Utilization of agricultural and forestry side streams in biocoal production in Finland
Prusila, Tuukka (2026)
Kandidaatintyö
2026
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260828120644
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260828120644
Tiivistelmä
This thesis examines the utilization of agricultural and forestry side streams for biocoal production in Finland. The study focuses on the availability and suitability of biomass side streams, biocoal production technologies, the sustainability of biocoal, and its current and future role in the Finnish energy system. The research was conducted as a literature review.
The results show that Finland has a substantial resource base for biocoal production due to its large forestry industry and agricultural production. Forestry side streams, including wood-processing by-products and forest harvesting residues, are generally the most suitable feedstocks for biocoal production because of their high lignocellulosic content and lower ash and alkali metal concentrations compared to most agricultural residues. Agricultural side streams generally have higher moisture and ash contents, making them more suitable for alternative uses.
Torrefaction is identified as the most suitable technology for producing biocoal. Torrefaction increases energy density, hydrophobicity and grindability, while reducing moisture and volatile content. Compared with raw biomass, torrefied biocoal therefore has improved properties for storage, transport and combustion.
The current role of torrefied biocoal in Finland remains limited, with no commercial success and production mainly limited to research and development. The results indicate that the future of biocoal in Finland may lie in heavy industry, particularly steel and cement production, rather than in replacing coal in power generation. Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan maatalouden ja metsätalouden sivuvirtojen hyödyntämistä biohiilen tuotannossa Suomessa. Tutkimus keskittyy biomassasivuvirtojen saatavuuteen ja soveltuvuuteen, biohiilen tuotantoteknologioihin, biohiilen kestävyyteen sekä sen nykyiseen ja tulevaan rooliin Suomen energiajärjestelmässä. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena.
Tulokset osoittavat, että Suomessa on merkittävä resurssipohja biohiilen tuotannolle laajan metsäteollisuuden ja maataloustuotannon ansiosta. Metsätalouden sivuvirrat, kuten puunjalostuksen sivutuotteet ja metsähakkuutähteet, ovat yleisesti soveltuvimpia raaka-aineita biohiilen tuotantoon niiden korkean lignoselluloosapitoisuuden sekä useimpiin maatalouden sivuvirtoihin verrattuna alhaisempien tuhka- ja alkalimetallipitoisuuksien vuoksi. Maatalouden sivuvirroissa on yleensä korkeampi kosteus- ja tuhkapitoisuus, minkä vuoksi ne soveltuvat paremmin muihin käyttötarkoituksiin.
Torrefiointi todetaan soveltuvimmaksi teknologiaksi biohiilen tuotantoon. Torrefiointi parantaa energiatiheyttä, hydrofobisuutta ja jauhettavuutta sekä vähentää kosteuden ja haihtuvien aineiden määrää. Raakabiomassaan verrattuna torrefioidulla biohiilellä on siten paremmat ominaisuudet varastoinnin, kuljetuksen ja polton kannalta.
Torrefioidun biohiilen rooli Suomessa on toistaiseksi rajallinen; se ei ole saavuttanut kaupallista menestystä, ja tuotanto on keskittynyt pääasiassa tutkimus- ja kehitystoimintaan. Tulokset viittaavat siihen, että biohiilen tulevaisuus Suomessa saattaa liittyä pikemminkin raskaan teollisuuden, erityisesti teräs- ja sementtiteollisuuden, tarpeisiin ennemmin kuin kivihiilen korvaamiseen energiantuotannossa.
The results show that Finland has a substantial resource base for biocoal production due to its large forestry industry and agricultural production. Forestry side streams, including wood-processing by-products and forest harvesting residues, are generally the most suitable feedstocks for biocoal production because of their high lignocellulosic content and lower ash and alkali metal concentrations compared to most agricultural residues. Agricultural side streams generally have higher moisture and ash contents, making them more suitable for alternative uses.
Torrefaction is identified as the most suitable technology for producing biocoal. Torrefaction increases energy density, hydrophobicity and grindability, while reducing moisture and volatile content. Compared with raw biomass, torrefied biocoal therefore has improved properties for storage, transport and combustion.
The current role of torrefied biocoal in Finland remains limited, with no commercial success and production mainly limited to research and development. The results indicate that the future of biocoal in Finland may lie in heavy industry, particularly steel and cement production, rather than in replacing coal in power generation.
Tulokset osoittavat, että Suomessa on merkittävä resurssipohja biohiilen tuotannolle laajan metsäteollisuuden ja maataloustuotannon ansiosta. Metsätalouden sivuvirrat, kuten puunjalostuksen sivutuotteet ja metsähakkuutähteet, ovat yleisesti soveltuvimpia raaka-aineita biohiilen tuotantoon niiden korkean lignoselluloosapitoisuuden sekä useimpiin maatalouden sivuvirtoihin verrattuna alhaisempien tuhka- ja alkalimetallipitoisuuksien vuoksi. Maatalouden sivuvirroissa on yleensä korkeampi kosteus- ja tuhkapitoisuus, minkä vuoksi ne soveltuvat paremmin muihin käyttötarkoituksiin.
Torrefiointi todetaan soveltuvimmaksi teknologiaksi biohiilen tuotantoon. Torrefiointi parantaa energiatiheyttä, hydrofobisuutta ja jauhettavuutta sekä vähentää kosteuden ja haihtuvien aineiden määrää. Raakabiomassaan verrattuna torrefioidulla biohiilellä on siten paremmat ominaisuudet varastoinnin, kuljetuksen ja polton kannalta.
Torrefioidun biohiilen rooli Suomessa on toistaiseksi rajallinen; se ei ole saavuttanut kaupallista menestystä, ja tuotanto on keskittynyt pääasiassa tutkimus- ja kehitystoimintaan. Tulokset viittaavat siihen, että biohiilen tulevaisuus Suomessa saattaa liittyä pikemminkin raskaan teollisuuden, erityisesti teräs- ja sementtiteollisuuden, tarpeisiin ennemmin kuin kivihiilen korvaamiseen energiantuotannossa.