FRA SKOG TIL DRIVSTOFF - AKTUELLE PROSESSER OG PRODUKTER -



Like dokumenter
Innspill til Teknologirådets høring Klimaskog og bioraffinerier

Tiger Tre på tanken! Saltsmeltepyrolyse av biomasse.

Myter og fakta om biodrivstoff

Hva kan vi gjøre for å få til bærekraftig transport og hva kan vi gjøre for miljøets beste?

FORNYBARE FREMTID? Bioenergiforskning

Råstoffer - tilgjengelighet

Biogass miljøforhold, infrastruktur og logistikk. Bellona Energiforum Biogass-seminar Ole Jørgen Hanssen, Østfoldforskning

Biodrivstoff potensial for ny næringsvirksomhet

Anvendelse av biomasse fra skogen. Elin Økstad

Hype eller hope 2: Biodrivstoff 2.generasjon. Andreas Bratland,

Miljømessige forhold ved bruk av biogass til transport

Hvordan kan bioenergi bidra til reduserte klimagassutslipp?

Skog og klima. Skog og Tre Elin Økstad, Klif

Et konkurransedyktig grønt næringsliv

Mulige nye produkter for norsk treforedlingsindustri. Philip Reme, Papir- og fiberinstituttet AS

Makroalger som karbonkilde for mikrobiell produksjon av drivstoff og kjemikalier

Klimagasskutt med biogass

Bioenergipolitikken velment, men korttenkt. CREE brukerseminar 17. april 2012 Bjart Holtsmark Statistisk sentralbyrå/cree

GOD OG DÅRLIG BIOENERGI - MED FOKUS PÅ BIOMASSE

John Morken Institutt for Matematiske realfag og teknologi

UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP (Bio)teknologiske utfordringer i produksjon av bioetanol

Skogen, den nye oljen. Vincent Eijsink Institutt for Kjemi, Bioteknologi og Matvitenskap

Biomasse til flytende drivstoff

Bærekraftighet og potensiale for bioenergi i Norge. Hans Fredrik Hoen, Institutt for naturforvaltning Instituttleder, professor

Energi. Vi klarer oss ikke uten

BIOJETFUEL FRA SKOG. Skog og tre MAI 2014 Olav Mosvold Larsen, Avinor

Biofyringsolje til spisslast i varmesentralen. Biol AS, NOBIO 19. april 2012, Hamar. Foto: Jarotech AS

BIODRIVSTOFF OG MATVARESIKKERHET, SYSSELSETTING I LANDBRUKET OG ANDRE EFFEKTER

Fra trevirke til diesel Transportforskning 2012

Zero10: Hvilken personbil bør du kjøpe?

Bærekraft ved bruk av lignocellulose til biodrivstoffproduksjon i Norge. Erik Trømborg, Institutt for naturforvaltning

Norsk Skogforum heading

Fra biomasse til biodrivstoff

Energiforskningskonferansen 23. mai 2017 Duncan Akporiaye, Bio4Fuels Centre leader

Customer areas. Manufacturing Industry. Specialty gases. Food. Metallurgy. Pulp and Paper. Chemistry and Pharmaceuticals.

Nye visjoner for biogass - en verdiskapende driver i bioøkonomien. Roar Linjordet NIBIO Divisjon for Miljø og Naturressurser

Bioenergi oljebransjens vurderinger og ambisjoner. Høringsmøte om bioenergistrategi OED 21. november 2007

Alternativer til fossil diesel og bensin

Elektrifisering, fornybare drivstoffer og klimapåvirkning

Om drivstoffpyramider og livssyklusanalyser Eric L. Rambech & Valentin Vandenbussche

Vurdering av fornybare drivstoff for busstrafikken i Moss

LUFTFARTSKONFERANSE BIODRIVSTOFF TIL SIVIL LUFTFART FRA IDÉ TIL REALISERING. Innlegg av: Iren Røset Aanonsen Seksjonsleder, Rambøll Energi

Biodrivstoff fra tre ressurser og teknologi. Steffen Mørtvedt Prosjektsjef Treklyngen,Follum Hønefoss Energigården

Skogbasert biodrivstoffproduksjon. Ås Trond Værnes

Biodrivstoff fram mot potensialer og anvendelsesområder

UTSLIPPSFRI BYGGEPLASS. ECO-1 BIOENERGI AS Bedre for miljøet Bedre for motoren

Bioenergi i lavutslippssamfunnet

Satsing på bærekraftig industri i Norge

Per Arne Kyrkjeeide, Forsker, Teknova AS: Eyde Biokarbon. NCE Eyde - FoU Forum Elkem AS, Kristiansand

Produkter fra raffinering av

Produksjon av skogbasert biodrivstoff i Norden

SKOGEN SOM ENERGIBÆRER

Gøril L. Andreassen Transportpolitisk rådgiver

Skog som biomasseressurs

Landbruk og klimagasser. Arne Grønlund

Hvilke reelle muligheter er det for at bioenergi kan redusere transportutslippene og hvilke krav vil EU stille til klimavennlig biodrivstoff?

Produksjon av bioenergi i Telemark

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Ledere av Energiavdelingen, Beate Kristiansen

EUs Fornybardirektiv betydning for det norske råstoffmarkedet. Ellen Stenslie, NORSKOG

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Christine Molland Karlsen

ALT KAN LAGES AV SKOGEN!

Skogbasert biomasse - sentralt råstoff for framtidas industri -

Einar Håndlykken Daglig leder. Zero Emission Resource Organisation

Produksjon av avanserte miljøvennlige biokjemikalier fra bærekraftige råvarer - nytten av LCA/EPD v/ HMS-sjef Borregaard Kjersti Garseg Gyllensten

Alternative drivstoff for renovasjonsbiler: Hva er miljøeffektene? Marianne T. Lund, seniorforsker Seminar Avfallsforum Rogaland 28.

Tømmer på tanken når erstatter det mat på tanken?

Bioenergi mer enn fjernvarme

Transportsektorens rolle i veien til lavutslippssamfunnet: status og mulige tiltak

Taredyrking som klimatiltak

BIO-DRIVSTOFF. Morten Simonsen. Vestlandsforsking

BÆREKRAFTIG BIODRIVSTOFF Et avgjørende klimatiltak

Biomassens rolle i fremtidens energisystemer

Naturgass i et klimaperspektiv. Tom Sudmann Therkildsen StatoilHydro Naturgass Gasskonferansen i Bergen, 30. april 2009

Biokraft AS Presentasjon for Næringskomiteen 14.april Company proprietary and confiden0al

Alternativ utnyttelse av massevirke og biprodukter i trelastindustrien. Hans Martin Storø

Transportseminar Miljømerking Norge Miljøkriterier for flytende og gassformige drivstoff

Kollektivtransportforeningen, Trondheim 11. sept 2018 BIODRIVSTOFF OG HVO. Kristine Fiksen, THEMA Consulting Group AS

Skog som del av klimaløysingaog del av utfordringa

Hva ligger i begrepene biodrivstoff, klimautslipp, -regnskap, -mål og tiltak?

Biogass som energikilde for fartøy og utvikling av biogassinfrastruktur nasjonalt og internasjonalt. Oslo Lars Tveitan Østvold

DRIVSTOFF OG KJEMIKALIER FRA BIOMASSE

Vestfold Energiforum. Fremtidens drivstoff: Flytende og gass til kjøretøy. Karl Erik Jensen Esso Norge AS An ExxonMobil Subsidiary Date:

Grønn biomasse - sentralt råstoff for framtidas industri Nye muligheter for verdiskapning

Produksjon av skogbasert biodrivstoff i Norden

Landbrukets klimautfordringer

Biomasse fra skog som kilde til produksjon av drivstoff

Skog og klima NORGES SKOGEIERFORBUND 1

Biokraft Er teknologien effektiv nok?

Bioenergi - mer enn peiskos. Morten Grønli Institutt for energi- og prosessteknikk E-post: morten.g.gronli@ntnu.no Tlf:

Biogass fra avløpsstrømmer til erstatning av tungolje hos Borregaard. David Vaaler, senioringeniør miljø/energi

Et overordna blikk på, og konkretisering av begrepa "bioøkonomi" og "det grønne skiftet"

Effekt på CO2-binding i skog ved hogst versus å la skogen stå? Jørgen Randers Professor Senter for klimastrategi Handelshøyskolen BI

Gasskonferansen i Bergen april Biogass hva er det, hvorledes produseres det, hva kan det brukes til? Tormod Briseid, Bioforsk

SAMFUNNSMESSIGE ASPEKTER VED

«Syntetiske flytende drivstoff for bærekraftig transport» En presentasjon for Energy Lab ved Lars M. Nerheim Førsteamanuensis, IMM

Skogbasert fôr ny mulighet for den skogbaserte næringen? Karin Øyaas, PFI Arena SiT, Stjørdal,

Produksjon av avanserte miljøvennlige biokjemikalier - nytten av LCA/EPD v/ HMS-sjef Borregaard Kjersti Garseg Gyllensten

Energiforbruk i fastlands Norge etter næring og kilde i Kilde SSB og Econ Pöyry

Rapport Virkemidler for andregenerasjons biodrivstoff

Uten diesel stopper Norge. Scania Miljøseminar 2013

Transkript:

FRA SKOG TIL DRIVSTOFF - AKTUELLE PROSESSER OG PRODUKTER - TRE FOR FREMTIDEN 25/10-2006 KARIN ØYAAS, PAPIR- OG FIBERINSTITUTTET (PFI)

AGENDA Hvorfor biodrivstoff? 1. og 2. generasjons biodrivstoff Lignocellulose som råstoff Norsk råvaretilgang Biodrivstoff fra lignocellulose PFIs aktiviteter innen området

Hvorfor biodrivstoff? Verden skriker etter fornybare energikilder EU: 20% biodrivstoff i 2020 (5,75 % i 2010) Sverige: Uavhengig av olje i 2020 FNs klimapanel (IPCC): Globale utslipp av klimagasser må reduseres med 50-80% for å stabilisere CO 2 -nivået i atmosfæren Verdens befolkning utnytter i dag ca. 7 % av planetens årlige produksjonen av biomasse i form av mat, fôr, industriprodukter og energi. Biomasse til energi utgjør snaut 2 % (ca. 15 % av klodens energibruk) Bruk av biodrivstoff gir betydelig reduksjon i klimagassutslipp sammenlignet med bensin og diesel

Lavutslipputvalgets innstilling Hvordan kutte nasjonale klimagassutslipp med 50-80% innen 2050?

Hvorfor biodrivstoff? Veitrafikk står for ca. 19 % av Norges årlige utslipp av klimagasser SFT: Foreslår at 4 volum-% av total omsetning av drivstoff til veitrafikk i 2010 skal være biodrivstoff (2% i 2007) Lokal produksjon gir leveringssikkerhet vi må utvikle en produksjon tilpasset norske råvarer og klima Viktig å bygge opp norsk kompetanse slik at vi er i stand til å ta i mot kunnskap fra utlandet

Første generasjon (konvensjonelle) biodrivstoff Først generasjon biodrivstoff Navn Råvare Prosess Bioetanol Konvensjonell bioetanol Sukkerrør, korn (mais, hvete) Hydrolyse, fermentering Biodiesel RME (rapsfrø metyl ester), FAME, FAEE (fettsyre metyl/etyl ester) Oljerike planter (raps), avfallsoljer (frityroljer, fiskeavfall) Pressing/ekstraksjon og omforestring Biogass Oppgradert biogass (Våt) biomasse Forråtnelse Bio-ETBE Bioetanol Kjemisk syntese Kilde: Biofuels Research Advisory Council, 2006: Biofuels in the European Union. A vision for 2030 and beyond.

Første generasjons biodrivstoff Er i bruk i dag Bioetanol: Produseres hovedsakelig i Brasil og USA Baseres på karbohydratrike planter (sukker, stivelse) Mais, sukkerrør, hvete, bygg, potet Produseres ved fermentering (gjæring) Biodiesel EU er største produsent i dag Fettsyre metyl estere (FAME) Basert på plante oljer (eks. raps, soya, solsikke) eller animalsk fett (eks. slakteriavfall, fiskeolje) Enkel produksjonsprosess: Omforestring med alkohol Ingen kommersielle ved-baserte prosesser i dag Lite tilgjengelige råvarer i Norge

Andre generasjons biodrivstoff Bioetanol Syntetisk biodrivstoff Biodiesel (hybrid mellom 1. og 2. gen) Biogass Biohydrogen NExBTL Navn Cellulosebasert bioetanol BTL, FT-diesel, syntetisk (bio)diesel, biometanol, Bio-DME SNG (syntetisk naturgass) Andre generasjons biodrivstoff Råvare Lignocellulose Lignocellulose Vegetabilsk olje og animalsk fett Lignocellulose Lignocellulose Prosess Forbehandling, hydrolyse + fermentering Gassifisering + syntese Hydrogenering (rafinering) Gassifisering + syntese Gassifisering + syntese eller biologisk prosess Kilde: Biofuels Research Advisory Council, 2006: Biofuels in the European Union. A vision for 2030 and beyond.

Andre generasjons biodrivstoff Under utvikling Produseres hovedsakelig fra lignocellulose Aktuelle råstoff: Skogbasert, eks. Hogst; Tynningsvirke, hogstavfall Treforedlings-/ trebearbeidende industri; svartlut, biprodukter (avkapp, flis, etc.) Ferdigprodukter; bygningsavfall Energiskog/energiplantasjer Landbruksbasert, eks. Energigress Landbruksrester (halm, strå) og rester ved prosessering av fiberavlinger Brukte fiberprodukter

Lignocellulose som råstoff Billig og tilgjengelig Fornybar ressurs rik på råvarer Hele eller deler av tømmerstokken kan benyttes til drivstoffproduksjon Ekstraktiver 2-5% Lignin 15-30% Cellulose 35-50% Hemicellulose 25-30% Fiber Cellulose Fettsyrer Legemidler Fenoler Bindemidler Karbonfiber Brensel Drivstoff Etc.

Vedråvarer i Norge Kilde: Vennesland et al., 2006 Netto tilvekst tilsvarer ca. 35 TWh Norsk transportsektor brukte 57 TWh fossil energi i 2005 Krav om 4% innblanding ca. 2.5 TWh

Biodrivstoff fra lignocellulose Fischer-Tropsch Alkaner Gassifisering SynGass (CO+H 2 ) Metanol Vann-gass omforming Metanol Hydrogen Pyrolyse el. likvefaksjon Bio-olje Oppgradering Flytende drivstoff Hydrolyse Fermentering Etanol Løst sukker Dehydrering Aromatiske hydrokarboner Prosessering i vann Flytende alkaner, hydrogen Kilde: Huber et al., 2006 Lignin Lignin oppgradering Eterifisert bensin

Gassifisering Gammel prosess utviklet tidlig på 1900-tallet Ulike råstoff for gassifiseringen; biomasse (BtL), kull (CtL) eller biogass/naturgass (GtL) Kompleks produksjonsprosess Forgassing til SynGas, etterfulgt av omdanning til væske (Fischer-Tropsch prosess): Biomasse H 2 + CO Flytende hydrokarboner evt. andre produkter 60 % kan brukes som drivstoff - øvrige fraksjoner til kjemisk industri eller videre prosessering Hele trevirket benyttes

Gassifisering Kort vei til kommersialisering Hevdes å gi noe dårlig energiutnyttelse: 23% av biomassens energi tapes ved gassifiseringen Omdanning fra SynGas til flytende drivstoff er anslått å ha en total termisk effektivitet (PTE) på 0,2-0,4 Gammel prosess - kun små forbedringer forventes Ingen kommersielle ved-baserte prosesser i dag Pt. ikke økonomisk konkurransedyktig med petrobasert drivstoff, men kan bli det ved innføring av avgiftsfritak

Pyrolyse Produksjon av bioolje ved rask pyrolyse er kommersiell teknologi Bioolje brukes i dag ikke til flytende drivstoff Termisk effektivitet ved rask pyrolyse er 61-68% Degraderes over tid, og må derfor oppgraderes evt. blandes i annet drivstoff Etter oppgradering er energiinnholdet anslått å være ca 50% av opprinnelig biomasse Forbedringer kreves før bioolje kan brukes som drivstoff Hele trevirket benyttes

Bioetanol fra lignocellulose Cellulosen og evt. hemicellulosen benyttes Forbehandling hydrolyse fermentering Forbehandling: Løser opp fiberens rigide struktur Separering av biomassen i cellulose, hemicellulose og lignin Hydrolyse: Nedbryting av cellulose og evt. hemicellulose til enkeltsukker Fermentering: Sukker omdannes til etanol ved gjæring Destillasjon

Bioetanol fra lignocellulose Termisk effektivitet for totalprosessen: Sukkerrør: 20 40 %. Mais: 29%. Lignocellulose: 49% I dag er produksjonskostnadene for høye Mange land (eks. USA) har store forskningsprogram for å forbedre teknologien Dagens fokus i forskningen: utvikle anlegg som produserer mange ulike produkter fra trevirket Bioraffineri

Bioraffineri basert på trevirke Eks. Biomasse fra ved Etanol + value-added kjemikalier Karbohydrater Cellulose/hemicellulose Etanol Forbehandling, ekstraksjon & separasjon Lignin Ekstraktiver Value-added produkt Biodrivstoff Andre forbindelser

Biodrivstoffaktiviteter ved PFI Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Workshop: Biodrivstoff; Norske muligheter og utfordringer Samarbeid med Nobio, ZERO, Norges forskningsråd. Utarbeidelse av veikart: Veikart til fremtidig biodrivstoffproduksjon i Norge. Samarbeid med Nobio, Zero, TØI Oppdrag vedr. produksjon av drivstoff basert på lignocellulose

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Produksjon av drivstoff fra lignin ved pyrolyse Økonomisk ramme: ~ 9 mill Tidsramme: Høst 2005-2008

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Biodrivstoff Ny teknologi Ekstraktiver 2-5% Lignin 15-30% Cellulose 35-50% Bioetanol Hemicellulose 25-30% Kjent teknologi - må forbedres

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Produksjonskostnadene for å lage etanol fra trevirke er for høye! Samtidig produksjon av høyverdige tilleggsprodukter kan bidra til å gjøre etanolproduksjon fra ved økonomisk konkurransedyktig Strategi i prosjektet: Utvikle teknologi for å produsere fornybare drivstoffkomponenter fra treets lignin!

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Forbehandling; Dampeksplosjon optimalisering Separasjon av karbohydrater, lignin og ekstraktiver rene fraksjoner Lignin karakterisering Pyrolyseteknologi optimalisering Omdanning av fett- og harpikssyrer til biodrivstoff-komponenter Treflis Karbohydrater Hydrolyse (Cellulose/hemicellulose) Fermentering Etanol Forbehandling (Dampeksplosjon) Ekstraksjon Separasjon Lignin Pyrolyse Bioolje / drivstoffkomp. Eksplodert granfiber (PFI 2003) Ekstraktiver (Fettsyrer/harpikssyrer)

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials FoU-partnere Papir- og fiberinstituttet Universitetet i Bergen KTH, Stockholm Trøndelag Forskning og Utvikling Spesialkompetanse Trefiberteknologi Trefiberprosessering Pyrolyseteknologi Organisk kjemi Tre- og ligninkjemi Ligninkarakterisering Lokal naturforvaltning Lokale skogsressurser

Forskningsprosjekt: Cost-efficient production of renewable liquid biofuel and biochemicals from Scandinavian wood materials Partner Norsk Pellets Vestmarka AS Skogeiernæringa; Allskog Glommen Norskog Inntre AS og Moelven van Severen Nord-Trøndelag fylkeskommune Formål Drivstoffprodusent Biodieselprodusent Pelletsprodusent Salg av skogsprodukter Trebearbeidende industri Regional styring Spesialkompetanse Drivstoffkvalitet og - karakterisering Drivstoffkvalitet Dampeksplosjonsanlegg Råstofftilgang Råstofftilgang Bærekraftig regional utvikling Norges Forskningsråd Fremme og støtte forskning og utvikling