Asenteet PK-

yritysten tukemisessa

?

• Yritysyhteistyön puute

11.11.201

4


Biohiili: ei yksi tuote vaan ominaisuudet

vaihtelee paljon , samoin käyttötarkoitus

11.11.201

4


lehtipuusta

kuusesta

Hiilifiltterit – osa Clean Tech kehitystä ?

11.11.201

4


Glyfosaatin valuntakoe

• Marleena Hagner 2013

Väitöskirjan johtopäätökset:

• ”Biohiilen avulla on mahdollista

vähentää tiettyjen

• pestisidien huuhtoutumista pelloilta

vesistöihin”

• ja

• hidaspyrolyysillä tuotettuja

koivutuotteita voidaan käyttää

yhtenä keinona synteettisten

• kemikaalien aiheuttamien

ympäristöriskien hallinnassa”

• VESI RATKAISEE TULEVAISUUDEN

11.11.201

4


Hiiltä

sekoitettu

multaan

Mitattiin

glyfosaatin

valuntaa

Hajut ja kaasupäästöt (KHK)

11.11.201

4


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

Yhteensä

ei

hiili

hiili_tisle

tisle

Keskiarvo / N20

g N2O-

N/ha/day

Hiiltä ja koivutislettä

Sekoitettu kompostiin

Hajut ja

KHK ?

Hiilen sidonta ja hiilineutraali tuotanto

• Can Irish Agriculture be Carbon-Neutral by 2050?

• 02 December 2013

• A major report: “Carbon Neutrality as a ‘horizon point’ for Irish

agriculture: a qualitative appraisal of potential pathways to

2050”. In this report, Teagasc assesses how Irish agriculture can

approach carbon-neutrality by 2050.

• The report concludes that partial carbon-neutrality for agriculture

may be achieved by 2050 by the selective implementation of all

five pathways simultaneously.

• However, the report emphasises that immediate action is needed in

order to set a course towards carbon-neutrality by 2050.

11.11.201

4


http://www.teagasc.ie/publications/view_publication.aspx?PublicationID=3002



Biohiilen monet käyttömuodot

11.11.201

4


Biohiilen kaupallistaminen

• Ajurit:

• Hiilinielut ja KHK-politiikka

• Ravinnekierrot (P)

• Vedenpidätyskyky

• Maan orgaaninen aines

• Elintarvikeomavaraisuus

• Ympäristöteknologiat

• Turpeen käytön osittainen

korvaaminen

kasvualustoissa (COST1107)

• Regulaatiot ?

• EBC ja IBI

Vapaaehtoisesti

noudatettavat laatuohjeet

on jo

• TULOSSA EU:n viralliset

kriteerit tuotannolle,

laadulle ja käytölle

• Kasviperäinen

kasvualustahiili on

hyväksytty Suomessa jo

11.11.201

4


Mutta esteitä on

PALJON

Ei niistä yksin selviä

kukaan !

Biotalouden kehitys

vaatii kaikkien

sitoutumista

yritysten

tukemiseen eli

symbioosia yli

organisaatiorajojen

Tässä tutkimus

haluaa olla mukana

tänäänkin

Muita termisiä tekniikoita

• Nopea pyrolyysi (2 sek , 500 oC), nesteiden tuotanto

• Kaasutus, energiakaasujen (sähkön) tuotanto

• Torrefiointi (alle 270 oC), kiinteää polttoainetta

• Märkäpyrolyysi

11.11.201

4


SUOMESSA

?

Kuullaanko

tänään ?

MTT:n Kalusto meni Ismailiaan ja

hommat saatiin pyörimään

11.11.201

4

© MTT Agrifood Research Finland 17

Euroopan tilanne: http://cost.european-biochar.org/en

https://www.youtube.com/watch?v=C8fRCqIGBjc

http://cost.european-biochar.org/en



bisnestä biomassoista -pyrolyysipäivä tampere-talolla 12.11.2014, kari tiilikkala, mtt

Science