Väitös energiatekniikan alalta, Thomas Kohl, M.Sc. (Eng)
Kunnallisten yhdistetyn sähkön ja lämmön tuotantolaitosten tehokkuuden parantaminen biomassan jalostusprosessien integroinnilla.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
Thomas Kohl, M.Sc. (Eng) väittelee 25.11.2016 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Increasing the Efficiency of Municipal CHP Plants. Väitöskirjan ala on energiatekniikka, prosessi synteesi ja analyysi
Biomassa on tärkeä energianlähde Suomen energiajärjestelmässä ja biomassaan perustuvat yhdistetyn sähkön ja lämmön tuotantolaitokset tulevat olemaan keskeisessä roolissa siirryttäessä kohti lisääntyvää uusiutuviin energialähteisiin perustuvaa energiajärjestelmää.
Biomassaresursseja voidaan hyödyntää materiaalin, polttoaineen ja kemikaalien lähtöaineena ympäristöystävällisesti ja kestävänään kehitykseen perustuen. Rajallisuudestaan johtuen näitä biomassaresursseja on hyödynnettävä tehokkaasti.
Väitöstyössä tutkittiin kolmen biomassan jalostusprosessin (puupelletti, torrefioitu puupelletti eli puuhiili ja nopea pyrolyysiöljy) integroimista osaksi kunnallista sähkön ja lämmön tuotantolaitosta arvioimalla järjestelmien energiatehokkuutta, hiilidioksidipäästöjä sekä taloudellista kannattavuutta. Tutkimusmenetelminä käytettiin prosessisimulointia, energia- ja exergia-analyysiä sekä taloudellista analyysiä.
Väitöstyössä vastataan kysymykseen, miten monituotetehtaiden energia- ja ympäristötehokkuutta voidaan arvioida objektiivisesti. Työssä osoitettiin, että kaikki tutkitut biomassan jalostusprosessit voidaan integroida lämmön ja sähkön tuotantolaitoksiin energiatehokkuutta ja ympäristöystävällisyyttä parantaen. Työssä tehdyillä energiamarkkinoihin liittyviin oletuksiin perustuen pyrolyysilietteen tuotantoprosessin integroiminen mahdollistaa parhaan taloudellisen potentiaalin. Työn yhtenä johtopäätöksenä on myös, että primäärienergia-analyysi on suositeltavin prosessien arviointimenetelmä, koska se mahdollistaa yksinkertaisen ja reiluimman arvioinnin eri teknologioiden globaaleille vaikutuksille.
Vastaväittäjät: Professori Henrik Thunmann, Chalmers University of Technology, Ruotsi ja D.Sc. Jussi Manninen, VTT Technical Research Centre of Finland
Valvoja: Professori Mika Järvinen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos
Väitöskirjan verkko-osoite: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/49
Väittelijän yhteystiedot: Thomas Kohl, thomas.kohl@aalto.fi