Nægur markaður fyrir iðnvið úr grisjunum
Vinnsla spóna í undirburð fyrir húsdýr getur nýtt
allan grisjunarvið á Íslandi a.m.k. næstu 20 ár og
sennilega fram yfir 2050.
Grisjun í Skorradal Grisjunarviður úr Haukadal Myndir úr verksmiðju Hestalistar-Spónavals: Loftur Jónsson
20000
18000
Mögulegur sjálfbær árlegur
16000
Sjálfbært hægt að grisja Nokkur fyrirtæki framleiða
14000
grisjunarafli (m3)
nú spæni úr íslenskum
12000 grisjunarviði.
Árin 2010 – 2030:
10000
4.000 – 6.000 m3 á ári
8000
6000
Árin 2030-2050
Þetta er nútíðin!
4000
14.000 – 20.000 m3 á ári Hver er framtíðin?
2000
0
2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060
Ártal
Járnblendiverksmiðjan á
Grundartanga
Myndir: Elkem Ísland
Iðnviðartilraun Grisjun í Skorradal 2009
2009 – 2010
Íslenskur iðnviður
Gæði og áhrif á rekstur
Undirritun samnings milli Elkem Ísland
og Skógræktar ríkisins um grisjun 1000
tonna af iðnviði fyrir framleiðslutilraun á
Grundartanga (13.07.2009). Flutningur á
Mynd: Aðalsteinn Sigurgeirsson. Grundartanga
1000 tonn af sitkagrenibolum úr
Skorradal komnir á Grundartanga
fyrir framleiðslutilraun Elkem Ísland
Af hverju þarf viðarkurl
eða viðarkol í kísilvinnslu?
Við kísilvinnslu myndast kísileinoxíð
1000 tonn af sitkagrenibolum bíða kurlunar á Grundartanga fyrir gas (SiO) sem leitar upp ofnfylluna og
framleiðslutilraun Elkem Ísland vorið 2010
tapast með afgasi frá ofnunum (oxast
þar og verður að kísilryki - sóun á orku
Kolmónoxíð
afgas frá og hráefnum!). Viðarkol hafa mikið
COgas COgas ofninum yfirborð og kísileinoxíð gas hvarfast
hratt við þau. Þá myndast kísilmálmur
Kolefni tekur sem sígur til botns í ofninum. Því er
O+C súrefni frá SiO
haft viðarkolalag efst í ofninum til að
gasinu
O+C ná SiO gasinu áður en það tapast úr
Kolefni tekur
SiOgas Kísileinoxíð ofnfyllunni.
súrefni frá gas leitar upp
kísilsýrunni ofnfylluna
Notkun viðarkurls (þurrvigt) á tonn
af kísilmálmi (Si):
SiO2 Si Kísilmálmur
sekkur til
Kísilsýra Hiti um botns í 0,2 tDM tSi-1 kísiljárnframleiðsla
(kvartsít) 2000°C ofninum 1,0 tDM tSi-1 kísilmálmframleiðsla
Járnblendiverksmiðjan
á Grundartanga
Myndir: Elkem Iceland
Grundartangi
Helguvík
Kísiliðnaður á Íslandi
1. 1975: Islenska járnblendifélagið
1. Ofn 1 í notkun 1979
2. Ofn 2 í notkun 1980
3. Ofn 3 í notkun 1999 Þorlákshöfn
4. Magnesium (FSM) vinnslulína 2008
2. 1980: Undirbúin kísilmálmverksmiðja við Reyðarfjörð
3. 2011: Icelandic Silicon Corporation. Helguvík Reykjanesbæ. Bygging
verksmiðju hefst sumarið 2011 og hún hefur vinnslu 2013 (2014)
4. 2008-2011: Undirbúnar kísilmálm- og sólarkísilverksmiðjur
1. Grundartangi: Elkem Ísland.
2. Þorlákshöfn: Timminco Limmited, Canada og Stokkur Energy Íslandi.
3. Húsavík?
$4,00
Kreppan var stutt í kísiliðnaðinum
$3,50
$3,00 Heimsmarkaðsverð á kísilmálmi (Si) og
kísiljárni (FeSi75) féll í kreppunni 2008 en
Verð á kg kísils
$2,50
fer nú hækkandi með vaxandi eftirspurn í
$2,00
Asíu.
$1,50 Kísiljárn er um 4/5 af heimsframleiðslu kísils
og kísilmálmblendis
$1,00
$0,50 FeSi75
Verð á kísilmálmi (Si) og kísiljárni með 75%
Si kísilinnihaldi (FeSi75) (ágúst 2008 – október
$0,00 2010). Elkem Ísland framleiðir 75% kísiljárn.
2. janúar 2008 1. janúar 2009 1. janúar 2010
Dagsetning Heimild: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/
Spurn eftir kísiljárni fer vaxandi
vegna aukinnar stál og
járnvinnslu aðallega í Kína,
Indlandi og öðrum nýjum
hagvaxtarríkjum
Heimsframleiðsla járns og stáls
1.600
Kísiljárn er mest notað í
1.400 stál- og járnblöndur
Framleiðsla (milljón tonn)
1.200
Frá aldamótum 2000
1.000 hefur járn- og
stálframleiðsla
800
stóraukist í heiminum.
600 Aukningin er nánast
400
öll í Kína og nýjum
hagvaxtarríkjum utan
Járn
200 Evrópu og Norður-
Stál
0
Ameríku
1900 1920 1940 1960 1980 2000
Ár Heimild: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/
Heimsframleiðsla á
kísilmálmi og kísiljárni
Lönd 2009 %
Kína 4600 67%
Rússland 610 9%
8000 Noregur 330 5%
Brasilía 240 3%
Heimsframleiðsla kísils
Kísilframleiðsla (þúsund tonn Si)
7000
1994 - 2010 Bandaríki NA 170 2%
6000 Suður-Afríka 130 2%
Kína Kína framleiðir Úkraína 120 2%
5000
nærri 2/3 af öllum Ísland 93 1%
4000 kísli í heiminum Frakkland 69 1%
Indland 68 1%
3000
Ísland er í 8. sæti Venesúela 62 1%
2000 10 næststærstu með 1% af heims-
Kanada 59 1%
(Framleiða hvert yfir 50.000 tonn Si á ári) framleiðslunni
1000 Önnur lönd 290 4%
Lönd sem framleiða
Samtals 6900 100%
0 innan við 50.000 tonn
1990 1995 2000 2005 2010 Si á ári
Ár
Helstu kísilframleiðslulönd heims
og ársframleiðsla 2010 (þúsund
Síðastliðin 5 ár (2006-2010) hefur heims-framleiðsla kísils aukist tonn Si og % af heimsframleiðslu)
um 460 þúsund tonn Si árlega. Í Kína er 88% aukningarinnar.
Kreppan hafði lítil og skammvinn áhrif. Heimild: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/
Orkuvinnsla í heiminum á 21. öld
Spá um þróun orkuframleiðslu í heiminum til aldamóta 2100 Aðrir orkugjafar
(Heimild Elkem Solar AS, 24. apríl 2007)
Árleg orkuframleiðsla
Sólarhiti
Kísiliðnaðurinn spáir að raforka
Raforka úr
úr sólarljósi verði aðalorkugjafi sólarljósi
mannkyns við lok 21. aldar.
Vindorka
Vaxandi orkuþörf
Hærra orkuverð
Vaxandi umhverfisvitund Lífmassi
Verulegur hluti mannkyns utan
raforkukerfis Vatnsorka
Kjarnorka
Jarðgas
Kol
Olía
180
Helguvík
Kísilframleiðsla 160
140
Stóraukin kísilvinnsla eftir 2008
Framleiðsluaukning hjá Elkem
Kísill (þúsund tonn Si)
120
Ísland og ný kísilmálmverksmiðja
á Íslandi 100
80
Íslenska kísilfélagsins í Helguvík
60
Grundartangi
40
20
Núverand (efri tafla) og áformuð (neðri tafla)
0
kísilvinnsla á Íslandi ásamt iðnviðarþörf´kísiliðnaðarins 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Ár
Núverandi rekstur (fyrir 2014) Kísill Viðarkurl Kísilframleiðsla á Íslandi 1979 – 2010 (blá lína)
ásamt spá til 2014 (rauð punktalína með krossum)
Fyrirtæki Staður Vara tSi ár-1 tDM ár-1
Elkem Ísland Grundartanga Kísiljárn 80.000 14.000
Íslenska kísilfélagið Helguvík Hrákísill 40.000 40.000 Núverandi þörf íslensks kísiliðnaðar fyrir
Samtals 120.000 54.000
viðarkurl er 14.000 tonn á ári (þurrvigt) en
verður 54.000 tonn árið 2014!
Áformaður rekstur (eftir 2014) Kísill Viðarkurl Elkem Ísland hefur nú starfsleyfi fyrir
Fyrirtæki Staður Vara tSi ár-1 tDM ár-1 sólarkísilvinnslu á Grundartanga og
Elkem Ísland Grundartanga Hreinkísill 20.000 15.500 Kanadískt fyrirtæki (Timminco) hefur
Timminco Þorlákshöfn Hrákísill 50.000 50.000
kannað byggingu kísilmálmverksmiðju í
Þorlákshöfn. Verði þessar verksmiðjur
Samtals 70.000 65.500
starfræktar mun iðnviðarþörf íslensks
kísiliðnaðar aukast í um 120.000 tonn á
ári (þurrvigt).
Núverandi og áformað Samtals 190.000 119.500
Spurn kísiliðnaðarins (2014) eftir iðnviði er
54.000 tonn (þurrvigt) og samsvarar um
140.000 m3 af timbri árlega!
Mögulegur hagkvæmur og sjálfbær
grisjunarafli fyrir iðnviðarkurl til notkunar í
kísiliðnaði á Suðvesturlandi er:
Til 2030: 1000 – 3.000 m3 ár-1
Um 2050: 5000 – 10.000 m3 ár-1
100%
Fram til 2050 geta grisjanir ekki dugað
Hlutfall (%) mögulegs sjálfbærs
90%
iðnviðarþörf Íslensks kísiliðnaðar! 80%
70%
Grisjunarafla
60% % grisjunarafla eftir
90% 50% flutningsvegalengd frá
mögulegum sjálfbærum grisjunarafla (%)
40% skógi til Grundartanga
Um 30% of mögulegum
Hlutfall hagkvæms grisjunarafla af
80%
30%
70% sjálfbærum grisjunarafla er
20%
60% innan hagkvæmrar 10%
50% flutningsvegalengdar frá 0%
40%
Grundartanga 0 100 200 300 400 500 600 700
Flutningsvegalengd frá skógi til Grundartanga (km)
30%
20%
10%
Hlutfall (%) hagkvæms grisjunarafla
0%
0 100 200 300 400 500 600 700
af mögulegum grisjunarafla (m3) eftir
Flutningsvegalengd til Grundartanga (km)
flutningsvegalengd til Grundartanga
Af hverju iðnviðarskógrækt á Íslandi?
• Grisjanir úr núverandi skógum geta ekki skilað nægum
viðarafla fyrir íslenskan kísiliðnað
• Sjóflutningur á iðnviði til Íslands er um 1/3 af kurlverði á
hafnarbakka við kísilverksmiðju á Íslandi
– samkeppnisforskot Íslenskrar ræktunar!
• Verð á iðnviði í Evrópu og N-Ameríku fer hækkandi
vegna hratt vaxandi notkunar í viðarorkuverum og
almennrar spurnar eftir timbri frá hagvaxtarríkjum í
Austur Asíu
– Dýrara og erfiðara að afla iðnviðar erlendis fyrir Íslenskan
kísiliðnað
• Sparar gjaldeyri og skapar atvinnu í dreifbýli
• Iðnviðarskógrækt getur verið arðsöm landnýting
Er hægt að fá 54.000 tonn
(þurrvigt) innan 20 ára úr nýjum
iðnviðarskógum?
Járnblendiverksmiðja
Grundartanga
Kísilmálmverksmiðja
Helguvík
Iðnviðarskógur Kísilmálmverksmiðja
Þorlákshöfn
Sandlækjarmýri
Plantað 1991 - 1995
Asparskógurinn er alls 85 ha (iðnviðarskógur
bænda 68 ha, tilraunir 17 ha) og stendur á
Sandlækjarmýri í landi bæjanna
Þrándarlundar, Þrándarholts og Sandlækjar í
Skeiða- og Gnúpverjahrepp, Árnessýslu.
Tilraunir á Sandlækjarmýri
Tilraunasvæði
Áburðartilraun
Þrándarholt
Klónatilraun
Þéttleika-
tilraun B
Asparskógur
Sitkagreni- Þéttleikatilraun A
Sandlækur
(SG)
tilraun
Asparskógur - Þrándarlundur
1,4 m bil milli trjáa
100
80
Lífmassi (tonn DM ha )
-1
60
40
20
Alaskaösp „Iðunn‟
0
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
Alaskaösp „Iðunn‟, Sandlækjarmýri (20 ára vöxtur)
Þéttleiki skógar (tré ha-1)
60
Alaskaösp „Iðunn‟ Lífmassi ofanjarðar (stofn og greinar) ≈ 60 tDM ha-1
50 Meðalhæð 7,1 0,9 m Meðal ársvöxtur ≈ 3 tDM ha-1 ár-1
Lífmassi trés (kg DM tré )
-1
Fyrir þéttleika skógar > 5000 tré ha-1 (trjábil 1,4 m)
40
Þróttmeiri klónar á Sandlækjarmýri ná
30
≈ 60 tDM ha-1 og meðal ársvexti ≈ 3 tDM ha-1 ár-1
20
Við þéttleika um 1.500 tré ha-1 (trjábil 2,6 m)
(meðalhæð 8,5 0,6 m)
10
Alaskaösp höggin á 15-20 ára lotu getur endurnýjast
0 af rótar- og stofnsprotum (þarf ekki að endurplanta)
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
Þéttleiki skógar (tré ha-1) Óbirtar niðurstöður: Lena Mikaelsson & Þorbergur H. Jónsson
Innan 20 ára þarf 18-40 þúsund hektara af asparskógi
til að mæta iðnviðarþörf íslensks kísiliðnaðar
Núverandi rekstur (fyrir 2014) Kísill Viðarkurl Skógur Ræktun
Fyrirtæki Staður Vara tSi ár-1 tDM ár-1 ha ha ár-1
Elkem Ísland Grundartanga Kísiljárn 80.000 14.000 4.667 233
Íslenska kísilfélagið Helguvík Hrákísill 40.000 40.000 13.333 667
Samtals 120.000 54.000 18.000 900
Asparskógur á 20 ára lotu
Áformaður rekstur (eftir 2014) Kísill Viðarkurl Skógur Ræktun
Fyrirtæki Staður Vara tSi ár-1 tDM ár-1 ha ha ár-1
Elkem Ísland Grundartanga Hreinkísill 20.000 15.500 5.167 258
Timminco Þorlákshöfn Hrákísill 50.000 50.000 16.667 833
Samtals 70.000 65.500 21.833 1.092
Asparskógur á 20 ára lotu
Núverandi og áformað Samtals 190.000 119.500 39.833 1.992
Er til land undir iðnviðarskóg
innan 100 km frá verksmiðjum?
Stærð: 139.000 ha
Skilyrði:
• Landnotkun: Framræst votlendi
• 9,7°C lágmarksmeðalhitastig júní, júlí, ágúst 1990-2006
• Innan 100 km radíus frá verksmiðjum
• Utan svæða skráðum af Umhverfisstofnun
Stærð: 128.000 ha
Skilyrði:
• Landnotkun: Graslendi, mólendi, hálf og lítt gróið land
• 9,7°C lágmarksmeðalhitastig júní, júlí, ágúst 1990-2006
• Innan 100 km radíus frá verksmiðjum
• Utan svæða skráðum af Umhverfisstofnun
Asparskógrækt með
eða án grisjana á 40-60
ára lotu. Uppskorið með
Iðnviðarræktu með alaskaösp
skógarhöggsvélum. þrjár aðalleiðir
Iðnviðarskógrækt (15-25
ára lota). Uppskorið með
Akurskógrækt (10-15 ára lota)
skógarhöggsvélum sem
Uppskorið með sláttukurlurum
safna viðaraflanum í knippi
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni bundið um tíma í skógi)
Aðskildir C-ferlar skógar
Viðarafli
og kísiliðnaðar
Timbur
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl.
Afgas
Förgun
Mannvirki og húsbúnaður Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
(C-bundið í áratugi)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni bundið um tíma í skógi)
C-hringrás
Viðarafli
endurnýtingar fyrir
kísilframleiðslu
Timbur
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl.
Afgas
Förgun
Mannvirki og húsbúnaður Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
(C-bundið í áratugi)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni bundið um tíma í skógi)
C-hringrás iðnviðar og
Viðarafli
endurnýtingar fyrir
kísilframleiðslu
Timbur Iðnviður
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl.
Afgas
Förgun
Mannvirki og húsbúnaður Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
(C-bundið í áratugi)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni
C-hringrás iðnviðar og bundið um
Viðarafli tíma í skógi)
endurnýtingar fyrir
kísilframleiðslu
Timbur Iðnviður
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl.
Afgas
Förgun
Mannvirki og húsbúnaður Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
(C-bundið í áratugi)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni
C-hringrás iðnviðar fyrir bundið um
Viðarafli tíma í skógi)
kísilframleiðslu og
bindingu í lífkol
Timbur Iðnviður
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl.
Kolun
Afgas
Förgun
Iðnkol
Mannvirki og húsbúnaður Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
(C-bundið í áratugi)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni
C-hringrás iðnviðar fyrir bundið um
Viðarafli tíma í skógi)
kísilframleiðslu og
bindingu í lífkol
Timbur Iðnviður
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl. Gæðakurl
Förgun Afgas
Kolun
Förgun
Lífkol
Iðnkol
Mannvirki og Jarðvegur
húsbúnaður “varanleg” C-binding
(C-bundið í áratugi) og jarðvegsbætur Kísiliðnaður
Bruni (oxun)
Lífrænn úrgangur
og skólp (lífrænt)
Sólin CO2
Skógur
(Kolefni
C-hringrás sjálfbærs bundið um Vatn Raforka
Viðarafli tíma í skógi)
orkubúskapar á Íslandi
og hráefnanýtingar
Timbur Iðnviður Rafgreining
(Kolefni bundið um tíma
í viðarafurðum) Úrgangur og Kurlun og flokkun
Viðarvinnsla afskurður
Sögun, límtré, húsgögn o.fl. Gæðakurl Vetni
Förgun Afgas
Kolun
Förgun Eldsneytisgerð
Lífkol
Iðnkol
Fljótandi eldsneyti
Mannvirki og Jarðvegur
húsbúnaður “varanleg” C-binding
(C-bundið í áratugi) og jarðvegsbætur Kísiliðnaður Samgöngur
sjávarútvegur
Lífrænn úrgangur
og skólp (lífrænt)
Á 20 árum?
(fyrir 2030)
• Getum byggt upp innlenda
iðnviðarauðlind sem sparar innflutning
viðarkurls fyrir íslenskum kísiliðnaði
– 18.000 ha dygðu fyrir verksmiðjurnar á
Grundartanga og í Helguvík
• Árleg plöntun 900 ha
• Landþörf um 7% af óræktuðu láglendi
innan 100 km frá verksmiðjunum
• Skógurinn myndi binda 2,2 milljón tonn
CO2 varanlega.
– 40.000 ha þyrfti ef allar áformaðar
verksmiðjur tækju til starfa innan 20
ára
• Árleg plöntun 2000 ha
• Landþörf um 15% af óræktuðu láglendi
innan 100 km frá verksmiðjunum
• Skógurinn myndi binda 4,9 milljón tonn
CO2 varanlega
Þarna er heill skógur af tækifærum!
Við þurfum ekki að bíða í mannsaldur eftir
skógrækt sem mikilvægum þætti í íslensku
atvinnulífi!
20 ára alaskaösp á
Sandlækjarmýri tilbúin
til grisjunar (um 9 m há)