Halmcentral & bioplast kompositter

Transkript

1 Seminar Den 27. september 2017 Halmcentral & bioplast kompositter Tyge Kjær - tk@ruc.dk Roskilde Universitet

2 Projekterne To sammenkædede projekter Bevilling fra Region Sjælland Projektet: BioØkonomi Sjælland Delprojektet 1 Halmcentral AP1: Anvendelsesmuligheder af halm AP2: Forsøgs- og udvikling: - halm i biogas - halmpiller - halm i bioplast* AP3: Halmcentraler som model Overblik over potentialerne Delprojektet 2 Bioplast (Biokompositter) AP1: Potentialer for biokompositter AP2: Forsøg med biokompositter - udvalgte biokompositter, feasibility analyse - prototype forsøg - vidensdeling * AP3: Videre udvikling af indsatsen

3 Projekterne Halmpotentialerne i Region Sjælland Oversigt over vores ideer optil 35% max. 15% max. 8% max. 10% Udvikling i halmproduktion og -anvendelse

4 Halmressourcerne Halmanvendelse Statistikken over de sidste 8 år Stabil afsætning i Region Sjælland tons Faldende i Region Hovedstaden: Max tons til ca tons Region Sjælland Produktion: Danmarks Statistik Forbrug: Energiproducenttællingen mv.

5 Halmressourcerne Anvendelsen af halm - min./max. Tilvækst på 2,1 mio til 2,8 mio. MWh tons Biomasse til industriprodukter tons 100 olielandsbyer Udbygning med større energianlæg fjernvarme, kraftvarme, pyrolyse Nye biogasanlæg Kulstof tilført markerne: til tons 0 Minimum Maximum Eksisterende anvendelse

6 Princip 1 - kaskade Biomasse kaskader Høj værdi Små mængder Pharma, kosmetik, etc. Fødevarer, foder Bioplast & polymer Brændstof, grøn kemi Lav værdi Store mængder Energi: el, varme Kvælstof, fosfor, kalium, kulstof Næringsstoffer

7 Princip 1 - Dobbelt kaskade Genanvendelse Dobbelt kaskade Virgin plast Byg & anlæg Industri, service Husholdninger Landbrug Afgrøder, herunder forskellige typer og kvalitet af halm Biokomposit F.eks tons Prima halm Eksempel hvedehalm. Anvendelse af tons Byg & anlæg Husholdninger Bio- Plast tons mio Halm til anden anvendelse Industri Service

8 Princip 2 - cirkulær økonomi 3 Kvælstof fosfor o.a. (B) Extraction industry Agriculture, forestry, mining, Processing Industry 2 1 Product based service Biogas 25,2 mio Kaskade Recycling Collection Collection Recycling Insineration (Recovery) Minimeringen af materialetab Affaldsforbrænding: - Fungerer som basissystem - recycling er efterspørgselsdrevet - forbrænding - tilbagefaldssystem (A) Landfild De kritiske råstoffer Biomateriale > den bioøkonomisk fremtid

9 Princip 3 - Restprodukter Restprodukterne Restprodukter: Restprodukter landbrug: - halm, gylle Restprodukter fra sukkerproduktion: - celloluse (og askestoffer) Restprodukter fødevareproduktion: - slagteri, mejeri, pektin, osv. Restprodukter skovbrug/træindustri Balance mellem: - fødevareproduktion - industriråvarer - energiråstoffer Aftale mangler Sammenhængende systemer - kaskade - flow - symbiose - zero-emission princippet - kombination med andre flows

10 Anvendelsen af halm Anvendelsen af halm Kaskadering

11 Halm til biogas Biogasproduktionen Nu og i fremtiden Region Sjælland Bestående anlæg Estimeret produktion 2016: MWh 72% Losseplads Gårdbiogas Rensningsanlæg* Industrianlæg Industrianlæg (Novo, CPKelco, Sukkerfabrikker) Biogasanlæg Biogas fællesanlæg Hashøj Nysted Snertinge Solrød Kalundborg *) Holbæk Køge Faxe Vordingborg Slagelse Nykøbing Falster tons Novo Nordisk Vig Nord/Odsherred Kalundborg Slagelse Arla Food Hashøj Nye anlæg 8-12 anlæg En produktion op til MWh North Sugar Lolland Snertinge Nysted Biogas Holbæk Øko-Biogas Ringsted Vordingborg Faxe? North Sugar AP Grønt Gasfabio Solrød Biogas CPKelco tons Varpelev tons

12 Halm til biogas Odsherred Biogas Halm: tons - biogas: MWh Godt 40% af energien i anlægget

13 Halm til biogas Dækningsbidrag Anvendelse af halm i biogasanlæg

14 Halm til biokompositter Halmpotentialerne Polymer Genbrugsplast Kemiske additiver Polymer8and8chemical8 addi5ve8dosing8 Dosering med tør naturfiber - formalet halm Natural8fibre8dosing8(dry)8 Mellem 40-80% [60%] Compounderet piller Compounded8pellet8and8 cooling8water8slurry8 Kølevandsslam Granulat til plastproduktion Dry8compounded8pellet8 Typically kg/hr8 Vakuumporte Vacuum8ports8to8remove8vola5les8 for at fjerne flygtige stoffer h"ps://

15 Halm til biokompositter Biokompositter - Bioplast Starterproces: Genanvendelse af plastaffald (PP, PE, PET, PVC) NFPC: Natural Fiber Plastic Composities: halm formalet og sammenblandet med plast (virgin eller genanvendelsessplast) To processer: (1) Fremstilling af resin til brug for plastforarbejdningen (2) Anvendelsen af plast resin til enten støbing, extrudering, kalendering Iblanding f.eks % Formalet halm og genbrugsplast Resin produktion

16 Eksport af usorteret/ukvalificeret plast Plast affald - eksport i 2014 (DS) Eksport i dag: PP til 2,45 kr/kg - genanvendelsespris i dag: 8,52-10,69 kr/kg Eksport årligt i kg Polymer af ethylen 3,13 kr/kg Skrot og afklip af plast 1,81 kr/kg Polymer styren 4,59 kr/kg Polymer PVC 1,51 kr/kg Polymer propylen 2,45 kr/kg

17 Halmressourcerne Et eksempel - bioplast Baggrund og økonomi Halm: - omkostning alle led fra mark til aftager: 427 kr. pr. tons - forbehandlet til biokomposit for ventes prisen i alt at være: kr/ tons med eksisterende prismønster Råvarebesparelse: - eksempel PP (polypropylen) Besparelse ved virgin plast: - iblanding 50/50: 46% - iblanding 30/70: 65% Besparelse ved genanvendt plast: - iblanding 50/50: 66% - iblanding 30/70: 77%

18