Tulevaisuuden energiaratkaisut

Fossiilisten polttoaineiden korvaaminen toimii driverina myös uusien, kestävien ja innovatiivisten  CO2 -hyvien energiaratkaisujen tutkimus- ja kehitystyöllemme.  

Uusien raaka-aineiden ja entsyymien kehittäminen

Potentiaalisten jätepohjaisten raaka-aineiden etsiminen biojalostusta varten

St1:n tutkimus- ja tuotekehityslaboratorio testaa ja seuloo uusia, potentiaalisia raaka-aineita, joita voitaisiin käyttää raaka-aineena biojalostuksessa. Tutkimus keskittyy jätepohjaisiin raaka-aineisiin. Pääasiallisina soveltuvuuskriteereinä ovat raaka-aineen saatavuus ja kustannustehokkuus sekä kestävyys biojalostusprosessissa. EU-asetusten mukaan edistynyttä bioetanolia voidaan tuottaa ruokaketjun ulkopuolisista rajatuista raaka-aineista. Erityisesti Pohjoismaissa on saatavilla runsaasti ruokaketjun ulkopuolisia raaka-aineita – kuten sahanpurua ja metsäteollisuuden ylijäämiä. St1 tutkii myös Thaimaata, jossa on suuri potentiaali cassavasta tulevalle jätteelle. Pilottitesteissämme laboratoriossa on havaittu, että cassavatuotannon jäte on yksi parhaita raaka-aineen lähteitä Etanolix®-teknologiallemme.

St1:llä on käynnissä tutkimusohjelma, jossa kehitetään selluloosaetanolin tuotantoon omaa entsyymiä. Entsyymien käytön kustannus on yksi suurimmista kustannustekijöistä selluloosaetanolin tuotannossa. Tavoitteemme on perustaa oma entsyymien tuotantoyksikkö seuraavan Cellunolix®-biojalostamoinvestoinnin yhteydessä.

 

Tuotannon optimointi

Eri tuotantovaiheiden ja suoritteiden optimointi

St1:n tutkijat työskentelevät läheisessä yhteistyössä prosessi-insinöörien ja liiketoiminnan kehittäjien kanssa tulevaisuuden biojalostamoiden kehittämiseksi. Uusia prosesseja tutkitaan ensin laboratoriossa hyvin pienessä mittakaavassa, kunnes ne ovat valmiita siirrettäviksi prosessi-insinööreille teollisen mittakaavan suunnittelua varten.

St1:n biojalostamot tuottavat myös muita tuotteita kuin edistynyttä etanolia, mikä on tärkeää prosessin kokonaiskustannustehokkuuden kannalta. Yksi St1 Cellunolix® -prosessimme sivutuote on esimerkiksi ligniini - entsymaattisessa hydrolyysivaiheessa syntyvä sivutuote, jota voidaan käyttää biocrude-jalosteen valmistamiseen sekä perinteisessä öljynjalostuksessa raakaöljyn joukossa uusiutuvan dieselin tuottamiseen. Muita arvokkaita sivutuotteita ovat tärpätti ja furfuraali. Kun tuotantovolyymimme kasvavat, etsimme prosessin sivutuotteille korkeaa lisäarvoa tuottavaa käyttöä esimerkiksi teräs-, betoni-, lannoite- tai muoviteollisuudessa.

Cellunolix® -biojalostamokonseptin optimointi and rakentaminen

Vuonna 2017 Kajaaniin rakennettu pilottitehdas on ensimmäinen laatuaan oleva tehdas, joka tuottaa edistynyttä etanolia havupuiden sahanpurusta. Jatkamme uusien, edistyneen etanolin tuotantoteknologioiden kehittämistä panostamalla vahvasti lignoosiselluloosapohjaisiin raaka-aineisiin.

Kajaanin pilottiprojektin pohjalta on laadittu aiesopimukset teollisen mittakaavan Cellunolix®-tehtaiden rakentamiseksi Pietarsaareen sekä Hønefossiin, Norjaan. Lopulliset päätökset seuraavien tuotantolaitosten, joiden vuotuinen kapasiteetti olisi 50 miljoonaa litraa, toteuttamiseksi tehdään sen jälkeen, kun Kajaanin projekti on päättynyt. Vastaavankokoinen laajennus saatetaan toteuttaa myös Kajaanissa.

Edistyneen etanolin valmistaminen cassava-jätteestä

Olemme tutkimuksissamme havainneet, että cassavatärkkelystuotannosta tuleva jäte on yksi parhaista raaka-aineen lähteistä Etanolix®-teknologiassamme. Käynnistimme vuonna 2017 pilottiprojektin bioetanolin tuottamiseksi cassavajätteestä. Projektin tavoitteena on perustaa yhteisyritys etanolin tuottamiseksi Thaimaassa.

Thaimaa on edelläkävijämaita uusiutuvan energian käytössä. Maa käyttää yli kolme miljoonaa litraa etanolia päivässä kuljetuspolttoaineena, ja Thaimaan hallitus suunnittelee kasvattavansa kulutuksen 11,3 miljoonaan litraan päivässä vuoteen 2036 mennessä. Thaimaan suurimmilta tärkkelyksen tuotantolaitoksilta tuleva cassavatärkkelysjätteen määrä mahdollistaisi sen, että voitaisiin rakentaa yksiköitä, jotka tuottaisivat 10 - 30 miljoonaan litraan etanolia vuositasolla. Tavoitteemme on rakentaa jopa 20 Etanolix®-tehdasta Thaimaahan. Näiden yhteenlaskettu tuotantokapasiteetti olisi 400 miljoonaa litraa etanolia vuodessa.

Uusiutuvan dieselin tuotanto

Vuonna 2017 päätimme investoida uuteen vetyvalmistusyksikköön, joka rakennetaan Göteborgin jalostamolle. Tämä on ensimmäinen askel suunniteltujen investointien sarjassa, joka mahdollistaa uusiutuvan dieselin tuotannon aloittamisen jalostamolla 2020-luvun alkupuolella. Tavoitteena on tuottaa 200 000 tonnia uusiutuvaa dieseliä vuodessa.

Geoterminen lämpölaitos

St1 aloitti keväällä 2015 pilottiprojektin, jonka tarkoituksena on tutkia mahdollisuuksia hyödyntää Suomen kallioperän geotermistä lämpöä kaukolämmön tuotannossa sekä rakentaa Suomen ensimmäinen teollisen mittakaavan geoterminen lämpölaitos Espooseen. Yli kuusi kilometriä syvien reikien poraaminen aloitettiin keväällä 2016.

Projektin haasteena on Suomen kova kallioperä, jonka poraaminen on ollut hankalaa jopa erikoisvalmisteisilla porilla. Myös seuraava vaihe eli niin kutsuttu stimulointivaihe oli haastava.  Onnistuessaan pilottiprojekti tarjoaa uusiutuvan, nollapäästöisen energialähteen, ja se voi tuottaa arviolta jopa kymmenen prosenttia Espoon kaupungin kaukolämmöstä.

Projektin päätavoitteena on testata ja kehittää teknisesti ja taloudellisesti kannattavia ratkaisuja geotermiselle liiketoimintakonseptille niin, että se voitaisiin kaupallistaa pilottiprojektin jälkeen.

 

wind power

Tuulivoima

Tuuliwatti Oy

Yhteisyrityksemme TuuliWatti Oy, joka on erikoistunut tuulivoimatuotantoon, suunnittelee laajentavansa toimintojaan kattamaan kaikki Nord-Pool-sähköpörssin toiminta-alueen maat: Suomi, Ruotsi, Norja ja Viro. Tavoitteena on hyödyntää tuulivoiman rakentamisessa ja toiminnoissa hankittua osaamista ja turvata yhtiön kannattava kasvu ja kilpailukyky sekä lyhyellä että pitkällä tähtäimellä. Tuuliriskin ja poliittisten riskien minimoiseksi haluamme hajauttaa tuotantoa maantieteellisesti. Pyrkimyksenä on laatia laajennusta koskevat liiketoimintasuunnitelmat ja -mallit  sekä tavoitteet vuoden 2018 aikana.

Grenselandet AS

Norjalainen tytäryhtiömme St1 Norge AS allekirjoitti vuonna 2017 Vindkraft Nord AS:stä ja Ny Energi AS:stä koostuvan konsortion kanssa sopimuksen, jossa sovittiin kahden tuulipuistoprojektin kehittämiseen tähtäävän yhtiön perustamisesta. Tuulipuistoprojektit sijoittuvat Finnmarkin lääniin Pohjois-Norjassa. Yhteisyritys nimeltään Grenselandet AS hallinnoi tuulipuistojen kehittämisprojektia.

Ensimmäisessä vaiheessa Grenselandet keskittyy kehitystyöhön ja ympäristövaikutusten arviointiin. Tämän prosessin lopputuloksen perusteella päätetään seuraavat vaiheet. Tuulipuistojen kehitystyö koostuu kahdesta suunnittelualueesta, joiden yhteenlaskettu tuotantokapasiteetti on 900 MW.

 

Hiiliviljelypilotti

Ihminen on satojen vuosien saatossa luonut hiilivelkaa yli 100 miljardia tonnia, ja vaikka koko maailma lopettaisi välittömästi kasvihuonekaasupäästöt, ilmastonmuutos jatkuisi tästä huolimatta. Ongelmaan on olemassa hyvin toimiva keino, joka on maailmanlaajuisesti tunnustettu ja kustannustehokas. Tämä on puiden ja metsien istuttaminen, toisin sanoen metsittäminen tai metsien uudelleenviljely. Hiiliviljely on lisäys aluekohtaisille hiilenpoistotoimenpiteille, ja keskeisin keino taistella ilmastonmuutosta vastaan.

1. Metsien istuttaminen on maailmanlaajuisesti tunnustettu, ja ainoa käyttökelpoinen keino vähentää hiiltä ilmakehästä. Metsät toimivat luonnollisina hiilinieluina, jotka ottavat talteen ilmakehän hiilidioksidia, ja hiiliviljelyn tulokset ovat mitattavissa ja todennettavissa.

2. Autioilla ja puoliautioilla alueilla hiiliviljely voidaan toteuttaa hyvin toimivan kastelujärjestelmän sekä sopivan maanparannuksen avulla. Viljelmän kasteluun voidaan käyttää käsiteltyä jätevettä tai merivettä, josta on aurinkovoiman avulla poistettu suola. Planeetalla on lisäksi laajoja alueita, joilla hiiliviljely voidaan ottaa käyttöön ilman keinotekoista kastelua.

3. Hiiliviljely hyödyttää myös paikallista väestöä. Suuret puuviljelmät voidaan yhdistää viljanviljelyyn, mikä johtaa puhtaan veden, ruuantuotannon ja taloudellisen arvon lisääntymiseen. Tämä voi parantaa myös asuinoloja sellaisen väestön osalta, joka muutoin joutuisi muuttamaan pois alueelta.

Olemme valmistelleet Marokkoon hiiliviljelypilottia, joka alkaisi vuonna 2018. Neuvottelut mahdollisten kumppanien kanssa ovat parhaillaan käynnissä. Pilottiprojektin tavoitteena on testata nopeasti kasvavia puulajeja kolmessa eri paikassa Marokossa.

Kastelu, maaperän parannus ja lannoitus sisältyvät testaukseen, ja tavoite on löytää kaikista yllä mainituista soveltuvin yhdistelmä.

Pilottiprojektin ohella tutkitaan myös hiilen talteenoton mittaamista ja todentamismenetelmiä. Konseptissa eristetyn hiilen määrän mittaamisen tulee tapahtua Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) ohjeiden XYZ mukaisesti, jotta saataisiin täsmällistä ja luotettavaa tietoa. Lainsäädännön noudattamisen varmistamiseksi on koko prosessi säännöllisesti varmennettava ja tarkastettava. Varmennettu ja laajalti hyväksytty mittausmenetelmä on edellytys taloudelliselle perustalle ja hiiliviljelykonseptin laajemmalle käytölle.