Lignoselluloosaetanolin ja synteesikaasusta fermentoitujen polttonesteiden teknologiatarkastelu

Biopolttoaineiden konversioprosessit jaetaan tyypillisesti termo- ja biokemiallisiin. Tämä kirjallisuuskatsaus keskittyy biokemiallisesti tuotettujen biopolttonesteiden tuotantokonseptien tarkasteluun. Esimerkkejä biokemiallisesti tuotetuista polttonesteistä ovat bioetanoli ja leväöljy. Biokemiallista prosessia voidaan hyödyntää myös muovin raaka-aineena käytetyn polyhydroksialkanoaatin (PHA) tuotannossa. Lignoselluloosaa ja jätteitä hyödyntäviä konversioprosesseja kehitetään kaupalliseksi useissa maissa, ja osa niistä on edennyt jo pilot-vaiheeseen. Ne tehdyt lignoselluloosaetanolin kustannusarviot, joiden tukena oli kokeellista tutkimusta, tuottivat korkeimmat tuotantokustannukset (0,55 / litra etanolia - 1 / litra etanolia). Suurin osa lignoselluloosaetanolin tuotantokustannusten arvioista on toteutettu varsin suuressa mittakaavassa (~500 MW raaka-ainetehoa eli ~800 000 tonnia/a). Yhdysvalloissa tehdyissä tarkasteluissa on saatu tuloksiksi 70 % pienemmät bioetanolin tuotantokustannukset kuin muualla keskimäärin. Syynä tähän ovat ainakin Yhdysvaltain suuri raaka-aineen hehtaarisaanto, oletettu mittakaavaetu, osin raaka-aineen alemmat kuljetuskustannukset ja siten suurempi laitoskoko. Kemianteollisuuden prosesseissa vallitseva varsin suuri tuotannon mittakaavaetu ei välttämättä ole voimassa kaikissa biokemiallisissa konversioprosesseissa, eli selluloosaetanolin tuotanto voi olla kustannustehokasta myös pienessä mittakaavassa. Selluloosaetanolin kustannuksilla on huomattava potentiaali alentua nykyisistä arvioista, mikäli raaka-aineena käytetään metsäteollisuudesta peräisin olevaa, paperin raaka-aineeksi kelpaamatonta selluloosaa. Mikäli etanolin tuotanto integroidaan olemassa oleviin tehtaisiin siten, että myös ligniininpoisto on jo ratkaistu teknistaloudellisesti järkevällä tavalla, ja mikäli entsyymikustannukset pienenevät, saattavat tuotantokustannukset pudota jopa 0,44 euroon litralta. Tislauksen yksikkökustannukset voivat kuitenkin olla suuret pienen mittakaavan tuotantolaitoksessa, minkä vuoksi arvioon sisältyy huomattavaa epävarmuutta.