Tremasse til mer enn papp og papir



Like dokumenter
Borregaard s bioraffinerimodell Finnes det noe læring å høste?

BIODRIVSTOFF HVOR STÅR VI, HVA VET VI OM FREMTIDEN OG HVOR LANGT FREM ER EN STORSKALA PRODUKSJON I NORGE?

Skogbasert biodrivstoffproduksjon. Ås Trond Værnes

Er bioenergi den beste bruken av trevirke?

Borregaard Miljøvennlige kjemikalier og drivstoff

Fremtidens bioraffineri - muligheter og utfordringer i produksjon og markeder. Gudbrand Rødsrud Teknologidirektør Forretningsutvikling Borregaard AS

ENERGY FROM PLANTS AND ANIMALS. BIOMASS TECHNOLOGIES EDUCATION MODULE (bim01pp)

Hvordan kan Europas energirevolusjon påvirke nordisk og norsk skogsektor?

Statens Vegvesen- Borregaard/ Flagstad. Møte 13 januar 2010 Hvorfor og hvordan kan Statens Vegvesen sikre miljøhensyn gjennom funksjons kontrakter

Energiforskningskonferansen 23. mai 2017 Duncan Akporiaye, Bio4Fuels Centre leader

Makroalger som karbonkilde for mikrobiell produksjon av drivstoff og kjemikalier

Elevkonferanse 2.oktober 2007

Biomasse fra skog som kilde til produksjon av drivstoff

Norsk Skogforum heading

Energibærere fra norsk trevirke

Tømmer på tanken når erstatter det mat på tanken?

«Treklyngen på Follum» v/ole Petter Løbben, utviklingssjef Treklyngen Holding AS

Gudbrand Rødsrud Teknologidirektør Forretningsutvikling Borregaard AS

Bioenergi status, fremtid og utdanningstilbud

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

BIOMASSEPOTENSIALET I NORGE. Seminar om biodrivstoff, ZERO 27/ Torjus Folsland Bolkesjø

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

Innspill til Teknologirådets høring Klimaskog og bioraffinerier

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

Energy. Edgar Hertwich, NTNU. 21 May 2014, Oslo. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Ocean/Corbis

Produksjon av skogbasert biodrivstoff i Norden

Bioforsk Jord og Miljø

Muligheter i tre. Gudbrand Rødsrud Teknologidirektør, Borregaard AS. Kommunesamlingen 2013, ( ) Fylkesmannen i Buskerud

"Gull fra grønne skoger - et skifte til biobaserte produkter"

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

Hva er bærekraftig utvikling?

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

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

Satsing på bærekraftig industri i Norge

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

Hvorfor og hvordan ble Borregaard et selskap i verdensklasse

Et konkurransedyktig grønt næringsliv

FREMTIDENS ETTERSPØRSEL ETTER BIOMASSE

Hva skjer i IEA? IEA delegatsamling 2012

Skog og klima NORGES SKOGEIERFORBUND 1

UTFORDRINGER OG VISJONER FOR ØKT BRUK AV BJØRK. Katrin Zimmer, NIBIO

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

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

BIODRIVSTOFF OG MATVARESIKKERHET, SYSSELSETTING I LANDBRUKET OG ANDRE EFFEKTER

Bitumen: Vegen til vegen

FNs klimakonferanse i København. Marianne Karlsen Seniorrådgiver

Fra 4 til 1 %, og opp igjen?

Christine Hung Consultant/Advisor MiSA Miljøsystemanalyse

ALT KAN LAGES AV SKOGEN!

DRIVSTOFF OG KJEMIKALIER FRA BIOMASSE

Hvordan direktivet vil påvirke Europa i praksis

BioCarb+ NFR KPN prosjekt MNOK. Enabling the biocarbon value chain for energy

Dyrking av tare i IMTA

Energiutfordringen og behovet for kompetanse. Reidar Müller Olje- og energidepartementet

Prosessindustrien nåtid og fremtid

Bioenergi fra skogråstoff -utfordringer og muligheter i Norge

IEAs rapport til G20 om Hydrogen. Jostein Dahl Karlsen CEO, IEA Gas and Oil Technology Collaboration Programme, IEA GOT

The building blocks of a biogas strategy

NØKKELTALL KEY FIGURES 2017

November Stig Andersen

Norsk industri i bioøkonomien

Fremtidige energibehov, energiformer og tiltak Raffineridirektør Tore Revå, Essoraffineriet på Slagentangen. Februar 2007

PREEM. Tanker om frem+dig energiforsyning

Photo: Øyvind Knoph Askeland/Norsk Olje og Gass (CC BY-SA)

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

ODYSSEE-MURE. Utvikling i energibruk og indikatorer. Eva Rosenberg Institutt for energiteknikk

Biofuels A bad idea. Edgar Hertwich Industrial Ecology Programme.

Innovasjon og forretningsutvikling i Borregaard nye muligheter for skogsråstoffet

Innovasjon og markedsorientering nødvendig for en bærekraftig industri

Skogbasert biomasse - sentralt råstoff for framtidas industri -

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

Anvendelse av biomasse fra skogen. Elin Økstad

Kraftgjenvinning fra industriell røykgass

Biomassens rolle i fremtidens energisystemer

Bioøkonomi; Framtidig sterk bioøkonomi krever nye ideer, forutsetninger og muligheter

Mot et grønnere europeisk energimarked: Hovedeffekter i energimarkedene av Paris-avtalen CICEP CREE modellseminar 28 april 2016 Rolf Golombek

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

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

Biogass i transportsektoren potensielt stort klimabidrag

Alternativer for en miljøvennlig utvikling av energisystemet i Norden

Bioenergi marked og muligheter. Erik Trømborg og Monica Havskjold Institutt for naturforvaltning, UMB

Bellonakonferansen FRA FOSSILT TIL SOL Norges bidrag i klimakampen

G i s l e L ø h r e J o h a n s e n S V P F o U og N B D N I F U

" Hva er mulighetene fram mot 2040 for hydrogen?"

Verdikjederegnskap/LCA for produkter og ISO-standard om Produkters klimaspor. Klimagassvekting av energibærere Bellonaseminar 26.

Klima- og energihensyn i saksbehandlingen

Gass er ikke EUs klimaløsning

Utfordringer for internasjonal bærekraft. Knut H. Alfsen Forskningssjef, Statistisk sentralbyrå

Tilbud og etterspørsel av jordbruksvarer... 25

Nye veier for verdiskaping i skogsbasert næringsutvikling i Norge

WEO-2011 Energitrender til februar 2012 Marita Skjæveland

Smart Industrial Park (SIP) at Skjerven area

Small-scale bioenergy plants from PhD to business. Geir Skjevrak

Energi, klima og miljø

Skogbasert biodrivstoffproduksjon i Norge:

Energi Foreningen. Hans Petter Kildal VP Sustainability

Fra trevirke til diesel Transportforskning 2012

Fra tradisjonell treforedling til verdens mest avanserte bioraffineri

Hva kan biomasseressursene bidra med for å nå mål i fornybardirektivet?

BIOMASSE TIL BIOGASS. Pål Jahre Nilsen R&D Manager

Transkript:

Tremasse til mer enn papp og papir Øyvind W. Gregersen, NTNU (med betydelig hjelp fra Størker Moe, NTNU) NTNU

2 Petroleum raffineriet Størker Moe, Department of Chemical Engineering, NTNU

3 Bioraffineriet Størker Moe, Department of Chemical Engineering, NTNU

4 Innhold Bakgrunn Hvorfor er vi interessert i bioraffineri? Dagens situasjon innen treforedlingsindustrien Energi, råvarer, klima og befolkningsvekst Trender Bioraffinerier Fornybare råvarer til materialer, energi og drivstoff Er det en miljøgevinst? Konklusjon

5 Hvorfor bioraffineri? - Verdens ojeproduksjon faller Med fallende oljeproduksjon og økende befolkning, vil prisen på olje i særdeleshet og energi generelt øke i fremtiden

6 Klimaendringer.

7 Dagens situasjon for treforedling: Råvaresituasjon

8 Råvaresituasjon - tilvekst

9 Trevirke er ikke gratis Ca 625 kr/tonn

10 Priser Gran, sliptømmer ~625 kr/tonn Sulfatcellulose ~5000 kr/tonn Papir ~5000-10000 kr/tonn Etanol ~3700 kr/tonn Råolje ~4700 kr/tonn Brenselutgifter i et fjernvarmeanlegg el lign. Fyringsolje 0,55 kr/kwh Ved (tørr) 0,15 kr/kwh Strøm 0,5 kr/kwh

11 Biomasse energipotensiale Region Energi, EJ Ojeekvivalenter, boe USA 23.3 3.8 10 9 Europa 8.9 1.4 10 9 Afrika 21.4 3.5 10 9 Latin Amerika 19.9 3.2 10 9 Totalt 73.5 12 10 9 Source: Huber et al, 2006

12 Er det nok? Verdens totale energiproduksjon, EJ 500 Olje, EJ 170 Til transport, EJ 90 Dagnes biomassepotensial, EJ 75 Biomasse alene kan ikke dekke verdens energibehov Biomasse alene kan ikke dekke verdens energibehov til transport Biomasse sammen med andre fornybare energiformer kan være tilstrekkelig til å dekke verdens energibehov til transport. USA har resurser til å erstatte ~30% av sitt bensinforbruk med biodrivstoff 1) 1) Perlack et al, 2005: Biomass as feedstock for a bioenergy and bioproducts industry

13 Før økte papirforbruket eksponsensielt.

14 Forbruk av avispapir i USA dramatisk fall

15

16 Ny papirproduksjon - trender Greenfieldfabrikker (avis liner) i befolkningstette områder Stor etablering i Kina (fiberunderskudd) Enorm ekspansjon av sulfat kortfiber i Sør-Amerika Betydelig nedleggelse av fabrikker for trykkpapir og kortfibersulfat i Europa og Nord-Amerika. Tissue øker mer enn BNP, emballasje med BNP og trykkpapir faller i Vesten, men øker i land med sterk BNP-vekst.

17 Teknologiutvikling Annonse og nyhetsmarkedet forsvinner fra papir Kapasiteten til nye sulfatfabrikker går opp (2 mill tonn/år) Lukket baneføring på PM reduserer bruken av armeringsmasse Energi og kostnadseffektivitet tar over for kvalitet som optimaliseringsparameter Øket fokus på bioraffinerikonsept der tradisjonell treforedling integreres med ny industri ved felles råvarehåndtering, energiintegrering og utnyttelse av sidestrømmer.

18 Trender: Verdens befolkning Ca 1/4 bor i Vesten Ca 2/3 bor i Asia!

19 Trender: Plantasjeskog Monokulturer av klonede trær Rotasionstid: 5-25 år Svært høye veksthastigheter Image from http://forestryencyclopedia.jot.com/

20 Trender: Vann Verdens resurser av rent vann avtar Befolkningen øker Det vil si at ferskvann kan få en pris som gjør papirindustri ulønnsomt i noen områder.

21 Trender - Elektrisitet 2000-2010 Ikke lenger kraftoverskudd

22 Trender: Priser og etterspørsel Prisen på olje og mat er følsomme for svikt i produksjon/økning i etterspørsel. Mulighetene for rask produksjonsøkning er begrenset. Svært uheldig å bruke mat til drivstoffproduksjon (1. generasjon biodrivstoff)

23 Extraction Sugars Fermentation Alcohols (ethanol, butanol) Hydrolysis Fine chemicals Hydrocarbon s Hydrogenation Extraction Transesterification Biodiesel Triglycerides Glycerol

24 Bioraffineriet Størker Moe, Department of Chemical Engineering, NTNU

25 2 nd generation resources Wood and wood residues Softwoods Hexoses, lignin (pentoses) Hardwoods Hexoses, pentoses, lignin Agricultural residues Straw (wheat, rice, barley) Hexoses, pentoses, lignin Corn stover Hexoses, pentoses, lignin Bagasse Hexoses, pentoses, lignin Non-wood energy crops Switchgrass Hexoses, pentoses, lignin Miscanthus Hexoses, pentoses, lignin Images: Wikipedia

26 Extraction Sugars Fermentation Alcohols (ethanol, butanol) Hydrolysis Fine chemicals Sugars Pretreatment Hydrolysis Lignin Gasification Synthesis Pyrolysis Upgrading Hydrocarbons Hydrogenation Extraction Transesterification Biodiesel Triglycerides Glycerol

27 Extraction Sugars Fermentation Alcohols (ethanol, butanol) Hydrolysis Fine chemicals Sugars Pretreatment Hydrolysis Catalytic processing Lignin Gasification Synthesis Pyrolysis Upgrading Hydrocarbon s Hydrogenation Extraction Transesterification Biodiesel Triglycerides Glycerol Serrano-Ruiz, J.C., Dumesic, J.A. (2011): Energy Environ Sci 4, 83-99 Based on Xuyen Kim Phan s PhD trial lecture (2011)

28 Kraft pulp mill as a biorefinery Kraft pulp mill dissolved organic substances and extractives are concentrated in black liquor during the wood cooking process.

29 TMP mill as a biorefinery TMP - mechanical compression of wood chips prior to refining effectively releases large amount of wood resin and dissolved organic substances (hemicelluloses, lignin) from the wood into the water phase.

30 Lignocellulosics utilization Current Building material (wood, straw) Solid fuel (wood, bark) Industrial liquid fuel (kraft black liquor) Fiber-based (packaging) materials (paper and board) Natural fibers (jute, cotton) Regenerated fibers (rayon, viscose) Bulk chemicals (cellulose, cellulose derivatives, resin acids, lignosulfonates) Specialty chemicals (xylitol, vanillin) Possible Advanced fiber-based materials Wood fiber composite materials Nanosized cellulose composite materials Liquid transportation fuels (ethanol, Fischer-Tropsch hydrocarbons) Other liquid fuels (pyrolysis oils) Gaseous fuels (methane/sng) Specialty chemicals Bioactive compounds Størker Moe, Department of Chemical Engineering, NTNU

31 Environment: Carbon sources Fossil carbon Coal Petroleum Natural gas Biomass carbon Agricultural crops, incl. wastes Forests and forest plantations Marine algae Animal waste Household waste Not in the carbon cycle, contributes to GHG levels when extracted from the Earth s crust Already in the carbon cycle, does not contribute to GHG levels

32 Norsk gran fordeler Tynne fibervegger Lavt ekstraktivinnhold Høy lyshet Lavt energiforbruk ved raffinering Dyr for energi og drivstoff, avfallsvirke bør brukes

33 Norge fordeler og ulemper Fordeler Lite (ingen) korrupsjon Vann, tre, elektrisitet, infrastruktur finnes Stabile politiske forhold Ulemper Høyt lønns og kostnadsnivå Lav befolkningstetthet Lunken industri og forskningspolitikk

34 Sammendrag We live in interesting times stabil vekst er ikke lenger regelen. Norge har noen fordeler (råvarer, kompetanse, vann, energi) og noen ulemper (kostnadsnivå, lite hjemmemarked). Betydelig endring av produkter er nødvendig for å tjene penger på treforedling i fremtiden, bioraffinerier er en mulig slik utvikling. Dette krever store investeringer og dermed en betydelig mer industrivennlig og forutsigbar industripolitikk en den rådende.