Delprojektidéer presenterade vid Öppen dialog Chemicals and Energy. 30 September 2016

Transkript

1 Delprojektidéer presenterade vid Öppen dialog Chemicals and Energy 30 September 2016

2 Processen hittills 25 Hypotesprövningsprojekt Rubrikförslag öppen utlysning före jul Gamla förslag Prioritering 11 förslag Gruppering i 5 områden 5 3 områden

3 Prioriterade områden Bulk-och plattformskemikalier baserade på sockerplattformen - Biobased Plastics and Chemicals from Softwood via High Fructose Pine Syrup (William Mackintosh, SPPD) - Production of Bio-Ehylene and Bio-PolyEthylene from Bio-Ethanol in Sweden (William Mackintosh, SPPD) - Underlag från Utveckling av teknik för hållbara biodrivmedel, kemikalier och material från lignocellulosa - Hydrotermisk förvätskning (David Blomberg Saitton, Processum) - Kartläggning av nya marknader för hemicellulosa (Petri Oinonen, Ecohelix AB) - Underlag från Bioplaster - Bioplast (Mårten Alkhagen, Swerea IVF) Nya värdekedjor baserade på restströmmar från lantbruk, livsmedels- och skogsindustri samt nya bioråvaror - Utveckling av värdehöjande koncept för restprodukter från jordbruk och livsmedelsindustrier (Marilyn Rayner et al Lunds Universitet) - Bioraffinaderikoncept från rapsfrö (Patrick Adlercreutz et al, Lunds Universitet) - Halm och annan outnyttjad biomassa för utvinning av nya gröna material och produkter från lignin och fibrer (Carina Gunnarsson, JTI) - Marina råvaror (Lena Heuts, Västsvenska Kemi- och Materialklustret ) - Optimerad lagring av biomassa (Nils Jonsson, JTI) - Underlag från Högvärdiga extraktivämnen och förbättrade separationsprocesser - Underlag från

4 Tidigare förslag

5 Bulk-och plattformskemikalier baserade på sockerplattformen

6 Why invest in the Sugar Platform? Rumour that there is Huge Potential in valorisation of sugar streams need to be quantified (economically, environmentally, job creation, product flexibility, raw material security, etc.) All forms of sugar could potentially be used - Agro, forest, waste, etc. Numerous companies have reached high TRL levels in conversion of sugars to high value products moving towards commercial scale. SP Process Development AB

7 Next steps to progress to Commercial Scale? Huge amount of information available (raw material availability/quality, different technologies, different products, incentives, LCA calculations, etc)!!! Difficult to compare options. Need to structure data and fill information gaps to convince investors to invest: Raw Material availability and cost True Technology Readiness Level (TRL) and risks Identification of complete value chain Techno-economic evaluations Political incentives/subsidies in different markets etc. Need to coordinate/retain/build competence within biomass fractionation and downstream processing of the sugar fractions in Sweden. Propose one competence center for fermentation and one for chemical conversion. SP Process Development AB

8 Potential Process Flow that can be used to identify Value Chain Biomass Fractionation Downstream Processing Final Product SEKAB (CelluApp)? Organosolv? Beta Renewables, etc. Fermentation BioPetronas?, etc. Ethanol, Succinic acid, etc. SEKAB (CelluApp)? Organosolv? Beta Renewables, etc. Glucose to Fructose Chemical Conversion to final products Glucaric acid, 1,6 hexanediol, Caprolactone, FDCA, etc. Need to identify Brand Owners!!! Traditional ethanol production Lantmännen? Nordic Sugar? Chemical conversion (commercially available) BioPE, BioMEG, BioPET SP Process Development AB

9 Utveckling av teknik för hållbara biodrivmedel, kemikalier och material från lignocellulosa

10 Hydrotermisk förvätskning Råvaror Processparametrar (tryck, temp, tid, atmosfär, konc etc) Produktkvalitet (kemisk analys, brännvärde, viskositet, färg, koks) Kolutbyte Energiutbyte Restströmmar från HTL (vattenfas, energi (+/-), fast återstod Solid kunskap om processen

11 Produkter Eldningsolja Kemikalier Drivmedel Övriga?

12 Konsortium Råvara (skogsägare, massabruk, sågverk, jordbruk) Process Befintlig infrastruktur Teknikleverantörer Katalysatorer Analyser Placering av pilot/demo Avnämare (raffinaderi, kemikalier, energikonsumenter, marina transporter) SME?

13 Ecohelix technology Ecohelix is a TRL 6 technology, verified for CTMP and prehydrolysis process sidestreams. It fractionates and detoxifies hydrothermally produced hemicellulose and lignin containing fractions from the pulp and paper industry and produces polymers for e.g. barrier films and adhesives. Ecohelix is: Modular easy to expand Simple cost efficient and robust Based on biotechnology and membrane filtration Ecohelix is currently ongoing continuous pilot scale production and application testing with several formulation and chemical companies. Cooperation partners:

14 Synergies / production route Bioinnovation, materials: Biocomposites TMP, CTMP, dissolving, agro High Mw polymers Formulation Barrier films Adhesives Bio-matrixes Residuals / extraction Insoluble Soluble Membrane filtration LU/Ecoheli x Process chemicals Sugar platform KTH/SP Biochemicals HTL process Processum Process aids Bio-oil Clear synergy possibilities within fractionation, polymer and monomer production, fermentation and downstream processing

15 Nya värdekedjor baserade på restströmmar från lantbruk, livsmedels- och skogsindustri samt nya bioråvaror

16 Nya värdekedjor baserade på restströmmar från lantbruk, livsmedels- och skogsindustri samt nya bioråvaror Teknikutveckling och Uppskalning Produktifiering Restström t ex vetekli Restström t ex rapspresskaka Restström t ex dissolvingmassa Tekniskt Marknads - perspektiv Processteg Förbehandling Konvertering: enzym-process, fermentation, kemisk process Separation: membran-process, extraktion m.m. Liknande processteg i flera exempel Synergieffekter

17 Nya förslag

18 Swe Tree Nutrition - Arginin

19 Daughter company SweTree Nutrition argrow, liquid nutrition based on basic amino acids Efficient nitrogen source for nurseries and golf 50-95% reduction of N emissions SeedPAD Alternative to direct seeding and seedlings Development of fixed and on-demand nutrition Next season on-demand nutrition Very promising test results

20 New developments argrow/ aa-based fertilizers Developing argrow for the TURF and Golf markets Developed 2 versions of Slow release fertilizers based on Arginine (and lysine) Two main advantages compared to current slow release products Near ZERO leakage Possibility to load more Nitrogen e.g Released for longer time without negative effects Maintaining high growth for longer time without new fertilization Many new application areas opens up

21 Slow release fertilizers Strongly growing market: -projected up to + 6%yearly until 2020 Slow release products at a whole 1 million ton/year - Growing 36% Nitrogen content in average Haber-Bosch produced N: 45 million ton / year Increases Fertilizer use efficiency Decrease leakage and following negative environmental effects Efficient plant growth when applying slow release fertilizers Increased use, especially in agriculture, need technology and cost improvements SweTree Nutrition based technologies is part of such improvements. Possible future need for agricultural grade arginine:?? Thousands to 100 thousands tons

22 SEKAB Sugar Platform Applications

23 The Sugar Platform Utilizing residuals from the forest Ethanol Example project 1 JetFuel Sawdust Tops & Bransches Cellulose sugar Hemicellulose sugar Hydrolysis lignin Bulk volume Modular approach Glucose Glucose Mannose Xylose Galactose Arbinose Cosmetics Paints Functionalization Depolymerization Example project 2 Food Plastics

24 Example project 1: The road towards the sky Flexible output from residual biomass to ethanol and/or JetFuel Ethanol Sawdust Tops & Bransches Cellulose sugar Hemicellulose sugar Hydrolysis lignin JetFuel Aromatics

25 Example project 2: Fatty Acids Tailored products for specific downstream markets BioPetrolia Cosmetics Sawdust Tops & Bransches Cellulose sugar Tailored Fatty acids Food BioFuels

26 råvarans alla komponenter så långt som möjligt ska utnyttjas för att skapa mervärde Vid raffinering separeras komponenter optimala utnyttjande från olika blandningar för att ge en ren produkt On-line-karakterisering maximera värdeskapandet En förutsättning för bioraffinering utvinna kemikalier och skilja ut exempelvis tungmetaller och andra ämnen ur biomassan förnybar råvara utnyttjas effektivt Mycket av kemikalierna sitter inte i själva veden, utan på andra ställen. Därför gäller det att hitta former för att sortera skogsråvaran

27 Heterogenitet Från problem till resurs! 1) Identifikation 2) Separation

28 Teknologier Fysikalisk identifikation och sortering Storlek Form Densitet Spektroskopisk identifikation Kemi Organisk och oorganisk Prediktion av egenskaper

29 Delprojektförslag On-line-karakterisering av restströmmar från lantbruk (och annat) för: Kvalitetsbestämning och sortering av råvara Processtyrning Nyttja befintlig infrastruktur vid Biomassateknologiskt centrum (BTC) för mekanisk fraktionering och hantering av stora materialmängder Etablera en testrigg för innovativ utveckling inom flertalet spektroskopiska metoder Sylvia Larsson, Tel:

30 Fly Green Platform Svenskt Kunskapscentrum för Förnybart Flygbränsle Maria Fiskerud VD, Fly Green Fund

31 Vad vi vill göra Ta fram en öppen kunskaps- och handelsplattform Ta fram en plan för att bygga upp regionala bioflygaffärer i samverkan med anläggningsägare, en anläggning i taget. ca miljoner per år och anläggning

32 Vad vi vill göra

33 Hur fungerar en regional Fly Green Fund/Bioflygaffär? Kortsiktigt Långsiktigt Kortsiktig tillgång på bränsle Det finns för lite bränsle i världen idag. För tillfället tillverkas det bara hos AltAir i Kalifornien. Vi lär oss logistiken för bioflygbränsle. Det är manga parter inblandade. Fly Green Fund Gör det möjligt att köpa bioflygbränsle redan idag. Företag och privatpersoner kan betala för sin del av bioflygbränsle och på så sätt minska sitt koldioxidavtryck. Förutom avtal med kunder kan även parkeringsautomater, försäljning direkt på flygplatsen eller lokal crowdsourcing förekomma. Långsiktig tillgång på bränsle Vi stöttar kontinuerlig och långsiktig produktion i Norden. Det kan vara genom produktionekonomiska beräkningar, dela med oss av kunskap i projekt, utbilda investerare inom området, eller att bidra med pengar i ett tidigt stadium. Några exempel: I Värmland tittar vi på skogen som råvara, i Kalmar har vi pratat om att titta på alger och om de kan användas som biomassa.

34 Vill du vara med hör av dig! Maria Fiskerud VD Fly Green Fund Följ oss på YouTube - FlyGreenFund Twitter FlyGreenFund och SkyNRG_Nordic LinkedIn Maria Fiskerud

35 Umeå University/ Bio4Energy Short rotation feedstock

36 Sugar-platform processes based on biomass from short-rotation forestry Leif Jönsson, Department of Chemistry, Umeå University BioInnovation, Stockholm, 30 September 2016 Bio4Energy Research Platforms Biopolymers and Biochemical Conversion Technologies Feedstock In collaboration with Umeå Plant Science Centre Berzelii Centre/Vinnova Competence Centre SweTree Technologies SP Processum and member companies Innventia Advanced biofuels, green chemicals, bio-based materials Enzymatic hydrolysis Pretreatment Microbial and/or chemical conversion Sugar platform Higher sugar yields/ Less enzyme Facilitated pretreatment Biomass preprocessing Lignocellulosic feedstock Specially selected and tailor-made feedstocks

37 Ytterligare idéer/ områden som togs upp Svampodling Marina råvaror alger LCA Livs Cykel Analyser