Hiilidioksidin talteenotto teollisista päästöistä ja talteenotetun hiilidioksidin hyödyntäminen erilaisten tuotteiden valmistukseen (Carbon Capture and Utilization, CCU) on yksi tärkeä keino ilmastonmuutoksen hillinnässä. Syksyllä 2022 päättyneessä VTT:n vetämässä ja Business Finlandin rahoittamassa BECCU-projektissa tutkittiin tuotantoreittiä bioperäisestä hiilidioksidista ja vihreästä vedystä eristemateriaaleissa ja monissa muissa sovelluksissa käytettäviin polyuretaaneihin. BECCU-projektin tulokset olivat lupaavia kannustaen teknologian jatkokehitykseen Forest CUMP -projektin puitteissa yhdessä suomalaisten yritysten kanssa.
Hiilidioksidista voi valmistaa lähes kaikkia tuotteita, joita tänä päivänä valmistetaan raakaöljystä. Näitä tuotteita ovat mm. polttoaineet, orgaaniset kemikaalit ja polymeerit. Polymeeriset materiaalit, kuten jotkin muovit ja rakennuseristeissä käytettävät polyuretaanit mahdollistavat hiilidioksidin sitomisen huomattavasti pitemmäksi aikaa kuin polttoaineisiin.
Syksyllä 2022 alkaneessa Forest CUMP -projektissa hyödynnetään osittain samaa tuotantoreittiä kuin BECCU-projektissa. Molempien projektien keskiössä ovat hiilidioksidista ja vedystä tuotetut hiilivedyt – olefiinit. Kun BECCU:ssa olefiinit olivat välituote polyuretaaneille, niin Forest CUMP:issa niistä tuotetaan polyolefiineja eli polyeteeniä ja polypropeenia. Polyeteeni ja polypropeeni ovat kaikkein yleisimpiä muovilaatuja ja ovat läsnä monenlaisissa tuotteissa meidän jokapäiväisessä elämässämme.
Nykyään polyolefiinit tuotetaan fossiilisista raaka-aineista erittäin energiaintensiivisillä prosesseilla, joihin liittyy merkittäviä hiilidioksidipäästöjä. Siksi on tärkeä kehittää uusia kestäviä polyolefiinien ja niiden olefiinisten lähtöaineiden eteenin ja propeenin tuotantotapoja. Tämä on myös Forest CUMP:issa yrityspartnerina olevan Borealiksen SPIRIT-tutkimusohjelman yksi päätavoite. SPIRIT-ohjelma sai alkuvuodesta 2022 Business Finlandin 20 miljoonan euron neljävuotisen Veturi-ekosysteemirahoituksen.
Kun fossiiliset hiilidioksidipäästöt vähenevät, voi CCU:hun käytettävästä hiilidioksidista tulla jopa pula. Tällöin katseet kääntyvät erityisesti bioperäiseen ja ilmasta talteen otettavaan hiilidioksidiin. Suomessa runsain bioperäisen hiilidioksidin lähde on metsäteollisuus, jonka bioperäiset hiilidioksidipäästöt ovat noin 20 miljoonaa tonnia vuodessa. Tämä määrä on lähes puolet Suomen nykyisistä hiilidioksidipäästöistä ja siitä voitaisiin tuottaa 5–7 miljoonaa tonnia polttoaineita, kemikaaleja ja materiaaleja vuodessa, mikä on enemmän kuin nykyinen Suomen liikennepolttoaineiden käyttö. Forest CUMP -projektissa keskitytään metsäteollisuuden hiilidioksidipäästöjen hyödyntämiseen ja lisäksi selvitetään yhdyskuntajätteiden polton hiilidioksidipäästöjen hyödyntämistä. Yhdyskuntajätteiden poltto on merkittävä hiilidioksidipäästöjen lähde Suomessa ja usein se tulkitaan päästölähteeksi, mitä ei voida välttää (unavoidable emission). Poltossa syntyvästä hiilidioksidista on tyypillisesti bioperäistä noin 40 %.
Forest CUMP:in voimavara on projektin laaja yrityskonsortio. VTT:n lisäksi toisena tutkimuspartnerina toimii Lappeenrannan-Lahden Teknillinen yliopisto LUT. LUT:n tutkimus painottuu metsäteollisuuden hiilidioksidilähteiden puhdistamiseen ja hyötykäyttöön. Puunjalostusteollisuudesta ovat mukana Essity, Metsä Spring sekä Stora Enso ja energiayhtiöistä Fortum ja Vantaan Energia. Näistä yrityksistä Vantaan Energia selvittää omassa erillisessä yritysprojektissaan olefiinien tuotannon mahdollisuuksia Vantaalla sijaitsevan jätevoimalansa yhteyteen. Borealiksen ja Vantaan Energian lisäksi potentiaalisia olefiinien tai olefiineista valmistettavien tuotteiden tuottajia konsortion yrityksistä ovat Neste ja Kemira. Kemira selvittää omassa hankkeessaan CO2:n käyttöä kemian teollisuudelle tärkeiden monomeerien valmistukseen. Forest CUMP tukee Nesteen tavoitetta löytää ja kehittää hiilidioksidia hyödyntäviä teknologioita. Teollista hiilidioksidin talteenotto- ja puhdistusteknologiaa kehittävät projektissa PK-yritykset Carbon Reuse Finland ja Kleener Power Solutions. ABB arvioi hiilidioksidista tuotettavien muovien soveltuvuutta heidän sähkökalustetuotteissaan.
Projektin vahva konsortio on avain kehitettävien teknologioiden kaupallistamiseen.
