Hiilidioksidi talteen tekniikan avulla

Hiilidioksidin talteenotto — CCS — vilahtelee pelastusrenkaana lähes kaikissa hallitustenvälisen ilmastopaneelin (IPCC) skenaarioissa. Näin oli myös IPCC:n edellisessä raportissa vuonna 2014, Energiauutiset raportoi.

industry-sunrise-clouds-fog-39553

Polttamisessa syntyvä hiilidioksidi voidaan ottaa talteen savupiipun nokalta, puristaa nesteeksi ja survoa merenpohjan alle huokoisiin geologisiin muodostelmiin tai imeyttää maaperän mineraaleihin. Insinöörit ovat osanneet tämän jo pitkään. USA:ssa ensimmäinen Val Verden hiilidioksidin talteenottolaitos käynnistyi jo vuonna 1972. Laitos kykeni nesteyttämään tuolloin hiilidioksidia 1,3 miljoonaa tonnia vuosittain.

CCS-historian lasketaan kuitenkin alkavan vuodesta 1996, jolloin Norjassa käynnistyi Sleipner-niminen laitos. Hiilidioksidin nesteyttämisen lisäksi laitos kykeni myös varastoimaan nesteytettyä hiilidioksidia. Tällä hetkellä eri puolilla maailmaa toimii parisenkymmentä CCS-laitosta, jotka puristavat nesteeksi yhteensä vajaat 30 miljoonaa tonnia hiilidioksidia vuosittain. Vertailun vuoksi: Suomen vuotuiset hiilidioksidipäästöt ovat noin 40 miljoonaa tonnia.

Maailman ensimmäinen kaupallisesti toimiva hiilidioksidin talteenottolaitos valmistui Kanadaan vuonna 2014. Boundary Damin 110 megawatin tehoisen hiilivoimalaitoksen yhteyteen rakennettu talteenottolaitos nesteyttää vuosittain noin miljoona tonnia hiilidioksidia. Hiilikentän päälle rakennetun voimalaitoksen ympäristölupa peräti edellytti CCS-laitoksen rakentamista.

Nesteytettyä hiilidioksidia voidaan kuljettaa laivoilla ja säiliöautoilla tai putkia pitkin kohti sopivia loppusijoituspaikkoja, jos ne eivät sijaitse laitoksen välittömässä läheisyydessä.

CCS-hankkeita on Kanadan lisäksi toteutettu Algeriassa, Australiassa, Brasiliassa, Norjassa, Saudi-Arabiassa ja Yhdysvalloissa. Vielä 2010-luvun alussa Meri-Porin kivihiiltä käyttävän voimalaitoksen yhteyteen oli tarkoitus rakentaa hiilidioksidin talteenottolaitos. Sen hinnaksi laskettiin 500 miljoonaa euroa. Fortum oli ajatuksesta erityisen innostunut. Hankkeesta kuitenkin luovuttiin, koska Euroopan unioni ei ollut halukas tukemaan hanketta taloudellisesti.

Vattenfallin hiilidioksidin talteenottoprojekti ajautui vaikeuksiin Saksassa vuonna 2009, koska paikalliset asukkaat vastustivat sitä. Vattenfallin ajatuksena oli kuljettaa nesteytetty hiilidioksidi Puolaan ja varastoida se käytöstä poistetuille kaasukentille. Hollannissa öljy-yhtiö Shellillä oli samanlaisia suunnitelmia, mutta viranomaiset eivät myöntäneet hankkeelle lupaa.

Kallista tekniikkaa

CCS-laitteet ovat vielä kalliita ja hiilidioksidin puristaminen nesteeksi kuluttaa energiaa. Voimalaitoksen yhteyteen asennettu hiilidioksidin talteenottolaitteisto heikentää jonkin verran voimalaitoksen hyötysuhdetta ja syö osan laitoksen tuottamasta sähköstä.

VTT:n tutkimuspäällikkö Antti Arasto kertoo, että nykyaikaiset CCS-laitteet aiheuttavat parhaimmillaan vain muutaman prosenttiyksikön tappiot voimalaitoksen toiminnalle.

— Hiilidioksidin nesteyttämiseen voidaan käyttää voimalaitoksen tuottamaa sähköä tai nesteyttäminen voidaan tehdä myös höyryllä. Voimalaitoksen sähkösaaliin menetykset ovat pienentyneet huomattavasti kymmenen vuoden takaisesta, Arasto huomauttaa.

Kansainvälisen energiajärjestö IEA:n mukaan noin kuudesosa ihmisen aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä voitaisiin ratkaista CCS-tekniikan avulla. Oleellista on kuitenkin se, mitä lysti maksaa verrattuna muihin päästövähennystoimenpiteisiin. Vuonna 2014 VTT arvioi CCS-tekniikan olevan kilpailukykyistä, kun päästöoikeus maksaa 60—70 euroa hiilidioksiditonnilta. Arasto toteaa, että suuruusluokka on yhä lähellä neljän vuoden takaista arviota — ehkä hieman alhaisempi.

Arasto kuitenkin muistuttaa, että sähkömarkkinat ovat muuttuneet nopeasti — samoin kansainvälisen ilmastopolitiikan toteuttamisen reunaehdot.

— Uuden ilmastomuutosta hidastavan tekniikan hintaa ei enää kauhistella samalla tavalla kuin aikaisemmin. Tämän on osoittanut myös uusiutuvan energian tuotantoteknologian yleistyminen ja voimakas käyttöönotto.

Araston mielestä ilmaston lämpenemistä ei voida pysäyttää ilman CCS-tekniikan hyödyntämistä. Saman ovat todenneet myös IEA ja IPCC. Vaikka hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin liittyvä keskustelu on ollut pitkään alavireistä, näyttää mielenkiinto CCS-tekniikkaa kohtaan piristyneen viime aikoina.

— Esimerkiksi Hollanti on jo sisällyttänyt CCS:n kansalliseen ilmasto- ja energiastrategiaansa. Norjassa taas Fortum on omistajana jätteenpolttolaitoksessa, jonka yhteyteen rakennetaan hiilidioksidin talteenottolaitos.

Tuotetaanko myös jotain hyödyllistä?

Hiilidioksidia voidaan ottaa talteen voimalaitosten ja tehtaiden piippujen nokasta, mutta sitä voidaan imeä myös ilmakehästä maaperään tai mineraaleihin. Araston mielestä parempi olisi tuottaa hyödyllisiä tuotteita samalla, kun hiilidioksidi kerätään talteen.

— Hiilidioksidin imeminen ilmasta maahan on selvästi kalliimpaa kuin sen nesteyttäminen voimalaitoksen tai teollisuuslaitoksen piipun nokasta. Kannattavuus on parempi, kun samalla tuotetaan sähköä, kaukolämpöä tai teollisuustuotteita. Ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta tarvittavat skaalat ovat myös todella massiivisia. Lisäksi suuruuden ekonomia on CCS-toiminnassa merkittävä tekijä.

Petri Sallinen/Energiauutiset

Uusimmat artikkelit

Suomessa on otollinen kulttuuri yhdessä kehittämiselle

– Suomi on raskaan prosessiteollisuuden ja konerakentamisen Piilaakso, Pauli Järvinen sanoo.

Hänen mukaansa uusien teknologioiden kehittäminen yhdessä asiakkaiden, akateemisten laitosten ja jopa samalla toimialalla kilpailevien yritysten kesken on Suomessa helpompaa kuin monessa muussa maassa.

17.12.2018 | Tutkimus ja koulutus

Vanhan kaivostoiminnan vaikutukset luonnonympäristöön huolestuttavat edelleen Kolarissa

Tietoa vanhojen kaivosten ympäristön nykyisestä tilasta, erityisesti niiden vaikutuksista pinta- ja pohjaveteen sekä maaperään ja luonnontuotteiden käytettävyyteen kaivataan nykyistä enemmän, osoittaa tuore tutkimus.

13.12.2018 | Alan Uutiset

Fortum valmistautuu Kivenlahden uuteen biolämpölaitokseen rakentamalla uuden kaukolämpölinjan

Fortum kertoo aloittavansa kaukolämpölinjan rakennustyöt Kivenlahdesta Puolarmetsään Espoossa. Putkiyhteydellä valmistaudutaan Kivenlahteen rakennettavaan biolämpölaitokseen, joka tulee vähentämään merkittävästi Espoon hiilidioksidipäästöjä. Vuonna 2020 aloittava uusi biolämpölaitos tulee korvaamaan osan Espoon hiilipohjaisesta lämmöntuotannosta. Polttoaineena uudessa laitoksessa käytetään puuperäisiä polttoaineita, kuten hakkuutähteitä ja metsäteollisuuden sivutuotteita.

Mikkeli lähtee hyödyntämään biohiiltä hulevesien käsittelyssä

Mikkelin kaupunki panostaa uusien biohiiliratkaisujen käyttöönottoon. Kaupunkiin Pitkäjärvelle rakennetaan alkuvuoden 2019 aikana biohiiltä hyödyntävä hulevesien käsittelyjärjestelmä, joka toimii samalla ainutlaatuisena hulevesien suodatinratkaisujen tutkimus- ja kehittämisympäristönä tutkimustoimijoille ja yrityksille. Uusi ympäristö vahvistaa osaltaan alueen vesiosaamista.

Elcolinen kunnianhimoinen lupaus: 100 miljoonan liikevaihto 2023 mennessä

Elcoline Group kertoo haluavansa tuottaa erinomaisia teknisiä urakointi- ja kunnossapitopalveluita teollisuusyrityksille ja olla toimialallaan maailman ykkönen. Tavoitteet vaativat määrätietoista kasvua ja siirtymistä yrityksenä seuraavaan kokoluokkaan. Elcolinen kohdalla se tarkoittaa 1 000 työntekijää ja 100 miljoonan euron liikevaihtoa seuraavan viiden vuoden aikana. Liikevaihtotavoitteen Elcoline aikoo saavuttaa orgaanisen kasvun ja yrityskauppojen avulla.  

Painelaitteiden korjaus- ja muutostöitä koskeva ohje uudistettu

Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes) on julkaissut uudistetun version painelaitteiden korjaus- ja muutostöitä koskevasta ohjeesta. Ohjeessa kerrotaan, millaisia vaatimuksia painelaitesäädökset asettavat painelaitteiden käytönaikaisille korjaus- ja muutostöille.