Jätteenpolton ja metsäteollisuuden hiilidioksidipäästöistä voidaan alkaa tehdä Suomessa kaikkien tuntemia perusmuoveja, kunhan vihreän vedyn tuotanto kasvaa.
Suomeen syntyisi kokonaan uusi teollisuudenala muun muassa metsäteollisuuden tehtaiden yhteyteen.
Näin lupaavat VTT ja Lut-yliopiston tutkijat, jotka selvittivät tekniikat hiilidioksidipäästöjen talteenotolle.
Forest Cump -tutkimusprojektissa ne selvittivät, miten metsäteollisuudesta ja jätteenpoltosta syntyvää hiilidioksidia otetaan talteen ja muunnetaan muovien raaka-aineiksi eteeniksi ja propeeniksi.
Ne ovat korkean jalostusasteen tuotteita, joiden tuotantoa Suomeen kannattaa tavoitella.
Eteeni ja propeeni ovat polyeteenin ja polypropeenin raaka-aineita.
Polypropeeni ja polyeteeni ovat yleisimmät jokapäiväisessä elämässä käytetyt muovilaadut, mutta niiden valmistukseen käytetään nykyään lähinnä fossiilisia raaka-aineita.
”Suomella on valtava potentiaali olla yksi Euroopan johtavista maista biopohjaisen hiilidioksidin hyötykäytössä. Mikäli se otettaisiin talteen ja muunnettaisiin tuotteiksi, voisi Suomesta tulla merkittävä hiilidioksidista ja vedystä valmistettujen kemikaalien, polymeerien ja liikennepolttoaineiden tuottaja ja viejä”, professori Juha Lehtonen VTT:ltä sanoo.
Kotimaista omaa dieseliä kokonaan Suomesta
Suomessa syntyy muun muassa 30 miljoonaa tonnia biopohjaista hiilidioksidia vuodessa.
Esimerkiksi 10 miljoonaa tonnia hiilidioksidia ja 1 miljoonaa tonnia vetyä muuttuu noin kolmeksi miljoonaksi tonniksi dieselpolttoainetta tiedotteen mukaan.
Hiilidioksidipäästöistä voitaisiin siis tehdä dieselpolttoaineita määrä, joka vastaa reilusti Suomen kaikkea dieselpolttoaineen kulutusta vuodessa. Dieseliä jäisi jopa vientiin.
Ikiomaan kotimaiseen dieseltuotantoon kuluisi tosin erittäin paljon sähköä.
VTT:n tutkimuksen mukaan 10 miljoonan tonnin biopohjaisen hiilidioksidin muuttaminen uusiutuviksi tuotteiksi kuluttaa noin 60 terawattituntia uusiutuvaa sähköä.
Suomi kuluttaa sähköä nykyisin noin 85 TWh vuodessa.
Fischer-Tropsch kannattaa
Suomalaisen muovin tai dieselin tuotantoketju alkaa hiilidioksidin talteenotolla, missä laimea 10–15-prosenttinen savukaasuhiilidioksidi puhdistetaan ja rikastetaan noin 95-prosenttiseksi hiilidioksidiksi.
Hiilidioksidin talteenottoteknologiaa projektissa kehittivät Carbon Reuse Finland, Ekotuhka ja Lut-yliopisto.
VTT muunsi talteen otetun ja rikastetun hiilidioksidin hiilivedyiksi tavoitellen mahdollisimman suurta eteeni- ja propeenisaantoa.
Tutkimustulos oli, että matalan lämpötilan Fischer-Tropsch-prosessi on teknisesti ja taloudellisesti lupaava vaihtoehto uusiutuvien polymeerien, kuten polyeteenin ja polypropeenin valmistukseen.
Fischer-Tropsch-nafta voidaan hyödyntää suoraan nykyisissä petrokemian prosesseissa ilman suuria lisäinvestointeja.
”Tarvittavien hiilivetyjen tuottaminen vaihtoehtoisten prosessireittien kuten metanolin kautta tai korkean lämpötilan Fischer-Tropsch-prosessissa on monimutkaisempaa ja vaatisi kalliimpia tuotantolaitosinvestointeja", Lehtonen sanoo.
Yhdistyisi Borealiksen höyrykrakkereihin
Tutkijat selvittivät myös, miten hiilidioksidista tehdyn muovin tuotantoketju voidaan sovittaa olemassa oleviin petrokemian laitoksiin ja perusmuovien tuotantoon.
Vaikkapa hiilivetyjen erottamiseen käytettävät laitteistot ovat kalliita ja pitkäikäisiä investointeja.
”Jotta fossiilisia syöttöaineita voi merkittävässä määrin ja nopeasti korvata uusiutuvilla, teknologiat on saatava sopimaan tällä hetkellä käytössä oleviin tuotantolaitoksiin”, Lehtonen sanoo.
Projektissa oli mukana yrityksistä muun muassa Metsä Group ja Borealis Polymers.
Borealis tavoittelee fossiilisten syöttöaineiden korvaamista uusiutuvilla muovien tuotannossa.
Uusiutuvien raaka-aineiden prosessit kannattaa yhdistää nykyisiin saatavilla oleviin teollisiin laitteistoihin, kuten Borealiksen Porvoon höyrykrakkeriin.
Uusiutuvien syöttöaineiden tutkimushankkeista vastaava päällikkö Ismo Savallampi Borealikselta sanoo, että hiili voidaan sitoa pitkäaikaisiin muovituotteisiin, kuten sähkökaapeleiden päällysteisiin ja eristeisiin, erilaisiin putkisovelluksiin tai kierrätettäviin pakkaustuotteisiin.
”Laaja kaupallinen käyttö vaatii vielä sekä uusiutuvien ratkaisujen kysynnän kasvua että vetytalouden teknologioiden tehostumista”, hän sanoo.
Prosessit tarvitsevat siis myös vihreää vetyä.
Tutkijoiden mukaan Suomen energiainfrastruktuuri antaa tulevaisuudessa hyvät mahdollisuudet suuren kokoluokan vihreän vedyn tuottamiseen uusiutuvalla energialla veden elektrolyysissä.
Selvää on, että raaka-aineista lähtien suomalaisen muovin tai dieselin tuotanto vaatisi ensin miljardien investoinnit.
