Nya produkter från skogsråvara. Birgit Backlund, Innventia

(1)

Nya produkter från skogsråvara

Birgit Backlund, Innventia

(2)

 Skogsindustrin behöver nya intäkter:

– Minskande efterfrågan på tryckpapper

– Konkurrens från områden med snabbväxande skog

 Ökad efterfrågan på biobränslen och biomaterial

– EU-förslag: 27 % förnybar energi 2030 –

[Ny Teknik, 12 november 2014]

 Renässans för textilcellulosa

– ”Bomullskrönet” (grundvattenbehov, bekämpningsmedel)

Skogen i en omvärld i förändring

(3)

Var finns största potentialen till nya produkter?

Bark 1 Stamved 17

Primärbränslen 3 (Potential 6-20)

Cellulosa 8

Papper

Svartlut 9

Sågade varor

[Mt

_TS

/år]

Stamved 10

Biobränsle

• Högre värde på biomassa Fler skogssortiment lönsamma att ta vara på

• Energisnålare massabruk

Överskott av biomassa i svartlut

(4)

”Grot”

Skogsbiomassa

Bark Stamved

Pyrolys

”Bränsleolja”

Sågade varor

Cellulosa

Pyrolys av ved

• Nedbrytning genom upphettning utan syre

• Fortum i Joensuu, Finland 2013:

 100 t vedrester/dygn

 Ersätter tung eldningsolja i kraftvärmeverk

• Empyro i Hengelo, Nederländerna 2014:

 120 t vedrester/dygn

 Ersätter fossilgas i industrikombinat

(5)

”Grot”

Skogsbiomassa

Bark Stamved

Pyrolys Förgasning

Drivmedel Kemikalier Sågade varor

Cellulosa

Bränsleolja

Förgasning av ved

• Högre temperatur än pyrolys

• Syntesgas Drivmedel, kemikalier

• Hortlax, Piteå

 23 t vedpellets/dygn

 Kraftvärmeverk

• GobiGas, Göteborg 2014 (demo)

 170 t vedpellets/dygn

 Biogas för fordon och gasnät

(6)

Skogsbiomassa

Bark Stamved

Stubbar, Klenved

Biokon-

vertering Förgasning Pyrolys

”Grot”

Etanol

PLA-plast,...

Cellulosa

Bränsleolja

Etanol från ved

• Ved (hemi)cellulosa socker kräver förbehandling

• Potentiella ”vedrestsortiment”:

 Stubbar

 Gallringsved

• Sämre energiutbyte än termiska processvägar

(7)

Skogsbiomassa

Bark

Stamved

Special- kemikalier

Stubbar, Klenved Extraktion

Biokon-

”Grot”

Etanol

PLA-plast,...

Cellulosa

Bränsleolja

Kemikalier ur bark

• Små volymer, potentiellt högt värde

• Terpener, steroler, polyfenoler,….

Läkemedel, kosttillskott, kosmetika,…

• Gran, tall:

 Tanniner (antioxidant m m )

• Björk:

 Betulin (biologiskt aktivt, pigment)

 Suberin (reaktiv polyester)

(8)

Massabruket

Cellulosa Papper Textil

Nanocellulosa

Svartlut

Nya cellulosaprodukter

• Textilmassa – nu från sulfatbruk:

 ”Bomullsersättning” i kläder etc.

 Södra Cell, Mörrum, 2011 (460 t/dygn)

• Nanocellulosa:

 Armeringsfibrer, superabsorbenter,..

 Borregaard, Sarpsborg, 2016 (3 t/dygn) Stamved

(9)

Massabruket

Nanocellulosa

Svartlut

Svartlut från sulfatmassabruk

• Lignin

 Lämplig kemi för att ersätta petroleum som råvara

 Högt energiinnehåll

• Hemicellulosa

 Polysackarid Stamved

(10)

Massabruket

Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Drivmedel Kemikalier

Svartlutsförgasning

• Ersätter sodapannan

• Syntesgas el eller metanol/DME/biodiesel

• Massafabrikens kemi integreras

(11)

Massabruket

Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Lignin ur svartlut

• Enkel process (LignoBoost)

• Motverkar flaskhals för massakapacitet

• Domtar, USA, 2013

 75 t lignin/dygn (biobränsle)

• Stora Enso, Finland, 2015

 140 t lignin/dygn (biobränsle)

(12)

Produkt Marknadsvärde SEK/t

Fast biobränsle 900 - 2 200

Asfalttillsats 2 700

Råligninolja 4 500 – 9 000

Aktivt kol 3 500 – 21 000

Kolfiber (”bilkvalitet”) 180 000

Några potentiella ligninprodukter

(13)

Produkt Marknadsvärde SEK/t

Fast biobränsle 900 - 2 200

Asfalttillsats 2 700

Råligninolja 4 500 – 9 000

Aktivt kol 3 500 – 21 000

Kolfiber (”bilkvalitet”) 180 000

Några potentiella ligninprodukter

(14)

Massabruket

Stamved

Pyrolys Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Råligninolja från lignin

• Nedbrytning genom pyrolys

• Potential för förädling till

drivmedel t ex i oljeraffinaderi

(15)

Produkt Marknadsvärde SEK/t

Fast biobränsle 900 - 2 200

Asfalttillsats 2 700

Råligninolja 4 500 – 9 000

Aktivt kol 3 500 – 21 000

Kolfiber (”bilkvalitet”) 180 000

Några potentiella ligninprodukter

(16)

Massabruket

Stamved

Pyrolys Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Kolfiber Aktivt kol Bindemedel

Kolfiber från lignin

• Billigare (men sämre) än dagens fossilbaserade kolfiber

• Mål: pris/kvalitet för bilindustrin lättare bränslesnåla bilar

(17)

Massabruket

Stamved

Pyrolys Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Separation Hemi-

cellulosa

Hydrogeler Barriärmaterial

Drivmedel, Kemikalier

Hemicellulosa från svartlut

• Papperskemikalier

• Syrebarriär i förpackningar

• Vattenbindande gelmaterial

(18)

Massabruket

Stamved

Pyrolys Förgasning

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Separation Hemi-

cellulosa

Hydrogeler Barriärmaterial Hydrolysat

Sågade varor

Hemicellulosa från hydrolysat

• Möjlighet vid tillverkning av textilcellulosa

(19)

Nya skogsbaserade produkter − Huvudspår

Bark

Stamved

Special- kemikalier

Biokon-

Nanocellulosa

Svartlut

”Grot”

Separation Lignin

Etanol

PLA-plast,...

Bränsleolja

Separation Hemi-

cellulosa

Sågade varor

(20)

Nya skogsbaserade produkter − Heta spår

”Grot”

Bränsleolja

Drivmedel, Kemikalier Bark

Stamved

Special- kemikalier

Biokon-

Nanocellulosa

Svartlut

Separation Lignin

Etanol

PLA-plast,...

Separation Hemi-

cellulosa

(21)

 Förädling av vedrester

– Pyrolys ”Oljeersättning”

– Förgasning Drivmedel

 Från papper till nya cellulosaprodukter

– Textil – med nya processer

– Nanocellulosa – för nya avancerade material

 Förädling av lignin från massabruk

– Raffinering till drivmedel – Kolfiber

 styrkebärande (”bilkvalitet”)

 aktiverade (för avancerad adsorption)

I startgroparna

Förnybar råvara Sulfatmassafabrik Ligninutvinning

Kolfiberarmerad polymer

Ligninbaserad kolfiber Lättare fordon

Inom 5-10 år

(22)

Nya produkter från skogsråvara. Birgit Backlund, Innventia