Tutkimus ja koulutus | 30.11.2017

Vähäpäästöinen vedyn tuotantoteknologia tuo vetytalouden askeleen lähemmäksi

Maakaasusta voidaan tuottaa vetyä nykyistä vähäisemmillä hiilidioksidipäästöillä ja saada sivutuotteena arvokasta hiilimateriaalia. Tiina Keipi kehitti väitöstyössään laiteteknologiaa vedyntuotantoon sekä arvioi menetelmän toteutusvaihtoehtoja ja kustannuksia.

cleantech

Vetyä käytetään Suomessa suurissa määrin kemianteollisuudessa ja erityisesti öljynjalostuksessa. Kasvava käyttökohde on myös biopolttoaineiden valmistus.

– Pidemmällä tähtäimellä vetytalous, jossa vetyä käytettäisiin sähkön rinnalla energian varastointiin ja siirtoon, voisi olla kestävämpi vaihtoehto nykyiselle fossiilisiin polttoaineisiin perustuvalle energiajärjestelmällemme, kertoo TTY:llä väittelevä Tiina Keipi.

Tulevaisuuden visiona on tuottaa vetyä veden elektrolyysillä uusiutuvaa sähköä käyttäen. Toistaiseksi teknologia on kuitenkin kallis. Lisäksi sen soveltaminen laajassa mittakaavassa edellyttää uusiutuvan sähkön tuotantokapasiteetin merkittävää kasvua.

– Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi uusia ratkaisuja päästöjen vähentämiseen kaivataan nopeasti, Keipi sanoo.

Keipi tutki väitöstyössään menetelmää, jolla maakaasusta saadaan tuotettua korkeassa lämpötilassa vetyä ja kiinteää hiiltä. Kiinteän hiilen varastointi on kaasumaista hiilidioksidia helpompaa. Keipin analyysin mukaan syntyvän kiinteän hiilen laatu ja käyttömahdollisuudet vaikuttavat eniten siihen, kuinka kannattavaa uuden teknologian käyttö on.

– Syntyvää hiiltä voisi käyttää lujite- ja väriaineena kumi- ja muoviteollisuudessa esimerkiksi autonrenkaiden valmistuksessa. Laadukkaan tuotehiilen arvo nostaa menetelmän kilpailukykyiseksi verrattuna nykyisiin vedyn tuotantoteknologioihin.

Tiina Keipi kehitti myös työkaluja, jotka helpottavat teollisen mittakaavan prosessin suunnittelua. Lisäksi hän loi useita prosessivaihtoehtoja, joilla menetelmää voidaan soveltaa.

– Menetelmä sopisi parhaiten keskisuureen teolliseen vedyntuotantoon, joka tapahtuisi hajautetusti lähellä vedyn käyttökohteita. Tällöin vedyn kuljetuksesta aiheutuvat kustannukset olisivat mahdollisimman alhaiset, Keipi summaa.

Diplomi-insinööri Tiina Keipin energiatekniikan alaan kuuluva väitöskirja Technology development and techno-economic analysis of hydrogen production by thermal decomposition of methane tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) teknis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa perjantaina 8.12.2017.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa  http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-4069-1

www.tut.fi

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.