Availability of the feedstocks for scalable advanced biofuel production in Finland

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Date

2020-08-18

Department

Major/Subject

Biomass Refining

Mcode

CHEM3021

Degree programme

Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering

Language

en

Pages

116+27

Series

Abstract

EU’s renewable energy policies are aiming to increase the share of renewable energy in transportation. With respect to the EU policies, Finland, among the other Member States, has implemented its own advanced biofuel targets to be achieved during the 2020s. Tightening legislation is increasing advanced biofuel demand among the Member States, and new production capacity is required in order to achieve the targets. However, there are techno-economic challenges related to the advanced biofuel production which must be overcome in order to enable sustainable and profitable advanced biofuel production. One of the biggest challenges are the feedstocks, and especially their availability. In this thesis, advanced biofuel feedstock options in Finland were examined. Investigation covered different forest industry by-products, including forestry residues, bark, sawdust and sawdust-based pellets, forest industry sludges, black liquor and kraft lignin, and pre-hydrolysis liquor from the dissolving pulp production. The feedstocks were investigated through secondary and primary market research in order to understand feedstocks’ availability and techno-economic properties. According to the multi-criteria decision analysis conducted based on the market research results, forest industry sludges, forestry residues, bark and sawdust showed the highest potential for the advanced biofuel production in Finland. These feedstocks were further investigated through scenario analysis in order to understand the most likely development patterns of the feedstock availability and price.

EU tavoittelee uusiutuvan energian osuuden lisäämistä liikenteessä. EU:n tavoitteiden valossa Suomi on muiden jäsenvaltioiden tavoin asettanut omat tavoitteensa edistyneiden biopolttoaineiden käytön lisäämiseksi 2020-luvulla. Lainsäädännön tiukentaminen lisää edistyneiden biopolttoaineiden kysyntää jäsenvaltioissa, ja tavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan uutta tuotantokapasiteettia. Edistyneiden biopolttoaineiden tuotantoon liittyy kuitenkin teknistaloudellisia haasteita, jotka on ratkaistava kestävän ja kannattavan biopolttoainetuotannon mahdollistamiseksi. Yksi suurimmista haasteista ovat raaka-aineet, ja erityisesti niiden saatavuus. Tässä työssä tutkittiin edistyneiden biopolttoaineiden raaka-ainevaihtoehtoja Suomessa. Työssä käsiteltiin erilaisia metsäteollisuuden sivutuotteita, mukaan lukien hakkuutähteet, kuori, sahanpuru ja sahanpuru pohjaiset pelletit, metsäteollisuuden jätevesilietteet, mustalipeä ja kraft ligniini, sekä liukosellun tuotannossa syntyvä esihydrolyysineste. Saatavuuden ja teknistaloudellisten ominaisuuksien ymmärtämiseksi raaka-ainevaihtoehtoja tutkittiin työssä sekundaarisen ja primaarisen markkinatutkimuksen avulla. Markkinatutkimuksen pohjalta toteutetun monikriteerianalyysin perusteella metsäteollisuuden jätevesilietteet, metsähakkuutähteet, kuori ja sahanpuru ovat potentiaalisimmat raaka-aineet edistyneiden biopolttoaineiden tuotantoon Suomessa. Työssä näitä raaka-aineita tutkittiin edelleen skenaarioanalyysin avulla saatavuuden ja hintojen kehityksen ymmärtämiseksi.

Description

Supervisor

Vuorinen, Tapani

Thesis advisor

Järveläinen, Ilona

Keywords

advanced biofuel feedstocks, biofuel legislation, feedstock availability, market research

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202008235006

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM