Biohiilen tuotanto hitaalla pyrolyysillä: raaka-aineiden esikäsittely

Abstract

Hiilidioksidi on yksi suurimpia tekijöitä ilmastonmuutoksessa, joka uhkaa ihmisiä ja ekosysteemiä. Hiilidioksidin poistamista ja vähentämistä ilmakehästä on tehty monin eri tavoin ja uusia tapoja yritetään kehittää jatkuvasti lisää. Biohiilestä on tullut yksi vaihtoehto hiilen sidontaan, koska se sitoo hiiltä sadoista jopa tuhansiin vuosiin. Hiiltä on ihmisen toimesta valmistettu eri tavoin jo ennen ajanlaskumme alkua. Nykyään tuotanto on mennyt teolliseksi ja se asettaa vaatimuksia hiilen raaka-aineille ja niiden esikäsittelyille. Opinnäytetyössä selvitettiin Kaustisen seutukunnalle mahdollisesti tulevan biohiililaitoksen alueelta saatavien raaka-aineiden määrää ja niiden esikäsittelyn tarvetta sekä kuinka ne vaikuttavat tuotantoprosessiin ja lopputuotteisiin. Tavoitteena oli löytää raaka-aineet, joita biohiililaitoksen laitoksen lähialueella on saattavilla riittävästi teollista tuotantoa ajatellen; Määritellä laitoksen ja lopputuotteen kannalta sopiva raaka-ainekoko, sekä löytää taloudellinen sekä kestävä raaka-aineen kuivaustekniikka.

Tutkimus toteutettiin laadullisena tutkimuksena haastattelemalla alan asiantuntijoita ja toimijoita. Haastattelu toteutettiin teema- ja syvähaastattelun välimuotona. Osittain käytettiin myös määrällistä tutkimusta kerättyjen pyrolyysitestitulosten muodossa. Haastatteluiden ja testien tuloksia verrattiin lopuksi vielä aiheesta aiemmin tehtyjen tutkimusten tuloksiin ja tieteellisistä julkaisuista löytyneisiin tietoihin.

Lopputuloksena löydettiin raaka-aine, jota alueelta on hyvin saatavilla sekä määriteltiin laitoksen pyrolyysilaitteistolle sopiva raaka-aineen palakoko, sekä taloudellisesti ja ekologisesti kestävät vaihtoehdot kuivaukselle.

Tutkimuksessa kävi ilmi, että kaikki prosessin vaiheet ovat hyvin riippuvaisia toisistaan. Haluttu lopputuote määrittää, millaisesta raaka-aineesta hiili pitää valmistaa. Pyrolyysiuuni vaikuttaa siihen, millainen raaka-aineen palakoko tulisi olla. Palakoko asettaa vaatimuksia kuivaamiselle ja raaka-aineen kosteusprosentti vaikuttaa suuresti koko prosessin onnistumiseen.