TORREFIOIDUN RAAKA-AINEEN PELLETÖINTI

Abstract

Euroopan unioni on asettanut tavoitteeksi, että kunkin Euroopan unionin jäsenmaan tulee lisätä uusiutuvien energiavarojen käyttöä vuoteen 2020 mennessä. Kullakin maalla on omat maakohtaiset strategiansa. Suomessa vuoden 2020 strategiassa uusiutuvan energian osuudeksi on kaavailtu 38 % koko energianloppukulutuksesta. Fossiilisten polttoaineiden kulutusta halutaan vähentää kasvihuonekaasujen takia.

Tämä opinnäytetyö käsittelee torrefioidun raaka-aineen pelletöimistä. Torrefioidulla pelletillä (top-pelletillä) olisi tarkoitus korvata kivihiilen käyttöä ja edistää täten uusiutuvan energian käyttöä. Tutkimus antaa arvioin top-pelletin kokonaishinnasta toimitettuna energiatuottajan portille. Opinnäytetyössä tuodaan esille, millaisesta raaka-aineesta top-pellettiä voidaan valmistaa ja tarkastellaan top-pelletin laatuominaisuuksia. Lisäksi pohditaan, onko raaka-ainetta riittävästi saatavilla sekä millaisella logistisella järjestelyllä valmista top-pellettiä on järkevää kuljettaa matkan kasvaessa.

Tutkimuksessa ilmenee, että hakkuutähde on kustannuksiltaan edullisin tapa valmistaa top-pellettiä. Top-pelletin hinta asiakkaalle toimitettuna junalla 342 km päähän maksaa noin 24 €/MWh. Top-pelletin raaka-ainetta on Pohjois-Karjalassa saatavilla hyvin ja kilpailu raaka-aineesta ei ole kovin suuri. Optimitilanteessa torrefiointiprosessi on lähes omavarainen energian suhteen. Top-pelletillä on suuri irtotiheys 750–850 kg/i-m³. Tämä tarkoittaa sitä, että normaaliin pellettiin verrattuna samalla kuljetusmäärällä voidaan kuljettaa noin 30 % enemmän energiaa. Kannattavuuslaskelmat vaativat lisäkokeita erilaisista top-pelleteistä. Jatkotutkimuksia on syytä tehdä myös valmiin top-pelletin jauhautumisesta ja palamisesta, jotta saadaan selville, kuinka paljon kivihiiltä top-pelletillä voidaan todellisuudessa korvata.

The European Union has set a goal that each member state of the European Union will increase the use of renewable energy sources by 2020. Each country has a country-specific strategy. In Finland, the 2020 strategy for renewable energy's share has been scheduled for 38% of the final energy consumption. Fossil fuel consumption is to reduce greenhouse gas emissions due.

This thesis deals with torrefied raw material pelletizing. Torrefied pellet (top-pellet) was intended to replace the use of coal, and thus to advance the use of renewable energy. The research provides the estimate of the top- pellet total price of the energy producer gates. This thesis will told what type of raw material to the top-pellets can be produced and examined top-quality pellet properties. In addition to considering whether the raw material is available in sufficient quantities, and what kind of logistical arrangements for the manufacture top-pellets makes sense to transport when distance increases.

The study shows that logging residues is the lowest-cost way to produce top-pellets. Top-pellet price customer delivered by train to 342 km away costs about 24 €/MWh. Top-pellets raw material is available in North Karelia very well and and the raw material competitive is not very large. Optimally, torrefied prosess is almost self-sufficient in energy. Top-pellet has a high bulk density of 750-850 kg/i-m ³. This means that the any transport would carry about 30% more energy of the pellet compared to transport normal pellet the same number (m ³). Profitability calculations require further testing a variety of top-pellets. Further studies should be made of the final top- pellets pulverizing and pellet burning to find out how much the top-coal pellets can actually be replaced.