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

Siemens Gamesa rakentaa valtavan tuuliturbiinin

Uusiutuvan energian ratkaisuista tunnettu Siemens Gamesa Renewable Energy tuo markkinoille maailman suurimman offshore -tuuliturbiinin. Teholtaan yli 10 megawatin jättiläinen tuottaa vuodessa tarpeeksi energiaa lähes 10 000 eurooppalaiseen kotitalouteen.

BP povaa uusiutuvalle energialle historian nopeinta kasvua

Maailman energiatuotanto nojautuu seuraavien kahden vuosikymmenen aikana yhä enemmän uusiutuvaan energiaan, joka kasvaa nopeammin kuin mikään muu polttoainemuoto ikinä ennen, arvioi energiajätti BP. Raakaöljyn kysyntä nousee huippuunsa vasta vuoden 2030 tienoilla, kunnon öljy-yhtiö ennustaa.

15.2.2019 | Tutkimus ja koulutus

Tampereen yliopisto panostaa tekoälyn soveltamiseen teollisuudessa

Tekoälyn tuomaa murrosta rummutetaan paljon, mutta hyödyntämättömiä sovellusmahdollisuuksia Suomen teollisuudessa on edelleen merkittävästi. Tätä potentiaalia kartoitetaan Tampereen yliopiston ja yritysten käynnistämässä kaksivuotisessa MIDAS-tekoälyprojektissa.  

11.2.2019 | Alan Uutiset

Uusi verkkotyökalu organisaatioille tekoälykypsyyden testaamiseen

VTT:n kehittämän verkkotyökalun avulla organisaatiot voivat selvittää tekoälyvalmiutensa. Työkalua esitellään tänään 11.2.2019 klo 17 alkavassa AI Monday -tilaisuudessa Helsingin keskuskirjasto Oodissa.

Tulevaisuuden toimivat väylät edellyttävät monipuolisia rahoituskeinoja ja merkittävää rahoitustason nostoa

Liikennejärjestelmän kehittäminen edellyttää pitkäjänteisiä rahoituspäätöksiä sekä riittävää liikenneverkon kunnossapidon ja kehittämisen rahoitustasoa, sanoi Väylän pääjohtaja Kari Wihlman viraston ensimmäisessä sidosryhmätilaisuudessa tänään perjantaina 8.2. Finlandiatalolla.

VTT kehitti uudentyyppisen laitteen hankalien jätemateriaalien prosessointiin

VTT:n kehittämällä lieriöekstruuderilla on hyvät mahdollisuudet mullistaa kierrätettävien materiaalien käsittelyä ja siten edistää kiertotalousliiketoimintaa. Se soveltuu esimerkiksi hankalien tekstiili- ja muovijätteiden ja hävikkiruoan pelletointiin. Laitteen ensimmäinen prototyyppi ylitti jo ensimmäisissä testeissä tutkijoiden ja teollisen ohjausryhmän odotukset. VTT etsii parhaillaan tekniikalle kaupallistajaa.