Using drones for analyzing emissions from biomass storages

Biomass storing is necessary at some point in most bioenergy value chains. Storing can increase the value of biomass, but it can also have negative effects. For example, dry matter losses occur when the carbon of the stored biomass is converted into carbon dioxide and carbon monoxide by microbes.

This video illustrates the use of drones in analyzing such emissions from biomass storages. See for yourself how it works:

(Camera and editing by Lauri Sikanen, Natural Resources Institute Finland)

Advertisements

Workshop: Efficient and intelligent biomass supply chains – enablers of sustainable competitiveness. June 8, 2016, Amsterdam

The variable costs, i.e. the feedstock costs play an important role in the competitiveness of bioenergy compared to other renewable energy sources. Also, the rise of bioeconomy and the need for sustainable energy are expected to increase both the demand for biomass as well as biomass volumes moving through supply chains. Therefore, it is essential that the available biomass resources are used and supplied efficiently and to the maximum benefit. For all bioenergy and biorefinery applications, biomass supply chains have to be cost and resource efficient and reliable, including both quantity and quality aspects.

This workshop, organized by the Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow (BEST) research program as a part of the 24th European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE), discusses different aspects of radically improved biomass supply chains, including quality management enabled by measurements and forecast methods, simulation and optimization of logistics, role of storages, traceability and sustainability. One important conclusion will be how the best technologies and solutions enable holistic and value-driven management of the supply chains, also from the end user’s perspective. The presented know-how and methodology will be applicable for different biomasses in different markets.

WP3 kuva Luke-logolla

The workshop takes place on Wednesday, June 8, 2016 at 13:30 in Amsterdam.

Detailed information and agenda are available here on the conference website.

Registration: To attend this workshop please make a regular conference registration for at least the day of the EUBCE event. Register here.

We look forward to a successful event and the chance to discuss efficient and intelligent biomass supply chains with you!

Turvallisuusvinkkejä biolaitoksille

Kiinteistä biopolttoaineista leviää työilmaan epäpuhtauksia polttoaineiden käsittelyn aikana. Suurin osa ilmaan leviävistä epäpuhtauksista on bakteereita ja homesieniä tai muuta orgaanista pölyä. Ilmassa on myös mikrobien tuottamia tai muita kaasumaisia yhdisteitä, varsinkin, jos polttoaineet ovat seisoneet varastokasoissa viikkoja tai kuukausia. Epäpuhtaudet voivat kulkeutua ilmasta työntekijöiden hengityselimiin ja aiheuttaa heille terveyshaittoja. Teknisillä torjuntatoimenpiteillä voidaan kuitenkin vähentää terveyshaittoja aiheuttavien pölyjen ja kaasujen leviämistä biopolttoaineista.

BEST-ohjelmassa tutkitaan ja kehitetään työturvallisuutta bioenergian tuotantoketjussa. Lue juttu uusimmista tuloksista ja parhaiden käytäntöjen vinkeistä täältä (julkaistu BioEnergia-lehdessä 29.10.2015).

Näytteenotto valvontaluukun kautta

 

 

 

 

 

Työntekijän altistuminen epäpuhtauksille vähenee, kun polttoaineen purkua seurataan ja näytteenotto tehdään valvontaluukun kautta. 

Re energizing International Cooperation: Renewable Energy Research with Third Countries seminar 19th November in Helsinki

CLIC Innovation & FinCEAL Plus Seminar: Re-Energizing International Cooperation – Renewable Energy Research with Third Countries

19th November 2015, Marina Congress Center, Katajanokanlaituri 6, Helsinki

CLIC Innovation (Finnish Bioeconomy and Cleantech Cluster) / BEST program and FinCEAL Plus project are organizing a joint 1-day seminar on international cooperation in Renewable Energy research, focusing especially on research collaboration with Third Countries in Africa, Asia and Latin America and the Caribbean region. The purpose of the seminar is to enhance cooperation among the members of the Finnish research community working in the Renewable Energy field, share information on current initiatives, discuss the challenges and best practices related to cooperation with Third Countries, as well as provide information in funding opportunities within the Horizon2020 framework.

The seminar is especially targeted to:
• Researchers working within the field of renewable energies research, and with experience and/or interest in Africa, Asia and the LAC Region.
• Private sector and NGO representatives interested in the topic of the seminar, and networking with the research community for potential partnerships and information exchange.

The seminar opens with an introduction to the upcoming Energy Calls of Horizon2020. The day is divided into three thematic sessions in which international research and cooperation in Renewables, Biomass and Sustainability are discussed by top experts representing a wide range of Finnish universities and research institutes. Each session also has time reserved for informal discussion between the speakers and seminar participants, and the discussion continues in the learning café in the afternoon. The seminar is moderated by Tuula Savola, Secure, clean and efficient energy NCP from Tekes.

The seminar is free of charge but requires registration by 12 November at: https://www.webropolsurveys.com/S/6370E7CF79A26F38.par

Click here to see the program.

Welcome!

X-ray technology revolutionizes biofuel quality management

The new real-time measurement system brings extensive savings. Groundwork was laid in CLEEN and FIBIC’s joint BEST program. 

Röntgenmittauskuva Inray ENG

Inray Ltd, specializing in X-ray technology measurement systems, has developed a new measurement method for continuous analysis of the quality of biofuels. It measures fuel moisture, density, volume and the amount of contaminants from each fuel load and analyzes the results immediately.

”The energy content between loads varies, and you never know beforehand how moist the fuel will be or how much contaminants it will contain,” describes CEO Janne Kovanen of Inray Ltd. the challenging starting point.

Fuel quality problems can increase the price by 5 – 10 %. “The energy content in a ton of wood fuel can vary between 1 to 4 megawatt hours,” reminds Kovanen. In the conventional analysis method samples from different fuel loads are mixed and then analyzed to define the moisture and energy content. The procedure takes so much time that the loads are already in the boiler before the results are available. “The new system provides information of the energy content of each load at the power plant gate immediately after the truck has been unloaded,” Kovanen explains.

Improvements in fuel quality and extensive savings

Inray and UPM have tested the new system in early 2015 at UPM’s Kaipola power plant. The tests have shown that the real-time load-based measurement enables better optimization of fuel mixes and also giving feedback to the fuel supplier. The new technology is estimated to create 200 000 – 300 000 € of annual savings at a 50 MW power plant and its payback time is 1-2 years. ”On top of this, being able to optimize the fuel logistics and procurement will create additional savings”, Kovanen remarks.

”The measurement data provided by the new system and the possibility to give immediate feedback to the biofuel supply chain opens a whole new possibility to control fuel quality and multiply the energy content. This can even be described as a radical change – it enables holistic improvement of the supply chains as well as significant cost reductions,” highlights development manager Tero Anttila from UPM. UPM has concluded that by developing the measurements further and working in collaboration with the supply chain entrepreneurs, it is possible to get 30% more energy out of the fuel amounts used currently.

Support from the BEST program

Inray and UPM are participants in the Sustainable Bioenergy Solutions for Tomorrow (BEST) research program, which was launched by CLEEN Ltd. and FIBIC Ltd. The conceptualization of the measurement system was done in the program, which provided an excellent network for doing research on biofuel quality issues. The more practical development of the system including the testing period was carried out as spin-off company projects outside the program.

”The test period demonstrated that the measurements and the whole system work well.  Their deployment is now in the hands of the companies,” comments CTO Markku Leskelä from FIBIC Ltd. The BEST program continues to study how to exploit the measurement data in a new way. The goal is to make fuel procurement and power plant management smarter by e.g. the use of modeling.

 

Röntgenmittaus mullistaa biopolttoaineen laadunhallinnan

Reaaliaikainen järjestelmä tuo mittavia säästöjä. Pohjatyöt tehtiin FIBICin ja CLEENin yhteisessä BEST-bioenergiaohjelmassa.

Röntgenmittausjärjestelmä Inray

(Kuva: Inray Oy)

Röntgenteknologiaan perustuviin mittausjärjestelmiin erikoistuneen Inray Oy:n kehittämä uusi biopolttoaineiden laadun jatkuvatoiminen määritysmenetelmä mittaa kuormakohtaisesti polttoaineen kosteuden, tiheyden, tilavuuden ja vierasainepitoisuuden sekä analysoi välittömästi mittaustulokset.

”Energiasisältö vaihtelee kuormakohtaisesti, eikä koskaan voida tietää, kuinka kosteata polttoaine on tai minkä verran siellä on vierasainetta seassa”, kuvaa toimitusjohtaja Janne Kovanen Inray Oy:stä hankalaa lähtötilannetta.

Polttoaineen laatuongelmat voivat nostaa polttoaineen hintaa 5 – 10 prosentilla. ”Energiasisältö tonnissa polttoainetta saattaa vaihdella 1 – 4 megawattitunnin välillä”, Kovanen muistuttaa. Tähänastiset analyysimenetelmät sekoittavat kuormien näytteet, joista tehdään kosteuden määritys ja sitä kautta energiasisällön määritys. Menetelmien hitauden vuoksi kuorma on jo poltossa ennen kuin sen sisältö on saatu selville. ”Uudella menetelmällä tieto polttoainekuorman energiasisällöstä saadaan voimalaitoksen portilla heti kuorman purkamisen jälkeen”, kertoo Kovanen.

Polttoaineen laadun parannus ja mittavat säästöt

UPM ja Inray ovat testanneet uutta järjestelmää vuoden 2015 alkupuolella UPM:n Kaipolan voimalaitoksella. Reaaliaikainen kuormakohtainen mittaus mahdollistaa nykykäytäntöä paremman polttoaineseoksien optimoinnin ja palautteen antamisen polttoaineen toimittajalle. ”Lisäsäästöjä tulee kokonaisuudesta, kun polttoaineen logistiikkaa ja hankintaa voidaan optimoida”, Kovanen lisää.

”Järjestelmän antama mittaustieto ja mahdollisuus viedä välitön palaute biopolttoaineen toimitusketjuun avaa kokonaan uuden tavan ohjata polttoaineen laatua ja parantaa energiasisältöä monikertaiseksi. Voidaan puhua jopa radikaalista muutoksesta, joka mahdollistaa toimitusketjun kokonaisvaltaisen kehittämisen ja mahdollistaa huomattava säästöt”, korostaa kehityspäällikkö Tero Anttila UPM:stä.  Testaustulosten perusteella UPM on todennut, että erityisesti laadun mittausta ja yhteistyötä yrittäjien kanssa kehittämällä nykyhankintamäärästä voidaan saada jopa 30 prosenttia nykyistä enemmän energiaa.

BEST-ohjelmasta apua

Inray ja UPM ovat mukana Tulevaisuuden kestävät bioenergiaratkaisut (BEST) –ohjelmassa, jonka ovat käynnistäneet FIBIC Oy ja CLEEN Oy. Mittausjärjestelmän konseptointi on tehty BEST-ohjelmassa, joka tarjosi erinomaisen kumppaniverkoston biopolttoaineen laadun tutkimukselle. Järjestelmän käytännönläheisempi kehitystyö koejaksoineen on toteutettu yritysten omina projekteina ohjelman ulkopuolella.

”Koejakso osoitti, että mittaukset ja järjestelmä toimivat hyvin. Käyttöönotto on nyt yritysten käsissä”, toteaa teknologiajohtaja Markku Leskelä FIBIC Oy:stä. Ohjelmassa tutkitaan vielä mittaustiedon hyödyntämistä uudella tavalla, kun polttoaineen hankinnan ja voimalaitoksen ohjauksen ketjua viritetään fiksummaksi mm. mallintamisen avulla.

Lue lisää:

Boosting terminal-based energy wood value chains

The four-year BEST program has reached its midway point this spring. One of the four work packages of the program concentrates on significant improvements in the resource and cost efficiency of bioenergy supply chains. In this work package, Metsäteho has studied the adaptation of supply chains and their processes to a situation where biomass travels through a biomass terminal before reaching its final destination. This means that material handling steps currently done in the forest or roadside storages will take place in the terminals. The typical processes inside the terminals are chipping, crushing and sorting, and for stump biomass possibly also sieving.

One of the research themes has been compression of material for forest or long-distance transport in order to increase the payload. In the harvesting stage, this issue was tackled by studying the latest Fixteri FX15a baler. It is the third model whose predecessors have been lacking in their cost competitiveness. The productivities obtained in this study are becoming competitive with the common harvesting methods. In addition, work models were created to enhance the productivity of harvesting young forests and first thinnings. A robust harvesting method where harvesting pathways are opened around the machine instead of selecting single trees was studied. It was concluded that this method increases the productivity of the work and decreases the strain experienced by the driver.

Biomass loading

The compression of forest side streams and stumps was studied with a compression machine prototype. When long distance loads were compressed, it became evident that there is a considerable potential for better efficiency, especially after the new vehicle weight regulations came into effect. The maximum loads enabled by these new limits were calculated and limiting factors in the transport of various biomasses assessed.

The work on measurement technologies in bioenergy supply chains began with a state of the art report summarizing current moisture measurement technologies and their opportunities and challenges. Additionally, the MWh roadmap described methods for determining energy content and heat value in various parts of the supply chain from the forest road side to the plant. The roadmap also paved the way for determining measurement methods and needs in the terminal concepts.

The needs and tools for information management were studied based on the papiNet standard used in wood logistics. The aim in the later stage of BEST is to describe the requirements for functions and data content in an open electronic data management and transfer system and to test the data transfer in a terminal-based supply chain. The key issue is to define the data borders of the systems of different partners in the value chain and especially to convey data produced by measurement systems in a standardized way. The information management needs are affected by the chosen terminal concept, need for terminal operations management and the functionalities of the information systems of the supply chain partners.

The midway results of Metsäteho’s BEST research are presented in the following publications:

Additional reports in Finnish:

More information: Research scientist Heikki Ovaskainen, Metsäteho Oy
heikki.ovaskainen(at)metsateho.fi

Hyvät terveys- ja turvallisuuskäytännöt mukana tulevaisuuden bioenergiataloudessa

Tampereen teknillisen yliopiston johdolla BESTissä tutkitaan ja laaditaan hyviä terveys- ja turvallisuuskäytäntöjä uusiutuvien energiamuotojen parissa toimiville yrityksille.

Tampereen teknillinen yliopisto (TTY) on tuonut tutkimusohjelmaan ympäristöterveyden osaamistaan.

–On mielenkiintoista ja varsin edistyksellistä, että tutkimusohjelmaan on otettu mukaan terveysnäkökulma, sanoo professori Leena Korpinen.

Korpinen johtaa ympäristöterveyden tutkimusryhmää Tampereen teknillisessä yliopistossa. Hän on myös vetovastuussa BEST-ohjelmaan kuuluvasta kokonaisuudesta Terveys- ja turvallisuustekijät bioenergiatoimitusketjussa. Ensimmäisellä tutkimusohjelman kaudella Korpisen tutkimusryhmä keskittyi lähinnä voimalaitostontilla esiintyviin biologisiin altistuksiin ja tuhkaan liittyviin terveyskysymyksiin.

–Jatkamme edelleen mittauksia yritysten esimerkkikohteissa ja tuotamme niiden sekä aikaisempien tutkimustemme perusteella hyviä terveys- ja turvallisuuskäytäntöjä biopolttoaineketjulle. Uskon, että niistä on hyötyä koko bioenergia-alalle ja -taloudelle.

TTY:n lisäksi terveys-, turvallisuus- ja ympäristöasioihin paneutuvat VTT ja Työterveyslaitos sekä yrityksistä muun muassa Helen Oy, Stora Enso Oyj ja Valmet Technologies Oy.

Lue TTY:n tiedote aiheesta täältä.

 

Lisätietoja BESTin terveys- ja turvallisuustutkimuksesta:
Tampereen teknillinen yliopisto
professori Leena Korpinen
leena.korpinen@tut.fi

Bioenergia muiden uusiutuvien energiamuotojen täydentäjänä yhä tärkeämpi

Biomassojen älykäs hyödyntäminen suomalaisen tutkimuksen keskiössä

Kansainvälinen energiajärjestö IEA arvioi uusiutuvien energianlähteiden ohittavan kivihiilen suurimpana sähköntuotannon muotona vuoden 2035 jälkeen. Biomassasta, kuten puusta, peltokasveista ja bioperäisistä jätteistä saatavan bioenergian merkitys on kasvussa. Bioenergia voi toimia sekä itsenäisenä energiantuotantomuotona, mutta myös uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko- ja tuulienergian, tuotantovaihteluiden tasaajana.

”Bioenergian integroituminen muuhun uusiutuvaan energiantuotantoon on tärkeä kysymys. Perinteisesti sähköjärjestelmässä tuotanto on seurannut kulutusta ja ollut ennakoitavissa, mutta aurinko- ja tuulienergian tuotantoa ei voida ennakoida tai ohjata ja niiden varastointi on vaikeaa. Tällöin biopohjainen tuotanto tarjoaa ratkaisevan lisän energiajärjestelmään, sillä bioenergian tuotanto on ohjattavissa ja biomassaa voidaan varastoida ja hyödyntää silloin, kun energiaa tarvitaan”, professori Jarmo Partanen Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta toteaa.

”Suomen on otettava aktiivinen rooli bioenergian kehittämisessä”, todettiin osana BEST-ohjelmaa tehdyn skenaariotyön loppupäätelmänä viime syksynä. Haaste on vastaanotettu, ja ohjelman tutkimusta keskitetään nyt proaktiivisesti yhdessä tunnistettuihin suuriin kriittisiin kysymyksiin, jotka määrittävät bioenergian tulevaisuuden kilpailukyvyn.

”Bioenergialla on uusiutuvana ja pitkälti paikallisena energianlähteenä tärkeä asema nykyisessä energiajärjestelmässä ja siirryttäessä kohti täysin uusiutuviin energialähteisiin perustuvaa taloutta eli ns. aurinkotaloutta. Bioraaka-aineita pitää tarkastella kokonaisuutena, jossa mukana ovat niin metsä- kuin peltobiomassat, yhdyskuntajätteet ja teollisuuden sivuvirrat. Raaka-aineet olisi saatava käyttöön korkean jalostusasteen tuotteiksi kestävällä tavalla. Lisäksi digitalisaation strategisella hyödyntämisellä voimme tehdä raaka-aineen hankintaketjuista entistä tehokkaampia ja laadukkaampia”, t&k-päällikkö Marja Englund Fortum Oyj:stä kuvaa BEST-ohjelman keskeisiä kysymyksiä.

BEST-ohjelma on kahden SHOKin eli ympäristö- ja energia-alan CLEEN Oy:n ja biotalouteen keskittyvän FIBIC Oy:n koordinoima bioenergian tulevaisuuden ratkaisuihin keskittyvä ohjelma. Fortum on ollut aktiivinen ohjelman käynnistämisessä.

”Ohjelma on ainutlaatuinen siinä, että bioraaka-ainevaroja ja niiden käyttöä tarkastellaan kokonaisuutena. Sen parasta antia on myös se, että se on useamman teollisuusalan yhteinen ohjelma, jossa toteutetaan Suomen biotalousstrategiaa. Ohjelmassa on mukana yli 30 yritystä ja tutkimuslaitosta, joiden panos on merkittävä”, Marja Englund lisää.

”Bioenergian osuus on jo nykyisellään Suomen energiajärjestelmässä tärkeä ja sen ympärille kehittynyt teknologia- ja palveluosaaminen vahvaa. Nyt tarvitsemme vahvistusta järjestelmätason osaamiseen sekä erilaisten ja paikallisten biomassojen kestävään, älykkääseen ja monipuoliseen hyödyntämiseen.Tavoitteenamme on saada Suomi bioenergian kärkeen maailmassa”, sanoo BEST-ohjelman päällikkö Kaisu Leppänen Spinversestä.

Lisätietoja:

Kaisu Leppänen
Spinverse Oy
BEST-ohjelmapäällikkö
kaisu.leppanen(at)spinverse.com

Marja Englund
Fortum Oyj
BEST-ohjelman ohjausryhmän puheenjohtaja
marja.englund(at)fortum.com

Jarmo Partanen
Professori, Lappeenrannan teknillinen yliopisto
jarmo.partanen(at)lut.fi

Bioenergian määrän ja laadun hallinta

Energiapuun määrän ja laadun hallinta on noussut viime vuosina yhä keskeisempään asemaan niin hankintalogistiikan kuin voimalaitoksen ohjauksen näkökulmasta. Puunhankinnan tavoitteena on saada voimalaitokselle mahdollisimman laadukasta ja energiasisällöltään tunnettua raaka-ainetta oikeaan aikaan. Myös biojalostamoiden raaka-ainevaatimukset luovat uusia mittaustarpeita.

Lue koko BEST-tutkimukseen pohjautuva bioenergian määrän ja laadun hallintaa käsittelevä juttu tämän linkin takaa!

Bioenergian laadun ja määrän hallinta