4/2010

CCS-menetelmä antaa jatkoaikaa hiilenpoltolle

Risto Raiko


- Hiilen poltto ei lopu vielä vuosikymmeniin, mutta sen voi tehdä
entistä ympäristöystävällisemmin, sanoo professori Risto Raiko.

Tulevaisuuden hiilivoimalan kaikki hiilidioksidipäästöt saadaan talteen happipolttotekniikalla. Savukaasuista erotetun hiilidioksidin varastointi on kuitenkin vielä ratkaisematta.

Hiilidioksidi on ilmakehän kasvihuonekaasuista pahin. Keski-Euroopassa, jossa on tiheästi hiilivoimaloita, hiilidioksidin talteenotto ja varastointi eli CCS-teknologia on noussut viime vuosina keskeiseksi tutkimusaiheeksi. CCS ja sen kaupalliset sovellukset kiinnostavat myös suomalaisia.

- Teemme CCS-yhteistyötä teollisuuden kanssa kehittämällä hiilen happipolttoa pölypoltto- ja leijukattiloissa. Leijukattiloiden johtavat valmistajat ovat suomalaisia, sanoo professori Risto Raiko TTY:n energia- ja prosessitekniikan laitokselta.

CCS-tutkimusta on tehty TTY:llä kymmenkunta vuotta. Hiilidioksidin erottamista savukaasuista kokeiltiin aluksi muun muassa pesuritekniikalla. Pesurien kyky sitoa hiilidioksidia on kuitenkin rajallinen. Niiden avulla hiilidioksidipäästöistä saadaan talteen vain noin puolet. Lisäksi pesurit kuluttavat paljon energiaa.

- Tällä hetkellä edistyksellisin CCS-menetelmä on happipoltto. Kun polttoaine palaa puhtaalla hapella, savukaasuina syntyy pelkästään hiilidioksidia ja vesihöyryä. Savukaasua jäähdytettäessä vesihöyry haihtuu, ja jäljelle jäävä hiilidioksidi puristetaan paineen avulla nesteeksi ja siirretään loppusijoitettavaksi tankkereilla tai putkia pitkin, Raiko selvittää.

CCS-demovoimaloita EU:n tuella

  •  CCS on lyhenne sanoista carbon capture and storage.
  • CCS-tekniikalla hiilivoimaloiden savukaasusta poistetaan hiilidioksidi.
  •  Vattenfallilla on maailman ensimmäinen CCS-pilottivoimala Saksassa.
  • EU kannustaa yhtiöitä hiilidioksidittomaan tuotantoon rahoittamalla demonstraatiolaitosten perustamista. Tavoitteena on, että yritykset hankkivat CCS:stä tietoa demolaitosten avulla.
  • Suomessa suunnitellaan demolaitosta Fortumin ja Teollisuuden Voiman omistamaan Meri-Porin hiilivoimalaan.
  • Suomessa kattilateollisuus, energiayhtiöt ja tutkimuslaitokset TTY mukaan lukien perehtyivät CCS:n perusteisiin vuosi sitten päättyneessä, mittavassa Tekes-hankkeessa.

Varasto valtameren alle, tyhjiin öljylähteisiin vai
maakaasukenttiin?

Tässä vaiheessa alkavat todelliset haasteet. Hiilidioksidin loppusijoittaminen on vielä ideoinnin asteella. Raikon mukaan tutkijat eri puolilla Eurooppaa arvioivat parhaillaan varastoinnin ympäristövaikutuksia ja tekevät teknis-taloudellisia selvityksiä.

- Hiilidioksidin varastoiminen on hyvin haastavaa, koska varastoinnin ympäristövaikutukset ovat suurelta osin selvittämättä, Raiko kertoo.

Hurja visio on kätkeä hiilidioksidivarasto valtameren alle sopiviin geologisiin muodostelmiin.

- Nesteytetty hiilidioksidi injektoitaisiin mannerjalustan alapuolisiin suolavesikerrostumiin. Merten pohjaan happamuutta aiheuttavaa hiilidioksidia ei missään tapauksessa saa sijoittaa.

Vaihtoehdoiksi on kaavailtu myös tyhjiä öljylähteitä ja maakaasukenttiä, joihin hiilidioksidia on Norjassa jo varastoitukin.

- Norjalaiset erottavat maakaasutuotannossaan hiilidioksidia ja pumppaavat sen öljykenttään, Raiko kertoo.

Pohjanmeren öljykenttien ehdyttyä lähivuosikymmeninä hiilidioksidille vapautuisi runsaasti varastointipaikkoja. Hiilidioksidin kuljettamiseksi tarvittavat putkistotkin olisivat jo osittain valmiina.

Energia-asioissa
oltava kaukaa viisas

Hiilivoimaloiden varustaminen CCS-tekniikalla on vielä kallista ja moni asia vaatii selvittämistä. Risto Raikon mukaan kehittäminen kuitenkin kannattaa, sillä kyse on vakuutuksesta pahan päivän varalle, ydinvoimaakaan kun ei riitä kaikkiin tarpeisiin.

- Miten sähköä tuotetaan esimerkiksi vuonna 2030? Jos esimerkiksi bioenergiaa ei ole tarpeeksi saatavilla, on oltava vaihtoehtoja ja varasuunnitelmia, joilla teollisuuden ja kotitalouksien energian saanti turvataan.

- Aurinkosähköön ja fuusiovoimaan ladataan nyt paljon odotuksia, mutta niiden luoma energiaparatiisi kangastelee vasta jossakin viidenkymmenen, sadan vuoden päässä. Kivihiiltä meillä on tarpeeksi ja sitä saadaan eri kohteista. Ja koska kivihiilestä tulee tuskin pulaa, siitä ei tule poliittisen vallankäytön välinettäkään, Raiko sanoo.

Teksti: Päivi Eskelinen
Kuva: Petri Laitinen

 

 

Kerro kaverille
Aurinkosähkön läpimurto lähestyy
Aurinkosähkön läpimurto lähestyy
4/2010
Aurinkosähkön läpimurto lähestyy
Ennätysmäärä insinöörejä ja arkkitehteja valmistuu TTY:ltä
Ennätysmäärä insinöörejä ja arkkitehteja valmistuu TTY:ltä
4/2010
Ennätysmäärä insinöörejä ja arkkitehteja valmistuu TTY:ltä
Roistoaallon prototyypin jäljillä
Roistoaallon prototyypin jäljillä
4/2010
Roistoaallon prototyypin jäljillä
Pyörällä päästään Euroopassa - miksei Suomessakin?
Pyörällä päästään Euroopassa - miksei Suomessakin?
4/2010
Pyörällä päästään Euroopassa - miksei Suomessakin?
Putkien peruskorjauksen puolesta
Putkien peruskorjauksen puolesta
4/2010
Putkien peruskorjauksen puolesta
Kenian vesihuolto uudistuu TTY:n opeilla
Kenian vesihuolto uudistuu TTY:n opeilla
4/2010
Kenian vesihuolto uudistuu TTY:n opeilla
Professori Sirpa Jalkanen TTY-säätiön hallitukseen
Professori Sirpa Jalkanen TTY-säätiön hallitukseen
4/2010
Professori Sirpa Jalkanen TTY-säätiön hallitukseen
Professorit lahjoittivat TTY:n säätiöpääomaan
Professorit lahjoittivat TTY:n säätiöpääomaan
4/2010
Professorit lahjoittivat TTY:n säätiöpääomaan
Korkea opetuksen laatu ja huippututkimus edellyttävät investointeja
Korkea opetuksen laatu ja huippututkimus edellyttävät investointeja
4/2010
Korkea opetuksen laatu ja huippututkimus edellyttävät investointeja
Tiivistelmä rehtori Kivikosken avajaispuheesta
Tiivistelmä rehtori Kivikosken avajaispuheesta
4/2010
Tiivistelmä rehtori Kivikosken avajaispuheesta
 
4/2010
 
4/2010

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi