VTT: Hiili ei olekaan pelkkää saastetta – hiilidioksidin uusiokäytöllä valmistetuilla tuotteilla ilmastonmuutoksen kannalta suotuisia vaikutuksia

Suomi voisi olla edelläkävijä tuottamaan hiilidioksidista polttoaineita tai ruokaa. Nyt hiilidioksidin uusiokäyttöön pitäisi nopeasti investoida.

hiilidioksidi
Q Powerin biopolttoaineen koevalmistuslaitos
Q Power- ja St1-yritysten tiistaina julkaistussa pilottihankkeessa valmistetaan synteettistä biometaania hiilidioksidista.Markku Pitkänen / Yle

Teknologian tutkimuskeskus VTT uskoo päästöttömän sähkön ja talteenotetun hiilidioksidin hyödyntämisen olevan tärkeä keino ilmastonmuutoksen hillinnässä.

VTT:n mukaan yksi keino ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi on hiilidioksidin uusiokäyttö. Aurinko- ja tuulivoiman avulla voidaan hiilidioksidista tuottaa lähes kaikkia orgaanisia kemikaaleja ja polymeerejä, joita nykyään tehdään fossiilisista hiilivedyistä.

– Tähän mennessä olemme tehneet polttoainekomponenttien sekä kemian raaka-aineiden ja välituotteiden lisäksi esimerkinomaisesti kynttilöitä ja väriainetta mustekyniin. Ensimmäisiä kaupallisesti järkeviä sovelluksia ovat varmasti tunnettujen brändien kuluttajatuotteissa käytettävät korkea-arvoiset raaka-aineet, sanoo VTT:n tutkimuspäällikkö Antti Arasto.

Hyvä esimerkki hiilidioksidin uusiokäytöstä on tiistaina julkistettu hanke jossa uusiutuvan energian start-up Q Power ja energiayhtiö St1 ilmoittivat alkavansa valmistaa synteettistä biometaania. Suomalaisosaamisella syntyvä polttoaine voidaan tankata joko suoraan kaasuautoon tai varastoida kaasupulloihin.

Antti Arasto sanoo, että Suomessa on pitkät perinteet prosessiteollisuuden ja laitetoimittajien yhteistyöstä. Lisäksi korkeakoulut ja VTT:n kaltaiset tutkimuslaitokset muodostavat maailmanluokan innovaatioekosysteemin.

– Suomen ratkaisujen lisäksi tässä on huimat mahdollisuudet vientituotteiksi globaaleilla markkinoilla. Näytetään Suomessa, että homma toimii. Ja kun muualla herätään tarpeeseen, meillä ovatkin jo ratkaisut valmiina.

Hiili otetaan ilmasta mutta jätetään maahan

VTT:n tuoreessa julkaisuussa ”The carbon reuse economy – Transforming CO2 from a pollutant into a resource” kerrotaan esimerkkejä, kuinka hiili voidaan muuntaa saasteesta resurssiksi, jolla on ilmastonmuutoksen kannalta suotuisat vaikutukset.

Hiilen uudelleenkäytössä fossiilinen hiili jätetään maahan ja maanpäällinen hiilidioksidi kiertää sitoutuneena erilaisiin tuotteisiin. Hiiltä voidaan esimerkiksi ottaa talteen teollisuuspäästöistä ja teknologian kehittyessä myös suoraan ilmasta.

Antti Arasto muistuttaa, että uusiutuvaa energiaa ja ilmakehän hiilidioksidia voidaan ajatella olevan tulevaisuudessa saatavissa lähes rajattomasti. Nyt tarvittaisiin vain nopeasti investointeja uusiutuvaan energiaan.

– Hallitus on linjannut että suomi on hiilineutraali vuonna 2035. Tähän päästäksemme, meidän on investoitava koko energiajärjestelmän uusiutumiseen, erityisesti vähähiiliseen primäärienergiantuotantoon. Monia ratkaisuja on olemassa, mutta myös uusia tarvitaan. Soveltavasta tutkimuksesta menee helposti kymmenen vuotta ennen kuin ratkaisu on laajalti sovellettavissa kaupallisesti.

Toistaiseksi hiilidioksidin hyödyntämisen suurimpana esteenä on VTT:n mukaan lähinnä vähähiilisen sähkön tarpeeseen liittyvät korkeat tuotantokustannukset. Maailma on tottunut halpaan öljyyn.

Ruokaa suoraan bioreaktorista

Osa maailman ruoasta tuotetaan tulevaisuudessa bioreaktoreissa. Se vapauttaa ruoantuotantoon käytettävää peltopinta-alaa esimerkiksi metsitykseen.

VTT:ssä uskotaan, että päästöttömän sähkön ja talteen otetun hiilidioksidin hyödyntäminen on tärkeä keino ilmastonmuutoksen hillinnässä myös maankäyttöön liittyvien positiivisten vaikutusten takia.

Tutkimuspäällikkö Antti Araston mukaan hiilidioksidia voidaan muuntaa erilaisiksi yhdisteiksi bioteknisin ja kemiallisin menetelmin. Biotekniset menetelmät soveltuvat esimerkiksi elintarvikkeiden ainesosien tuotantoon.

– Esimerkiksi oluen valmistuksesta tuttu fermentointi on hyvin tunnettu esimerkki bioteknisestä prosessista. Yleisesti bioteknisissä menetelmissä on kysymys elävien mikro-organismien, hiivojen, homeiden tai bakteerien kasvattamisesta ja niillä jonkun hyödyllisen tuotteen tuottamisesta. Hiilidioksidista sähkön energian avulla voidaan tuottaa mikrobimassaa, jota voidaan hyödyntää ravintoproteiinina. Esimerkiksi tätä teknologiaa pilotoi parhaillaan Solar Foods.

Kemialliset reitit taas ovat tehokkaita esimerkiksi polttoaineiden ja peruskemikaalien suurtuotantoon.

VTT:n Arasto ei kuitenkaan vielä osaa arvioida, mikä osuus maailman polttoaineen tarpeesta katetaan sähköpolttoaineilla ja mikä osa esimerkiksi kestävästi tuotetuilla liikenteen biopolttoaineilla on vuonna 2030.

– Raakaöljystä valtaosa käytetään nykyään polttoaineiden tuotantoon. Koko tätä määrää tuskin onnistumme tuolla aikavälillä korvaamaan, koska tämä vaatisi aivan mielettömät määrät päästötöntä sähköntuotantoa.

Lue myös:

Uusi suomalaisyhtiö valmistaa synteettisiä polttoaineita tehtaiden päästämästä hiilidioksidista ja uskoo kasvavansa maailmanlaajuiseksi 10 vuodessa

Professori: Bensiini- ja dieselautoihin voisi tankata synteettistä polttoainetta 2030 – Neste: Varmasti tämä on polttomoottoreille yksi ratkaisu

Mullistava teknologia saattaa tehdä pian läpimurron: Sellutehtaiden savukaasuista voisi valmistaa polttoainetta koko Suomen autoille (siirryt toiseen palveluun)

Suomessa onnistuttiin valmistamaan proteiinia ilmasta – mullistava keksintö voi olla yksi ratkaisu maailman ruokapulaan