Valorization of non-traditional lignocellulosic feedstocks for bioenergy and biorefinery applications
Papamatthaiakis N. (2026). Valorization of non-traditional lignocellulosic feedstocks for bioenergy and biorefinery applications. https://doi.org/10.14214/df.399
Tiivistelmä
Biomassa on runsas ja uusiutuva raaka-aine, jota voidaan hyödyntää energiantuotannossa esimerkiksi polton, biokemiallisten muunnosprosessien ja teollisten energiajärjestelmien avulla. Raaka-ainepohjan monipuolistaminen voi parantaa biomassan hyödyntämistä ja auttaa ymmärtämään, miten eri käsittelymenetelmät vaikuttavat polttoaineen ominaisuuksiin ja sivuvirtojen hyödyntämismahdollisuuksiin. Uudet teknologiat ja kehittyvät markkinat voivat lisäksi parantaa uusien biomassaraaka-aineiden hyödyntämistä, lisätä niiden taloudellista arvoa ja pienentää ympäristövaikutuksia. Ei-perinteisistä lignoselluloosapohjaisista raaka-aineista on kuitenkin edelleen vähän vertailevaa tietoa paikallisissa olosuhteissa. Tässä väitöskirjassa arvioidaan monivuotisia energiakasveja, kahvintuotannon sivutuotteita ja Brasilian alkuperäisiä lehtipuulajeja bioenergian ja biojalostuksen raaka-aineina. Osatutkimuksessa I tarkasteltiin jättitatar (Fallopia sachalinensis var. ‘Igniscum’) ja virginiantalvikki (Sida hermaphrodita) -kasvien soveltuvuutta pellettien valmistukseen pohjoisissa olosuhteissa. Tilavuuspaino, kosteus, energiasisältö ja alkuainekoostumus vastasivat pääosin pellettien laatuvaatimuksia, mutta mekaaninen kestävyys ja tuhkapitoisuus vaativat lisätutkimuksia. Osatutkimuksessa II tutkittiin hydrotermisen nesteytyksen soveltuvuutta kahvintuotannon sivutuotteiden käsittelyyn. Menetelmä paransi tuotteiden energiaominaisuuksia ja tuotti kemiallisesti monimuotoisia öljyjakeita, jotka sisälsivät muun muassa rasvahappoja ja alkaloideja. Osatutkimuksessa III arvioitiin Brasilian Cerrado–Caatinga-siirtymäalueen alkuperäisiä lehtipuulajeja, joiden teollisesta energiakäytöstä ei ollut aiempaa tutkimustietoa. Metsäinventointia, puustotunnuksia ja polttoaineominaisuuksia yhdistämällä tunnistettiin energiakäyttöön soveltuvia lajeja. Väitöskirja tuottaa vertailevaa tietoa uusista biomassaraaka-aineista ja niiden käsittelymenetelmistä sekä osoittaa mahdollisuuksia laajentaa bioenergian ja biojalostuksen raaka-ainevalikoimaa.
Avainsanat
energiakasvit;
lehtipuulajit;
kahvintuotannon sivutuotteet;
pelletit;
hydroterminen käsittely;
kemialliset yhdisteet;
sertifiointi
-
Papamatthaiakis,
University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences
https://orcid.org/0000-0002-9423-8890
Sähköposti
nikolaos.papamatthaiakis@uef.fi
Julkaistu 24.9.2026
Katselukerrat 96
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.399 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Papamatthaiakis N, Laine A, Haapala A, Ikonen R, Kuittinen S, Pappinen A, Kolström M, Mola-Yudego B (2021) New energy crop alternatives for northern Europe: Yield, chemical and physical properties of Giant knotweed (Fallopia sachalinensis var. ʽIgniscumʼ) and Virginia mallow (Sida hermaphrodita). Fuel 304, article id 121349.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121349
Papamatthaiakis N, Barbero-López A, Eronen E, Jänne J, Mola-Yudego B, Haapala A (2025) Hydrothermal Liquefaction of Coffee Silverskin and Spent Coffee Grounds: Bioenergy and Biochemical Potential. BioEnergy Research 18, article id 65.
https://doi.org/10.1007/s12155-025-10867-3
Papamatthaiakis N, Ribeiro A, Pineda Zapata S, Ferraz Filho AC, Haapala A, Mola-Yudego B Insights into the combustion properties and forest traits of native wood species for the emerging bioeconomy in NE Brazil. Manuscript.
