BiohiiliHackathon - Raaka-aineista ratkaisuksi

Äänekosken kaupunki pohjoisessa Keski-Suomessa on Suomen johtavia biotalous- ja teollisuuspaikkakuntia, joka edistää aktiivisesti kestävää kasvua, kiertotaloutta ja uusia investointeja. Äänekosken kaupunki kehittää Koukkuniemen yritysaluetta tarjoamalla yrityksille ainutlaatuisen ympäristön sivuvirtojen hyödyntämiseen, uusien ratkaisujen pilotointiin sekä korkeamman jalostusasteen tuotteiden ja liiketoiminnan kehittämiseen. Yritysalueen tavoitteena on synnyttää uusia yrityksiä, investointeja ja työpaikkoja sekä vahvistaa Äänekosken asemaa kiertotalouden edelläkävijänä.

L&T on yksi Pohjoismaiden johtavista kiertotalousyrityksistä, joka kehittää ratkaisuja materiaalien tehokkaaseen hyödyntämiseen, kierrätykseen ja resurssiviisaaseen liiketoimintaan. Kiertotalouden edelläkävijänä L&T etsii jatkuvasti uusia mahdollisuuksia hyödyntää jäte- ja sivuvirtoja korkeamman jalostusasteen tuotteiksi ja kannattavaksi liiketoiminnaksi. Erityisesti biohiilen ja aktiivihiilen arvoketjuissa yritys näkee merkittävää potentiaalia uusille tuotteille, markkinoille ja innovatiivisille kumppanuuksille. 

Lue lisää L&T:n omilta verkkosivuilta.

HATTU – Hiilivirrat arvokkaiksi tuotteiksi on VTT:n ja Jamkin yhteinen tutkimus- ja kehittämishanke, joka edistää bio- ja aktiivihiilen ympärille muodostuvan yritysekosysteemin ja uusien liiketoimintamahdollisuuksien syntymistä Keski-Suomeen. Hankkeessa tutkitaan eri raaka-aineiden soveltuvuutta bio- ja aktiivihiilen tuotantoon, tuotantoprosesseja ja hiilituotteiden laatua sekä prosessissa syntyvän hukkalämmön hyödyntämistä alueellisessa lämmöntuotannossa. Hanke tuottaa tietoa arvoketjun kehitystarpeista, kannattavuudesta ja investointien pullonkauloista sekä tukee yritysten välistä yhteistyötä ja uusien ratkaisujen jatkokehittämistä. 

Äänekosken kaupungin teettämän biohiiliselvityksen mukaan alueella on riittävästi puupohjaisia raaka-aineita teollisen mittakaavan biohiilituotantoon. Kartoituksessa tunnistettiin muun muassa:

• noin 29 000 tonnia sahatavarasivutuotteita
• noin 12 000 tonnia A- ja B-luokan kierrätyspuuta
• noin 33 000 tonnia sahanpurua
• noin 59 000 tonnia luonnonkuivattua karsittua rankaa vuodessa.

Lisäksi alueella on huomattava määrä muuta metsäenergiaa. Kartoitus ei kata alueen koko potentiaalia, koska kaikkien toimijoiden materiaalimääriä ei ollut saatavilla. Raaka-aineet ovat pääosin jo käytössä esimerkiksi energiantuotannossa, joten uuden käyttökohteen on oltava myös taloudellisesti kilpailukykyinen. 

Lassila & Tikanojan potentiaalisia raaka-aineita ovat esimerkiksi käytöstä poistuneet kuormalavat ja muu kierrätyspuu, rakennusjätteestä erotellut puujakeet sekä muut biomassat, joiden hyödyntämismahdollisuuksia bio- ja aktiivihiilen tuotannossa halutaan kehittää edelleen. Esimerkiksi kuormalavat koostuvat pääosin käsittelemättömästä puumateriaalista, kuten männystä, kuusesta ja erilaisista lehtipuista, mikä tekee niistä saatavan materiaalivirran kiinnostavaksi uusien tuotteiden, liiketoimintamallien ja kiertotalousratkaisujen kehittämiseen. Koko Suomen laajuisesti esimerkiksi rakennusteollisuudessa vuosittain syntyvän puujätteen (A- ja B-luokat) määrä on noin 200 000 tonnia. Erilliskerätyn puhtaan kierrätyspuun vuosimäärät ovat useiden kymmenien tonnien luokkaa. Tulevaisuudessa myös muut biomassaa sisältävät jätevirrat ja lietteet voisivat toimia biohiilen tuotannon raaka-aineina.

Pyrolyysiprosessissa syntyy biohiilen lisäksi nesteitä, kaasuja ja lämpöenergiaa. Tyypillisesti noin kolmannes syötteestä päätyy biohiileksi, riippuen sekä käytetystä raaka-aineesta, sen kosteudesta ja itse pyrolyysiprosessista. 

Pyrolyysissä biomassaa kuumennetaan hallitusti lähes hapettomissa olosuhteissa noin 400–700 °C:ssa. Kuumennuksen aikana raaka-aine ensin kuivuu ja alkaa sen jälkeen hajota biohiileksi sekä kaasumaisiksi yhdisteiksi. Prosessista riippuen noin 20–40 % kuivan raaka-aineen massasta jää biohiileksi.

Kaikissa tapauksissa sivutuotteina muodostuu sekä kondensoitumattomia kaasuja (kuten hiilimonoksidia, hiilidioksidia ja hiilivetyjä) että erilaisia nestejakeita. Kaasuja voidaan hyödyntää prosessin energiantuotannossa, ja osa niistä voidaan jäähdyttää ja tiivistää pyrolyysiöljyksi. Prosessissa syntyvää lämpöä voidaan käyttää esimerkiksi raaka-aineiden kuivaamiseen tai muissa alueellisissa lämpöratkaisuissa. 

Nestejakeista voidaan eri lämpötiloissa tehtävällä kondensoinnilla erottaa vesipitoisempi puuetikkajae, joka sisältää mm. orgaanisia happoja ja fenoliyhdisteitä, sekä raskaampi tervamainen hiilivetyjae, sisältäen mm. aromaattisia ja alifaattisia yhdisteitä, fenoleja ja happoja. 

Sivutuotehiilivetyjä voidaan käyttää osittain prosessin lämmöntuotannossa ja tuottaa lämpöä muuhun käyttöön, mutta myös hyödyntäminen kemikaaleina voisi olla mielenkiintoinen mahdollisuus.