4/2017

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.

Tiina Keipi

 

Tiina Keipin väitöskirja Technology development and techno-economic analysis of hydrogen production by thermal decomposition of methane tarkastettiin TTY:llä joulukuun alussa.

 

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 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.

Hiiltä kumi- ja muoviteollisuuden käyttöön

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 tarkastettiin Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) teknis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa perjantaina 8.12.2017.

Teksti ja kuva: Sanna Kähkönen

 
Kerro kaverille
Sähköntuotannon tulevaisuus on uusiutuvaa
Sähköntuotannon tulevaisuus on uusiutuvaa
4/2017
Sähköntuotannon tulevaisuus on uusiutuvaa
Hornetit lentävät edullisemmin ja pidempään
Hornetit lentävät edullisemmin ja pidempään
4/2017
Hornetit lentävät edullisemmin ja pidempään
Energianlouhinnalla virtaa vaikeisiin paikkoihin
Energianlouhinnalla virtaa vaikeisiin paikkoihin
4/2017
Energianlouhinnalla virtaa vaikeisiin paikkoihin
Tekniikan tuntemusta ja liiketalouden osaamista kiertotalouteen
Tekniikan tuntemusta ja liiketalouden osaamista kiertotalouteen
4/2017
Tekniikan tuntemusta ja liiketalouden osaamista kiertotalouteen
Mikä kohottaisi puutalot korkeuksiin?
Mikä kohottaisi puutalot korkeuksiin?
4/2017
Mikä kohottaisi puutalot korkeuksiin?
Energiantuotannon hiukkaspäästöt selville
Energiantuotannon hiukkaspäästöt selville
4/2017
Energiantuotannon hiukkaspäästöt selville
Salapoliisina asteroidien jäljillä
Salapoliisina asteroidien jäljillä
4/2017
Salapoliisina asteroidien jäljillä
Yliopistonopettaja ja valmentaja
Yliopistonopettaja ja valmentaja
4/2017
Yliopistonopettaja ja valmentaja

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