BioCarbonValue - High-value carbons from agricultural biomass

hankkeen logo
BioCarbonValue -hankkeessa kehitettiin biopohjaisia, korkean jalostusarvon hiilituotteita vaihtoehdoksi korvaamaan fossiiliseen hiileen perustuvaa hiiltä erilaisissa sovelluksissa, kuten akuissa, veden puhdistuksessa ja biokomposiiteissa. Tutkimushanke oli LAB-ammattikorkeakoulun ja Teknologian tutkimuskeskus VTT:n (koordinaattori) yhteinen. Biohiilen tuotanto on kasvava teollisuudenala, joka tarjoaa miljardiluokan liiketoimintapotentiaalin hyödyttäen samalla ilmastoa ja ympäristöä.



Korkean jalostusarvon hiilituotteet, kuten grafiitti, hiilimusta ja aktiivihiili, ovat välttämättömiä raaka-aineita monille tuotteille ja prosesseilla useilla teollisuudenaloilla. Näillä hiilituotteilla on kuitenkin pitkät toimitusketjut ja ne on pääasiassa tuotettu fossiilista alkuperää olevilla raaka-aineilla, kuten kivihiilellä ja öljyllä. EU ja Yhdysvallat ovat lisäksi luokitelleet tietyt hiilituotteet, kuten grafiitin, strategiseksi ja kriittiseksi mineraaliksi.



BioCarbonValue -hanketta rahoitti Business Finlandin Kumppanuusmalli-ohjelma ja se oli osa Fortumin ja MetsäGroupin vetämää ExpandFibre -ekosysteemiä. Mukana hanketta rahoittamassa olivat Business Finlandin lisäksi Fortum, Sumimoto SHI FW, Neova, Premix, PUHI, Carbofex, Carbo Culture, Fifth Innovation ja Heinolan kaupunki. Hankkeen kesto on 2023–2024 ja budjetti 1,2 M€.
Toteutusaika
-
Projektin tila
Päättynyt
Toteutusalue
Kansallinen
Rahoitus
BF Kumppanuusrahoitus
LABin rooli
Osatoteuttaja
Yksikkö
Teknologia
Painoala
Monikäyttöiset materiaalit
Projektissa tapahtuu

graafi

Julkaisut

Tavoitteet
Hanke pyrki tukemaan liiketoimintaekosysteemien kehittymistä maatalouden sivuvirtojen ympärille. Tätä varten arvioitiin biohiilen tuotannon koko arvoketjua. Keskeiset näkökulmat arvoketjun tarkastelussa olivat:

- Arvoketjun kestävyystarkastelu sisältäen hankinnan, viljelyn ja korjuun

- Maatalouteen perustuvien materiaalien hyödyntäminen korkean arvon hiilituotteissa

- Mallinnus, massatasapainolaskennat, simulaatiot ja teknistaloudellinen tarkastelu

- Lopputuotteiden sovelluskokeet: energian varastointi, vedenpuhdistus ja biokomposiitit

- Biohiilen markkinaselvitys
Tavoitteiden toteutuminen
BioCarbonValue-hankkeessa tehty tutkimus osoitti, että maatalouden ja elintarviketeollisuuden sivuvirrat soveltuvat biohiilen raaka-aineeksi, mutta raaka-aineen laatu vaikuttaa paljon biohiilen ominaisuuksiin. Sovelluskokeet osoittivat, että sivuvirroista valmistetut biohiilet soveltuvat myös käytettäväksi korkean jalostusarvon hiilituotteena energian varastoinnissa, vedenpuhdistuksessa ja biokomposiiteissa. Hanke tuotti uutta tietoa myös peltobiomassoja hyödyntävän biohiililaitoksen kannattavuudesta ja biohiilen markkinanäkymistä.
Hankkeen vaikuttavuus
Maataloudessa syntyy merkittävä määrä alihyödynnettyjä sivuvirtoja. Sivuvirtojen määrä tulee kasvamaan, kun peltobiomassojen hyödynnettävyys tulevaisuudessa kasvaa. Peltobiomassat ja lyhyen syklin biomassat kuten myös maatalousperäinen jäte (esim. elintarviketeollisuudesta) tarjoavat merkittävän, jo olemassa olevan liiketoimintapotentiaalin, mutta haasteita on kannattavuudessa, kestävyydessä ja toimitusketjun joustavuudessa. Tähän tarvitaan systeemiajattelua (arvohierarkiat, teollisuuden symbioosit, kannattavuus ekosysteemiajattelun kautta).



Globaali tarve korkean arvon hiilituotteille, kuten akkuhiilille, aktiivihiilille ja muille hiilipohjaisille tuotteille on merkittävässä kasvussa, mitä edesauttavat kestävyystavoitteet ja Vihreän siirtymän tavoitteet. Korkean arvon hiilituotteille on olemassa miljardiluokan markkinat, mutta materiaalit pohjautuvat pääosin fossiilisiin lähteisiin. On havaittu, että biokomposiittien potentiaali korvaamaan öljypohjaisia muoveja on yksi lupaavimmista. Biopohjaisten komposiittien kysyntä on valtaisassa kasvussa Euroopassa, noin 30 % vuodessa.
Kestävän kehityksen tavoitteet

GDPR

Projektipäällikkö
Eliisa Punttila
TKI-asiantuntija
+358 44 7085172
eliisa [dot] punttilaatlab [dot] fi
Yhteistyössä

Katso myös