Lappeenrannan teknillisen yliopiston energia- ja ympäristötekniikan professori Timo Hyppänen LUT Energia -yksiköstä.
Maapallolla käytetään yhä enemmän energiaa, ja sen tuottaminen synnyttää kasvihuonekaasuja, muun muassa hiilidioksidia. Kasvihuoneilmiön hillitsemiseksi kehitetään kuumeisesti keinoja ympäri maailmaa. Hiilidioksidin nesteyttäminen ja varastointi maan uumeniin on yksi keino hidastaa ilmastonmuutosta.
Lappeenrannan teknillinen yliopisto ja Valtion teknillinen tutkimuskeskus kehittävät
yhdessä yritysten kanssa keinoja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen. Happipolttokonsepteiksi ja Happirahdiksi nimetyissä tutkimushankkeissa kehitetään keinoja voimalaitosten tuottaman hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin.
Sähköntarve lisääntyy
Lappeenrannan teknillisen yliopiston energia- ja ympäristötekniikan professori Timo Hyppänen kertoo, että Suomessa sähköntuotanto on vähäpäästöistä; hiilidioksidipäästöjä synnyttävän sähköntuotannon osuus on noin 40 prosenttia. Sen sijaan voimantuotanto maailmassa tapahtuu tällä hetkellä noin 85 prosenttisesti hiiliperäisillä fossiilisilla polttoaineilla. Kun sähköntarve on ennusteiden mukaan edelleen lisääntymässä, ei jatkossakaan tulla toimeen ilman fossiilisia polttoaineita.
Hiilen poltossa on typpi- ja rikkioksidipäästöt saatu vähenemään, mutta hiilidioksidi poistuu polttolaitoksista savukaasun mukana ilmakehään. Hiilen käytössä merkittävin kehityskohde on energian tuottaminen mahdollisimman vähäisellä hiilidioksidipäästöllä.
– Hiilivoimaloiden tekniikan korvaaminen uudella tekniikalla parantaisi voimaloiden hyötysuhdetta ja pudottaisi hiilidioksidipäästöjä 25 - 30 prosenttia. Toinen keino vähentää päästöjä on ottaa hiilidioksidi talteen ja varastoida se nestemäisenä. Hiilidioksidi voidaan poistaa polttoaineesta ennen polttoa, happipolttomenetelmällä tai savukaasuista polton jälkeen, selvittää Hyppänen.
Hiilidioksidi saadaan talteen ennen polttoa kaasuttamalla polttoaine, jolloin hiilidioksidi saada erotettua kaasumaisena. Jäljelle jäävä vetypitoinen kaasu voidaan polttaa normaalilla tavalla kaasuturbiinissa. Happipolttovaihtoehdossa palamiseen käytetään ilman sijaan lähes puhdasta happea, jolloin hiilidioksidi saadaan erotettua kaasusta kohtuullisin kustannuksin. Yleisin polton jälkeinen hiilidioksidin talteenotto perustuu savukaasujen pesuun amiiniliuoksella. Kaikki hiilidioksidin talteenoton menetelmät nostavat energiatuotannon kustannuksia, sillä hiilidioksidin talteenotto vaatii kalliita erikoislaitteita ja kuluttaa energiaa.
Varastointi maan uumeniin
Hyppänen kertoo, että kaasumaisena talteenotettu hiilidioksidi täytyy edelleen nesteyttää, jotta se voidaan varastoida maaperän suolakerrostumiin, käytöstä poistettuihin öljy- ja kaasulähteisiin tai valtamerten syvänteisiin. Norjassa varastointia suolakerroksiin on tehty jo kymmenisen vuotta. Varastointiin liittyy kuitenkin lukuisia kysymyksiä, joita tällä hetkellä tutkitaan ympäri maailmaa useissa tutkimusohjelmissa.
Varastoinnin lisäksi on ratkaistava nesteytetyn hiilidioksidin kuljetus varastointipaikoille.
– Euroopassa on tutkittu hiilidioksidiputkistoa, laiva- ja rekkakuljetusta sekä rautatien käyttöä. Kuljetuksen kustannuksiin vaikuttaa soveltuvan varastointipaikan etäisyys. Laajemmissa ratkaisuissa puhutaan koko maanosan kattavasta putkistoverkostosta maakaasuputkiston tapaan, Hyppänen kertoo ja jatkaa, että menetelmä vaatii vielä paljon tutkimustyötä. Teknisten ongelmien lisäksi on otettava huomioon, että maanalaisten varastojen on kestettävä kauas tulevaisuuteen.
Teksti ja kuva: Anna-Liisa Pirhonen