Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa: Tulevaisuuden mahdollisuudet

Research output: Book/ReportReport

1 Downloads (Pure)

Abstract

Teknillinen tutkimuskeskus WT Oy toteuttaa vuosina 2018-2020 BioMet2020 projektia joka on Business Finlandin, AGCO Power Oy, Doranova Oy, Dinex Oy, Jepuan Biokaasu Oy, Valtra Oy sekä Vilakone Oy sekä VTT Oy rahoittama julkinen tutkimusprojekti, jossa tavoitteena on edistää biometaanin hyödyntämistä ajoneuvoissa ja erityisesti työkoneissa suorittamalla tutkimusta kolmella osa-alueella:1. Ejektoriteknologiaan perustuva uusi biokaasun puhdistuskonseptin tutkimus 2. Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa - Tulevaisuuden mahdollisuudet selvitys 3. Esisekoittunut dual-fuel metaani-diesel työkonemoottoritutkimus. Selvityksen tavoitteena oli luoda katsaus biokaasun ja biometaanin säilönnän lainsäädääntöön sekä esitellä state-of-the-art säilöntäteknologiat ja esitellä teknologiamahdollisuuksia biometaanin säilöntään tulevaisuudessa. Selvityksessä on esitetty oleellisimmat vaatimukset ja tarvittavat luvat varastoitaessa biometaaniaajoneuvokäyttöön. Lisäksi on käsitelty erilaisten varastointivaihtoehtojen tekniikkaa, kustannuksia ja tulevaisuudennäkymiä. Selvityksen perusteella voidaan todeta, että biokaasu varastoidaan ennen käyttöä tai jalostamista biometaaniksi päääosin matalapaineisena, sillä biokaasun kompressointi ei ole taloudellisesti kannattavaa. Tällä hetkellä on jo tarjolla korkeapaineisia siiilioratkaisuita joilla kasvatetaan varastoidun metaanin energiatiheytta [MJ/l] 250 bar painetasolla luokkaa 20-35 % verrattuna tavalliseen lieriömäiseen CNG-säiliöön. Korkeapaineisen varastoinnin(CNG/CBG) ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa samalla aikaikkunalla jopa 30-55% riippuen lähteestä. Nestemäisen varastoinnin (LNG) kustannusten ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa vuoteen 2025 mennessä 20-25 % vuoden 2015 tasosta. ANG-ratkaisuita on kehitetty erityisesti Yhdysvalloissa viimeisen 20 vuoden aikana ja tällä hetkellä parhailla materiaaleilla kuten aktiiviset hiilet ja metalliorgaaniset rungot (MOF) saavutetaan 50 (MOF) - 100 (aktiiviset hiilet) bar painetasolla sama energiasisältö kuin CNG:llä 250 bar paineella. Aktiivihiilimateriaalien osalta on tarjolla ensimmäisiä kaupallisia ANG-sovelluksia ajoneuvokäyttöön. MOF-materiaalien osalta teknologia ei ole vielä täysin kypsä, jotta MOF-rakenteet kestäisivät ajoneuvo-olosuhteiden rasituksen. MOF-rakenteet muodostavat kuitenkin tulevaisuudessa potentiaalisen materiaalivalikoiman ANG-ratkaisuiksi niiden hyvien metaanin sidontaominaisuuksien ja rakenteen vapaan muokattavuuden johdosta.
Original languageFinnish
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages55
Publication statusPublished - 6 Feb 2019
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Tutkimusraportti
NumberVTT-R-06978-18

Keywords

  • Biokaasu
  • biometaani
  • ANG
  • CNG
  • LNG
  • CBG
  • LBG

Cite this

@book{6468b725b70a47f88996142796ab46af,
title = "Biometaanin v{\"a}livarastointi ja varastointi ajoneuvossa: Tulevaisuuden mahdollisuudet",
abstract = "Teknillinen tutkimuskeskus WT Oy toteuttaa vuosina 2018-2020 BioMet2020 projektia joka on Business Finlandin, AGCO Power Oy, Doranova Oy, Dinex Oy, Jepuan Biokaasu Oy, Valtra Oy sek{\"a} Vilakone Oy sek{\"a} VTT Oy rahoittama julkinen tutkimusprojekti, jossa tavoitteena on edist{\"a}{\"a} biometaanin hy{\"o}dynt{\"a}mist{\"a} ajoneuvoissa ja erityisesti ty{\"o}koneissa suorittamalla tutkimusta kolmella osa-alueella:1. Ejektoriteknologiaan perustuva uusi biokaasun puhdistuskonseptin tutkimus 2. Biometaanin v{\"a}livarastointi ja varastointi ajoneuvossa - Tulevaisuuden mahdollisuudet selvitys 3. Esisekoittunut dual-fuel metaani-diesel ty{\"o}konemoottoritutkimus. Selvityksen tavoitteena oli luoda katsaus biokaasun ja biometaanin s{\"a}il{\"o}nn{\"a}n lains{\"a}{\"a}d{\"a}{\"a}nt{\"o}{\"o}n sek{\"a} esitell{\"a} state-of-the-art s{\"a}il{\"o}nt{\"a}teknologiat ja esitell{\"a} teknologiamahdollisuuksia biometaanin s{\"a}il{\"o}nt{\"a}{\"a}n tulevaisuudessa. Selvityksess{\"a} on esitetty oleellisimmat vaatimukset ja tarvittavat luvat varastoitaessa biometaaniaajoneuvok{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. Lis{\"a}ksi on k{\"a}sitelty erilaisten varastointivaihtoehtojen tekniikkaa, kustannuksia ja tulevaisuudenn{\"a}kymi{\"a}. Selvityksen perusteella voidaan todeta, ett{\"a} biokaasu varastoidaan ennen k{\"a}ytt{\"o}{\"a} tai jalostamista biometaaniksi p{\"a}{\"a}{\"a}osin matalapaineisena, sill{\"a} biokaasun kompressointi ei ole taloudellisesti kannattavaa. T{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} on jo tarjolla korkeapaineisia siiilioratkaisuita joilla kasvatetaan varastoidun metaanin energiatiheytta [MJ/l] 250 bar painetasolla luokkaa 20-35 {\%} verrattuna tavalliseen lieri{\"o}m{\"a}iseen CNG-s{\"a}ili{\"o}{\"o}n. Korkeapaineisen varastoinnin(CNG/CBG) ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa samalla aikaikkunalla jopa 30-55{\%} riippuen l{\"a}hteest{\"a}. Nestem{\"a}isen varastoinnin (LNG) kustannusten ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa vuoteen 2025 menness{\"a} 20-25 {\%} vuoden 2015 tasosta. ANG-ratkaisuita on kehitetty erityisesti Yhdysvalloissa viimeisen 20 vuoden aikana ja t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} parhailla materiaaleilla kuten aktiiviset hiilet ja metalliorgaaniset rungot (MOF) saavutetaan 50 (MOF) - 100 (aktiiviset hiilet) bar painetasolla sama energiasis{\"a}lt{\"o} kuin CNG:ll{\"a} 250 bar paineella. Aktiivihiilimateriaalien osalta on tarjolla ensimm{\"a}isi{\"a} kaupallisia ANG-sovelluksia ajoneuvok{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. MOF-materiaalien osalta teknologia ei ole viel{\"a} t{\"a}ysin kyps{\"a}, jotta MOF-rakenteet kest{\"a}isiv{\"a}t ajoneuvo-olosuhteiden rasituksen. MOF-rakenteet muodostavat kuitenkin tulevaisuudessa potentiaalisen materiaalivalikoiman ANG-ratkaisuiksi niiden hyvien metaanin sidontaominaisuuksien ja rakenteen vapaan muokattavuuden johdosta.",
keywords = "Biokaasu, biometaani, ANG, CNG, LNG, CBG, LBG",
author = "Petri S{\"o}derena and Marjut Suomalainen and Tuula Kajolinna and Kristian Melin",
note = "VTT-R-06978-18, projekti 118625",
year = "2019",
month = "2",
day = "6",
language = "Finnish",
series = "VTT Tutkimusraportti",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "VTT-R-06978-18",
address = "Finland",

}

Söderena, P, Suomalainen, M, Kajolinna, T & Melin, K 2019, Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa: Tulevaisuuden mahdollisuudet. VTT Tutkimusraportti, no. VTT-R-06978-18, VTT Technical Research Centre of Finland.

Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa : Tulevaisuuden mahdollisuudet. / Söderena, Petri (Corresponding author); Suomalainen, Marjut; Kajolinna, Tuula; Melin, Kristian.

VTT Technical Research Centre of Finland, 2019. 55 p. (VTT Tutkimusraportti; No. VTT-R-06978-18).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa

T2 - Tulevaisuuden mahdollisuudet

AU - Söderena, Petri

AU - Suomalainen, Marjut

AU - Kajolinna, Tuula

AU - Melin, Kristian

N1 - VTT-R-06978-18, projekti 118625

PY - 2019/2/6

Y1 - 2019/2/6

N2 - Teknillinen tutkimuskeskus WT Oy toteuttaa vuosina 2018-2020 BioMet2020 projektia joka on Business Finlandin, AGCO Power Oy, Doranova Oy, Dinex Oy, Jepuan Biokaasu Oy, Valtra Oy sekä Vilakone Oy sekä VTT Oy rahoittama julkinen tutkimusprojekti, jossa tavoitteena on edistää biometaanin hyödyntämistä ajoneuvoissa ja erityisesti työkoneissa suorittamalla tutkimusta kolmella osa-alueella:1. Ejektoriteknologiaan perustuva uusi biokaasun puhdistuskonseptin tutkimus 2. Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa - Tulevaisuuden mahdollisuudet selvitys 3. Esisekoittunut dual-fuel metaani-diesel työkonemoottoritutkimus. Selvityksen tavoitteena oli luoda katsaus biokaasun ja biometaanin säilönnän lainsäädääntöön sekä esitellä state-of-the-art säilöntäteknologiat ja esitellä teknologiamahdollisuuksia biometaanin säilöntään tulevaisuudessa. Selvityksessä on esitetty oleellisimmat vaatimukset ja tarvittavat luvat varastoitaessa biometaaniaajoneuvokäyttöön. Lisäksi on käsitelty erilaisten varastointivaihtoehtojen tekniikkaa, kustannuksia ja tulevaisuudennäkymiä. Selvityksen perusteella voidaan todeta, että biokaasu varastoidaan ennen käyttöä tai jalostamista biometaaniksi päääosin matalapaineisena, sillä biokaasun kompressointi ei ole taloudellisesti kannattavaa. Tällä hetkellä on jo tarjolla korkeapaineisia siiilioratkaisuita joilla kasvatetaan varastoidun metaanin energiatiheytta [MJ/l] 250 bar painetasolla luokkaa 20-35 % verrattuna tavalliseen lieriömäiseen CNG-säiliöön. Korkeapaineisen varastoinnin(CNG/CBG) ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa samalla aikaikkunalla jopa 30-55% riippuen lähteestä. Nestemäisen varastoinnin (LNG) kustannusten ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa vuoteen 2025 mennessä 20-25 % vuoden 2015 tasosta. ANG-ratkaisuita on kehitetty erityisesti Yhdysvalloissa viimeisen 20 vuoden aikana ja tällä hetkellä parhailla materiaaleilla kuten aktiiviset hiilet ja metalliorgaaniset rungot (MOF) saavutetaan 50 (MOF) - 100 (aktiiviset hiilet) bar painetasolla sama energiasisältö kuin CNG:llä 250 bar paineella. Aktiivihiilimateriaalien osalta on tarjolla ensimmäisiä kaupallisia ANG-sovelluksia ajoneuvokäyttöön. MOF-materiaalien osalta teknologia ei ole vielä täysin kypsä, jotta MOF-rakenteet kestäisivät ajoneuvo-olosuhteiden rasituksen. MOF-rakenteet muodostavat kuitenkin tulevaisuudessa potentiaalisen materiaalivalikoiman ANG-ratkaisuiksi niiden hyvien metaanin sidontaominaisuuksien ja rakenteen vapaan muokattavuuden johdosta.

AB - Teknillinen tutkimuskeskus WT Oy toteuttaa vuosina 2018-2020 BioMet2020 projektia joka on Business Finlandin, AGCO Power Oy, Doranova Oy, Dinex Oy, Jepuan Biokaasu Oy, Valtra Oy sekä Vilakone Oy sekä VTT Oy rahoittama julkinen tutkimusprojekti, jossa tavoitteena on edistää biometaanin hyödyntämistä ajoneuvoissa ja erityisesti työkoneissa suorittamalla tutkimusta kolmella osa-alueella:1. Ejektoriteknologiaan perustuva uusi biokaasun puhdistuskonseptin tutkimus 2. Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa - Tulevaisuuden mahdollisuudet selvitys 3. Esisekoittunut dual-fuel metaani-diesel työkonemoottoritutkimus. Selvityksen tavoitteena oli luoda katsaus biokaasun ja biometaanin säilönnän lainsäädääntöön sekä esitellä state-of-the-art säilöntäteknologiat ja esitellä teknologiamahdollisuuksia biometaanin säilöntään tulevaisuudessa. Selvityksessä on esitetty oleellisimmat vaatimukset ja tarvittavat luvat varastoitaessa biometaaniaajoneuvokäyttöön. Lisäksi on käsitelty erilaisten varastointivaihtoehtojen tekniikkaa, kustannuksia ja tulevaisuudennäkymiä. Selvityksen perusteella voidaan todeta, että biokaasu varastoidaan ennen käyttöä tai jalostamista biometaaniksi päääosin matalapaineisena, sillä biokaasun kompressointi ei ole taloudellisesti kannattavaa. Tällä hetkellä on jo tarjolla korkeapaineisia siiilioratkaisuita joilla kasvatetaan varastoidun metaanin energiatiheytta [MJ/l] 250 bar painetasolla luokkaa 20-35 % verrattuna tavalliseen lieriömäiseen CNG-säiliöön. Korkeapaineisen varastoinnin(CNG/CBG) ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa samalla aikaikkunalla jopa 30-55% riippuen lähteestä. Nestemäisen varastoinnin (LNG) kustannusten ennustetaan laskevan Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa vuoteen 2025 mennessä 20-25 % vuoden 2015 tasosta. ANG-ratkaisuita on kehitetty erityisesti Yhdysvalloissa viimeisen 20 vuoden aikana ja tällä hetkellä parhailla materiaaleilla kuten aktiiviset hiilet ja metalliorgaaniset rungot (MOF) saavutetaan 50 (MOF) - 100 (aktiiviset hiilet) bar painetasolla sama energiasisältö kuin CNG:llä 250 bar paineella. Aktiivihiilimateriaalien osalta on tarjolla ensimmäisiä kaupallisia ANG-sovelluksia ajoneuvokäyttöön. MOF-materiaalien osalta teknologia ei ole vielä täysin kypsä, jotta MOF-rakenteet kestäisivät ajoneuvo-olosuhteiden rasituksen. MOF-rakenteet muodostavat kuitenkin tulevaisuudessa potentiaalisen materiaalivalikoiman ANG-ratkaisuiksi niiden hyvien metaanin sidontaominaisuuksien ja rakenteen vapaan muokattavuuden johdosta.

KW - Biokaasu

KW - biometaani

KW - ANG

KW - CNG

KW - LNG

KW - CBG

KW - LBG

M3 - Report

T3 - VTT Tutkimusraportti

BT - Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

ER -

Söderena P, Suomalainen M, Kajolinna T, Melin K. Biometaanin välivarastointi ja varastointi ajoneuvossa: Tulevaisuuden mahdollisuudet. VTT Technical Research Centre of Finland, 2019. 55 p. (VTT Tutkimusraportti; No. VTT-R-06978-18).