Hiilidioksidin talteenotolla ja hyödyntämisellä on potentiaalia kasvaa valtavaksi markkinaksi – ja myös ilmastoa pelastavaksi liiketoiminnaksi. Se tarjoaa keinon pysäyttää hiilidioksidipitoisuuden nousun ilmakehässä tai jopa kääntää sen laskuun. Poistettua hiilidioksidia voidaan myös käyttää raaka-aineena arvokkaiden tuotteiden luomisessa. VTT tarjoaa innovatiivisia hiilidioksidin talteenoton, käytön ja varastoinnin ratkaisuja eri teollisuudenaloille.
Lyhyesti
CCU CCS (carbon capture and utilisation or storage) ovat tärkeitä teknologioita ilmastonmuutoksen hillitsemisessä. Kehitämme ratkaisuja esimerkiksi teollisuuden, liikenteen, maatalouden, energian ja monen muun alan hyödynnettäväksi.
Kemikaaleja, polttoaineita ja materiaaleja voidaan tuottaa ilman fossiilisia luonnonvaroja.
Bio-CCS on ainoa teollisen mittakaavan hiilinegatiivinen teknologia, jota voidaan hyödyntää nykyään.
Kaikki liikennepolttoaineet ja useimmat kemialliset tuotteet voidaan valmistaa kierrätetystä hiilidioksidista ja puhtaasta vedystä.
Maailmantalous pohjautuu tällä hetkellä liian voimakkaasti fossiilisiin hiilivetyihin. Jos ilmastotavoitteet halutaan saavuttaa, fossiilisia raaka-aineita ei voida jatkossa hyödyntää nykytahtiin. Hiilidioksidin talteenotto ja hyötykäyttö (CCU) sekä hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (CCS) yhdessä power-to-X- ja puhtaan vetyteknologian kanssa ovat tärkeitä keinoja, joilla ilmastotavoitteet voidaan saavuttaa maailmanlaajuisesti.
Uusia tuotteita ja yrityksiä CCU- ja CSS-teknologioilla
CCU tarjoaa uusia ratkaisuja hiilidioksidin hyödyntämiseen raaka-aineena, mikä auttaa korvaamaan fossiiliset polttoaineet ja jopa tuottamaan täysin uusia tuotteita, kuten ”ruokaa ilmasta”. CCS-teknologiat puolestaan auttavat luomaan nettonegatiiviset kasvihuonepäästöt.
CCS voidaan yhdistää myös hiilineutraaleihin CO2-lähteisiin: ottamalla hiilidioksidi talteen bioenergiasta, biogeenisistä pakokaasuista tai suoraan ilmasta ja varastoimalla se, saadaan tuotettua elinkaarinäkökulmasta nettonegatiiviset kasvihuonepäästöt. Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin avulla voimme hyödyntää fossiilisia polttoaineita siirtymävaiheessa hiilineutraaleihin prosesseihin.
DECARBONATE – tuottoa sähköistyksellä ja hiilidioksidin hyötykäytöllä
Kahden saastuttavimman teollisuudenalan, sementti- ja kalkki- sekä rauta- ja terästuotannon hiilidioksidipäästöt ovat valtavat jopa verrattuna globaalin lentoliikenteen hiilidioksidipäästöihin. Tuotantoteollisuuden hiilidioksidipäästöiltä on vaikea välttyä, sillä suurin osa niistä liittyy erottamattomasti niissä käytettyihin raaka-aineisiin. Osana DECARBONATE-projektia VTT ja sen kumppanit työskentelivät mahdollistaakseen erittäin tehokkaan hiilidioksidin talteenoton teollisuudessa sekä hiilidioksidin käytön tuotteena tai sen jalostamisen polttoaineeksi tai kemikaaleiksi mahdollisimman pienellä hiilijalanjäljellä.
Innovatiiviset konseptit päästöjen leikkaamiseen CCU:lla ja CCS:llä
VTT on mallintanut, arvioinut, kehittänyt ja esittänyt uusia innovatiivisia CCU- ja CCS-konsepteja suurimmille globaaleille hiilidioksidipäästölähteille. Olemme luoneet ratkaisuja raskaaseen teollisuuteen, liikenteeseen, sähkö- ja lämmitysalalle sekä maa- ja metsätalouteen.
Autamme eri aloja vähentämään päästöjä ja säästämään resursseja arvioimalla, mallintamalla ja esittämällä uusia konsepteja, prosesseja ja teknologioita.
Lue lisää työstämme hiilidioksidin talteenoton, käytön ja varastoinnin parissa:
- Tuloksia VTT:n koordinoimasta CCS-tutkimusohjelmasta
- Tutustu myös väitöskirjaan merkittävistä masuunipohjaisten terästehtaiden hiilidioksidipäästöjen vähennyksistä: Techno-economic evaluation of significant CO2 emission reductions in blast furnace-based steel mills
- Bio-CCS:n potentiaali sellu- ja puuteollisuudessa
- Biogeenisien hiilidioksidipäästöjen ja puhtaan vedyn käyttäminen erikoiskemikaalien tuotantoon BECCU-projektissa sekä Forest CUMP-projektissa yhteistyökumppaneidemme kanssa
- Väitöskirja hiilidioksidin talteenotosta suoraan ilmasta
Ratkaisumme teollisuudelle
- Tehokkaan hiilidioksidin talteenoton mahdollistava sähköuuni sementin ja kalkin tuotantoon
- Karbonaattiliuokseen imeyttämiseen perustuva hiilidioksidin talteenotto
- Betonin kovetus hiilidioksidin avulla
- Taloudellisesti kannattava paikan päällä tapahtuva CCU integroiduille sellu- ja paperitehtaille
- Sellutehtaiden CCS, tuloksena ”negatiiviset päästöt”
- Happimasuuniprosessi ja jälkipolton CCS terästeollisuuteen
- Arvokkaita tuotteita terästeollisuuden prosessikaasuista CCU:n avulla
- Öljy- ja kaasuteollisuuden toteutettavuustutkimukset, esim. SMR
- Kemikaalit ja muovit hiilidioksidista
Ratkaisumme liikenteeseen
- CCU power-to-fuels-menetelmä (P2X) esimerkiksi seuraavien hiilineutraalien liikennepolttoaineiden tuottamiseksi:
- Fischer-Tropsch-tuotteet (FT)
- synteettinen luonnonkaasu (SNG)
- metanoli (MeOH)
- Laajamittainen vedyn tuotanto SMR:n avulla CCS-menetelmää hyödyntäen
- Vedyn tuotanto korkean lämpötilan elektrolyysillä (SOEC)
Ratkaisumme sähkö- ja lämmitysalalle
- PEM- ja SOEC-elektrolyysien hyötykäyttö, optimointi ja taloudellinen kannattavuus seuraavissa tarkoituksissa:
- vedyn tuotto CCU-menetelmään
- sähköjärjestelmän tasapainotus
- jaksoittaisten tuuli- ja aurinkoenergioiden muuntaminen hiilineutraaleiksi polttoaineiksi
- CCS happipoltolla (mukaan lukien VTT:n pilottitason CFB-polttaminen ja kaasutusinfra)
- CHP-järjestelmien CCU ja CCS
- ”Negatiiviset päästöt” bioenergialla ja CCS-menetelmällä (bio-CCS, BECCS)
- Sähköä hukkalämmöstä hyödyntämällä hiilidioksidia työnesteenä
Ratkaisumme maa- ja metsätalouteen
- Hiilidioksidin talteenotto endotoksiinittomana mikrobiproteiinina ruokaa ja rehua varten
- Elintarviketasoinen hiilidioksidi ilmatalteenotolla (DAC) ja hiilidioksidin talteenotto ilmanvaihdosta
- Metsätalouden ja maaperän hiilinieluja lisäävät ratkaisut
Mobiili P2X demonstraatioalusta joustavaan pilotointiin
Mobiilia tutkimusympäristöämme voidaan käyttää monissa power-to-chemicals ja power-to-fuel -testauksissa ja esittelykampanjoissa. Pilottisysteemi koostuu useasta liikuteltavasta kontista, joita voidaan käyttää yksittäisinä tai osana integroitua alustaa.
Videoita aiheesta
Plant for converting gases into fuels and chemical products
Circulating Fluidized Bed (CFB) Combustion Services
