Kiertotalouden suuret mahdollisuudet - kohti teollisia biotalouden symbiooseja - Saija Rasi, Luke

© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus

Saija RasiUudet liiketoimintamahdollisuudetEnergiaratkaisut

[email protected]. 0295326469

Kiertotalouden suuret mahdollisuudet – kohti teollisia biotalouden symbiooseja

1

© Luonnonvarakeskus

BIOJALOSTAMO

Biojalostamo on laitos, jossa tuotetaan biomassasta erilaisten prosessien kautta polttoaineita, energiaa tai kemikaaleja

2

© Natural Resources Institute Finland

Jätehierarkia on pääasiallinen indikaattori materiaalivirtojen hallinnalle Ruoka, joka on suunniteltu ihmisten ravinnoksi, tulisi mennä ihmisten ravinnoksi Tavoitteena on hyötykäyttää sivuvirrat arvokomponentteina

Jätehierarkia

Jätteensynnyn ehkäisy

Vähentäminen

Uudelleen käyttö

Kierrätys

Muu hyödyntäminen

Loppusijoitus


Ruokajäte - Ongelma?

• FAO (2011): Maailman laajuisesti noin kolmasosa (1/3) ihmisen ravinnoksi tuotetusta ruoasta hävitetään Noin 1.3 miljardia tonnia vuosittain

• McKinsey Global Inst.: Globaalisti ansaintamahdollisuus noin 180 miljardia €

4 02.05.2023

% waste

Steps in food chain

Low incomecountries

High/medium income countries

Source: FAO, 2011


Ruokajäte Suomessa

• Vältettävissä oleva ruokajäte Suomen ruokaketjussa 400 – 500 milj. kg vuodessa – ~15 % kuluttajan ruoasta– Suorat kustannukset yli

miljardi vuodessa

• Tämän lisäksi moninkertainen määrä syötäväksi kelpaamatonta jätettä (kuoret ym)

• Ruokajätteen vähentämisessä sekä hyötykäytössä on suuri potentiaali• Potentiaalia saada

kustannushyötyjä ja tuottaa uutta liiketoimintaa

13%

21%

16%18%

32%

Primary production Food industryRetail Restaurants, cateringHouseholds


• Lannan sisältämä fosfori riittäisi korvaamaan Suomessa käytetyn fosforilannoitteen

• Tarvitaan taloudellisesti toimivia prosesseja ravinteiden konsentroimiseen Markkinoille sopivat ja helposti kuljetettavat lannoitevalmisteet

6

Tuotantoeläimien keskittyminen keskittää myös ravinteita

Ylivainio ym. 2014


Metsähakepotentiaalit sekä potentiaalien ja käytön alueelliset taseet

Metsähakkeen teknisen hankintapotentiaalin arviointi

Metsähakkeen raaka-aineet ovat uudistushakkuilta saatava latvus- ja kantobiomassa sekä nuorten metsien pienpuu

Potentiaalin ja kilpailevan käytön erotuksena saadaan alueellinen tase

Sekä valtakunnallisia että yrityskohtaisia laskelmia

7 02.05.2023Energiaratkaisut


Uudet älykkäät innovaatiot resurssien hyödyntämiseksi orgaanisista virroista ja jätteistä

Tavoitteena kehittää uusia ympäristöteknologian innovaatioita ja käytännön ratkaisuja jäte- ja sivuvirtojen käsittelyyn Kehittää ravinteiden kierrätystä Tuottaa hiilineutraaleja tuotteita sekä vähentää

kierrätyksen ympäristövaikutuksia (ravinteiden huuhtoutuminen, haju, kaasumaiset päästöt, hygienia)

Tuottaa uusia puhtaan teknologian ratkaisuja, joilla voidaan korvata fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja vähentää fossiilisten polttoaineiden tuontiriippuvuutta

Menetelmäkehityksessä hyödynnetään laajasti fysikokemiallisten ja biologisten tekijöiden kombinoimista

8


Biomassan prosessointivaihtoehtoja

02.05.2023

Forest side-streams and organic wasteAgriculture ””Municipalities ””Industry ””

Fermentation, bioprocesses e.g. bioca-talytic processing, vacuum distillationAnaerobic digestion/biogas processPyrolysis Nutrient concentration technologiesExtraction and fractionation e.g. Pressurised hot water extraction, supercritical fluid techniques, membrane filtration, HPLC

Pharmaceuticals, cosmeticsFood, Feed & IngredientsPet foodChemicalsBioenergyBiofuels and –productsNutrient and carbon products

© [email protected] 02.05.2023

Forest andagriculturalresidues

Forest

Agro

PHWE Extracted BiomassExtract

Tavoitteena kehittää yhdisteiden alkuperäisen luonteen mahdollisimman hyvin säilyttäviä fraktiointimenetelmiä.

RAW MATERIAL

BIOMASS

Fractionation

Bioactive extracts

EXTRACTION

Beneficialmicrobes

Feed

Organic acids

Vegetable by-product

Fractionation Oil extraction

Fiber products

Refined Carotene oil

Fermentation

Processing residues

Vegetable by-product utilisation paths

Rasi et al. 2016 www.bestfinalreport.fi

© Luonnonvarakeskus12 02.05.2023

Raw materials

Pre-treatment AD process

Energy

Fertilizers(post processing)

New products

• Quantity• Quality• Location

• Thermal• Hydrothermal• Thermochemical

• Different technologies

• Successful operation

• Microbial management

Sup

port

for p

rodu

cers

Sup

port

for e

nd-u

sers

H2

VFAs

Sustainability

Policymaking

Biokaasututkimus


Kuumavesiuuttoon pohjautuva biojalostamo

Prosessivaiheet ja tuotteet

Raaka-aineetRaaka-aine

Rikitön Ligniini

PHW-uutto

Alkaliuutto Selluloosa

Hemiselluloosa (GGM)

Uuteaineet Lignoselluloosa


Pyrolyysi

14

Tuotteet• Tuotteiden lämpöarvo,

ravinteet, raskasmetallit ja muut haitta-aineet, kaasun koostumus ja energiasisältö

Prosessi• Muunneltavat

prosessiolosuhteet

Raaka-aineet• ominaisuudet


Ravinteiden kierrätys - lannoitevalmisteiden tuotanto lannasta ja muista biomassoista

Tavoitteena ravinteiden tehokas kierrätys takaisin hyötykäyttöön• Taloudellisuus ja ympäristönäkökohdat

molemmat huomioiden Lannan järkevä käyttö

• Kotieläinten lannassa kiertää paljon ravinteita• Oikeat käsittelytavat ja levitysstrategiat

Jatkojalostusteknologioilla ja tuotteistamisella erilaisten lietemäisistä massoista pystytään kehittämään nykyistä spesifisempiä lopputuotteita• Käsittelytekniikat• Ravinnetaseet, olomuoto, käyttö- ja

levitysmenetelmät Kustannuslaskelmat


Kiitos!

Kiertotalouden suuret mahdollisuudet - kohti teollisia biotalouden symbiooseja - Saija Rasi, Luke

Science

Transcript of Kiertotalouden suuret mahdollisuudet - kohti teollisia biotalouden symbiooseja - Saija Rasi, Luke