Tampereen yliopiston tutkijat kehittävät teollisuuden päästöistä talteenotetusta hiilidioksidista kiinteitä hiilituotteita, joihin hiili sitoutuu pitkäksi aikaa, jopa kymmeniksi vuosiksi.
Kiinteät hiilimateriaalit tarjoavat merkittävästi paremman hiilinielun kuin esimerkiksi hiilidioksidin jalostaminen polttoaineeksi.
Hiilen talteenotto tehtaiden tai energialaitosten savukaasuista ja sen varastoiminen (carbon capture and storage, CCS) puolestaan onnistuu vain neljäsosalla energiasta, joka tarvitaan hiilen talteenottoon suoraan ilmakehästä (direct air capture, DAC).
Tamperelaisten rakentama laite pilkkoo piippujen päästä otetun hiilidioksidin kaasumaiseksi hapeksi ja kiinteäksi hiileksi sulasuolaelektrolyysillä.
Näin saadusta kiinteästä hiilestä tutkijat tuottavat kerroksellista hiilirakennetta eli hiilinanosipuleita ja hiilinanoputkia.
Hiilimateriaalien valmistukseen käytetään uusiutuvaa energiaa eli aurinko- tai tuulivoimaa.
”Merkittävät globaalit markkinat”
Solid carbon products from CO2 –tutkimuksen johtaja, työelämäprofessori Tero Joronen näkee kestävillä kiinteän hiilen tuotteilla merkittävät globaalit markkinat.
”Tekemämme markkinatutkimuksen mukaan hiilen talteenotolla on Suomessa 2,5 miljardin euron markkinapotentiaali. Kun hiilidioksidi jalostetaan arvokkaiksi tuotteiksi, potentiaali moninkertaistuu”, Joronen sanoo.
Nanoputkia voidaan hyödyntää esimerkiksi lentokoneen siivissä ja tuuliturbiinien valmistuksessa tarvittavissa ultrakeveissä materiaaleissa.
Putkien hinta voi parhaimmillaan nousta tuhansiin euroihin grammaa kohden. Teollisissa sovelluksissa hinnaksi arvioidaan kymmeniä tuhansia euroja tonnilta.
Myös tamperelainen nanoputkien valmistusmenetelmä etenee kohti teollista sovellusta, sillä tutkijat ovat löytäneet tuotantoon optimaaliset prosessiolosuhteet.
Prosessia skaalataan parhaillaan suurempaan kokoon jatkuvatoimisella koelaitteistolla.
Talteenotto kompensoisi Suomen kokonaispäästöt
Suomen metsäteollisuudessa syntyvän biopohjaisen hiilidioksidin talteenotolla on Jorosen mukaan valtava hiilinielupotentiaali. Tätä nykyä sellutehtaaseen tulevan puutavaran hiilestä kaksi kolmasosaa vapautuu hiilidioksidipäästöinä ilmaan.
”Ilmastonmuutoksen torjuntaan tulee vauhtia, jos metsään sitoutunut hiilidioksidi käytetään niin, että se ei palaudu ilmakehään vaan tulee käytetyksi hiilinieluisena tuotteena tai varastoidaan pysyvästi”, professori sanoo.
Joronen laskee, että jos kaikki kotimaisen sellun- ja lämmöntuotannon hiilipäästöt otettaisiin talteen, voitaisiin kompensoida Suomen kokonaispäästöt eli noin 40 miljoonaa tonnia hiilidioksidia.
Tamperelaistutkimus on osa Hygcel-hanketta, joka edistää kestävästi tuotettujen vedyn ja hiilen käyttöä osana energiajärjestelmää, teollisuuden raaka-aineena ja vihreän liikenteen polttoaineena.
Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa ovat mukana myös LUT-yliopisto ja Itä-Suomen yliopisto, CLIC Innovation ja joukko yrityksiä. Hanke jatkuu toukokuuhun 2024.
(Kuva Jonne Renvall/Tampereen yliopisto) Tutkimusapulaiset Ida Suontausta ja Hieu Phung valmistelevat sulasuolaelektrolyysikoetta. Hiilidioksidi muokataan menetelmän avulla kiinteäksi hiileksi ja edelleen erilaisiksi hiilituotteiksi.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.
Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.
Lue lisää ja tee tilaus täällä.
P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.
