Koe uusi yle.fi

Polttoaine revitään kohta ilmasta – järjestelmiä kehitellään jo Suomessa

Ilmakehän hiilidioksidista valmistetuista polttoaineista voi tulla tuuli- ja aurinkovoiman energiavarastoja. Niillä voi myös korvata fossiilisista lähteistä saatavia polttoaineita.

tekniikka
Tehtaan piippuja keskellä savua.
Bei Feng / EPA

Suomessa tutkitaan ilmakehän hiilidioksidin talteenottoa ja muuttamista tutuiksi polttoaineiksi, kuten esimerkiksi synteettiseksi maakaasuksi tai liikennepolttoaineiksi.

Lappeenrannan teknillinen yliopisto, VTT ja Turun yliopisto vetävät Neo carbon energy -tutkimusohjelmaa, jossa kehitetään järjestelmiä energian varastoimiseksi.

Tarkoituksena on käyttää aurinko- ja tuulivoimalla saatavaa sähköä hiilidioksidin talteenottoon ilmakehästä. Talteenotetusta hiilidioksidista voidaan valmistaa esimerkiksi perinteisiä polttoaineita. Teknologiat tähän ovat jo olemassa.

– Hiilidioksidista voidaan valmistaa esimerkiksi maakaasua, bensaa ja dieseliä tai muoveja, Neo carbon energy -projektin koordinaattori Pasi Vainikka VTT:stä kertoo.

Näin saatavia polttoaineita voidaan käyttää energiavarastoina, jotka voidaan tarvittaessa muuttaa takaisin sähköksi voimalaitoksissa. Toinen vaihtoehto on käyttää niitä perinteisillä tavoilla esimerkiksi liikenteessä tai kemianteollisuudessa.

Tuuli- ja aurinkovoima tarvitsevat energiavarastoja

Tuuli- ja aurinkovoima ovat keskeisessä asemassa tulevaisuuden energiajärjestelmässä, jossa fossiilisista polttoaineista tulevaa hiilidioksidia ei saa lopulta enää päästää ilmakehään.

Ongelmana on kuitenkin se, että tuuli- ja aurinkovoimaa voidaan tuottaa vain kun on tuulta tai aurinko paistaa. Sähköä tarvitaan kuitenkin koko ajan.

Ongelma voidaan ratkaista, jos sähköä voidaan varastoida kätevästi. Aurinko- ja tuulivoimaloiden tuottama energia voidaan tällöin ottaa talteen ja käyttää silloin, kun tarvetta on. Yhden vaihtoehdon tähän tarjoaa hiilidioksidin kaappaaminen ilmakehästä ja muuttaminen polttoaineeksi.

– Tällä tavoin tuotettua maakaasua voitaisiin esimerkiksi varastoida ja käyttää tarvittaessa sähkön tuotantoon, Pasi Vainikka kertoo.

Toinen vaihtoehto on käyttää polttoainetta perinteiseen tapaan esimerkiksi liikenteessä. Tämä tarjoaa mahdollisuuden käyttää nykyisiin polttoaineisiin perustuvaa teknologiaa esimerkiksi autoissa, vaikka luovutaan fossiilisista polttoaineista.

Hinta on kalliimpi

Ilmakehän hiilidioksidista tehtävät polttoaineet ovat nykyisten laskelmien mukaan vielä kalliimpia kuin perinteiset fossiiliset polttoaineet.

– Pohjoismaisella sähköllä ilmakehän hiilidioksidista valmistettu maakaasu maksaa noin 60–70 euroa megawattitunti. Venäläinen maakaasu maksaa meille nykyään runsaat 30 euroa megawattitunti. Hinta on siis noin kaksinkertainen, Pasi Vainikka kertoo.

Yksi vaihtoehto on ottaa hiilidioksidi esimerkiksi sellutehtaiden savupiipuista, jossa hiilidioksidia on paljon.

– Sellunkeitossa noin puolet puun hiilestä jää selluun ja toinen puoli menee piipusta ulos. Suomalaisten sellutehtaiden savukaasuista voitaisiin saada tarpeeksi hiilidioksidia koko Suomen ja vielä Baltian maidenkin Venäjältä ostettavan maakaasun korvaamiseksi, Vainikka sanoo.

Ongelmana on kuitenkin se, että sellutehtaiden savukaasuissa on myös epäpuhtauksia, jotka vaikeuttavat hiilidioksin irroittamista.

– Siinä kaasussa on erityisesti rikinoksideja, jotka täytyy poistaa, koska synteeissä, jossa polttoaineita syntyy käytetään katalyytteja, jotka eivät siedä ollenkaan rikkiä, Pasi Vainikka kertoo.

Saattaakin olla, että rikinpoistoon jouduttaisiin käyttämään niin paljon rahaa ja sähköä, että hiilidioksidi on parempi ottaa suoraan ilmasta.