Energiforskningskonferansen 23. mai 2017 Duncan Akporiaye, Bio4Fuels Centre leader

Transkript

1 Energiforskningskonferansen 23. mai 2017 Duncan Akporiaye, Bio4Fuels Centre leader

2 Norwegian Centre for Sustainable Bio-based Fuels and Energy ~ 50 partners Budget ~270 MNOK, 8 years

3 Ambisjon med Bio4Fuels og relatert prosjekter Biodrivstoff og energibærere Bidra til Norske ambisjoner for utslippsreduksjon Produsert gjennom lav-utslipps teknologier Innovasjon for kostnadsreduksjon og effektivitet Sosio-økonomiske effekter Utnyttelse av lokale råstoff Bidra til at norsk kompetanse og teknologi er i verdensklasse 3

4 Bio-resource Availability & management NIBIO Benchmarking of Environmental performance NTNU Economics & Policy NMBU Bio-resources LIGNOCELLULOSIC BIOMASS OTHER RESIDUES Gasification SE, NTNU Pyrolysis & Hydrothermal Liquefaction PFI, SE Enzymatic Hydrolysis NMBU, MK Pretreatment & fractionation PFI, NMBU Anaerobic Digestion NIBIO, NMBU, IFE Primary Conversion Gas Conditioning NTNU Thermochemical Upgrading MK Chemical, Catalytic conversion NTNU, NIBIO Fermentation MK, NMBU Secondary Conversion & Upgrading Process Design & Integration NTNU Liquid Fuels Diesel, Gasoline, Alcohol Techno-Economic Evaluation MK Value Products Feed, Aromatics, Monomers Preparing for Piloting & Up-scaling HSN Gaseous Fuels Hydrogen, Methane Product quality & End Use NTNU Products & End Use

5 Mye av teknologigrunnlaget for verdikjedene er kjent: Fermentering Kjemisk konvertering Pyrolyse Gasifisering Katalytisk Oppgradering Separasjon og Rensing Biogass Flytende Biodrivstoff Verdifulle produkter Men det er utfordringer når dette implementeres for konvertering av biomasse kostnadseffektive prosesser

6 Noen overordnete utfordringer: Prosessutvikling, Integrasjon og Optimering Robust og fleksibel mot bruk av lavest verdi råstoff Prosess optimalisering og pilotering ved tilstrekkelig skala Tekno-Økonomi grunnlag av integrerte prosesser Separasjon og rensing av høyverdi komponenter Utnyttelse av råstoff til drivstoff sammen med andre produkter 6

7 Termokjemiske veier: Utviklingsmuligheter Konvertering av lavverdi råstoff Robust mot variasjon i kvalitet til råstoff Verdiskapning av bi-produkter Rensing av uønskede Elementer fra biomasse Robuste teknologier i stor skala Stor fleksibilitet til sluttprodukter Gasification Gas Conditioning Gas to Liquids Pyrolysis & Liquefaction Catalytic Upgrading Konvertering av lavverdi råstoff. Robust mot variasjon i kvalitet til råstoff Stabilitet og egenskaper av bioolje produkt Lavest mulig energi forbruk Redusere CAPEX via bruk av eksisterende infrastruktur. Verdiskaping gjennom innovative separasjon til høyverdig produkter Mye kjente teknologier som skal tilpasses og optimaliseres for biomasse Utfordrende "economy of scales" med høy CAPEX - stor potensial i nedskalering og integrering Stor potensial i utvikling av brensel fleksible teknologier 7

8 Biokjemiske veier: Utviklingsmuligheter Håndtering av billig, lav kvalitet råstoff. Sand et mekanisk problem. Minimering av inhibitorer Utnyttelse av restproduktet lignin Separasjon av produktet fra løsninger Stammeutvikling, nye (termofile) stammer Full utnyttelse av carbohydrater Pretreatment & Fractionation Enzymatic saccharification Fermentation Pretreatment & Fractionation Anaerobic digestion & gas upgrading Konvertering av lavverdi råstoff Robust mot variasjon i sammensetning Utnyttelse av restfraksjoner Kombinasjon av råstoffer Styre/kontrollere mikrobiell prosess Resirkulering av næringsstoffer/sporstoffer Bioetanol, andre alkoholer Mye kjent teknologi som har kommet langt i implementering (landbruksavfall) 8

9 Status på demonstrasjon av 2. gen. teknologi Pyrolyse til bio-olje BTG/BTL Pilot plant i Malaysia og Empyro i Nederland (20 millioner L/år) Fortum/UPM/Metso/VTT Demo scale Pyrolyse oljer til "power boiler" i Finland (50 thousand tonnes/year Ensyn i Canada og US (75 million L/år) HTL til bio-olje Licella Catalytic hydrothermal processing to biocrude i Australia Altaka (Catliq) - Turkey Gasifisering til biodiesel BioDME (DME) GoBiGas (SNG) Güssing (FT) Lahti Energia (nå CHP) Biokjemisk til bioetanol Teknologien er kommersiell for landbruksavfall. Anlegg i USA, Brasil og Italia (anleggstørrelse: ca 100 millioner L/år) Borregaard 20 millioner L/år fra gran hemicellulose. Del av integrert bioreffineri. St1 10 millioner L/år fra granflis (Kajaani, Finland). Planer om 50 millioner L/år anlegg på Follum. Biokjemisk til biogass Teknologien er kommersiell for ulike typer organisk avfall som inneholder lignocellulose (for eksempel husdyrgjødsel). Men ingen anlegg dedikert til lignocellulose. 9

10 10