Tarina CO2-päästöjen hyödyntämisestä sähkön tuotantoon


Kuva 1. Hiilivoimala tuottaa sähköä ja hiilidioksidia. Lähde: Wikipedia

Kuva 1. Hiilivoimala tuottaa sähköä ja hiilidioksidia. Lähde: Wikipedia

Tekniikka&Talous on uutisoinut 24.7.2013 mahdollisuudesta tuottaa sähköä hiilidioksidista otsikolla ”Ongelmasta hyödykkeeksi – hiilidioksidista sähköä 20-kertaisesti Suomen vuosituotannon verran?”(Linkki).

Ihan ensimmäisenä tuosta tuli mieleen aprillipila, sitten toiseksi se, että on käytetty jotain pelkistintä, jonka kustannuksista ei ole piitattu. Hiilidioksidihan on maapallon olosuhteissa kutakuinkin tasapainotilassa, siis energiaminimissä. Pitihän asiaa toki yrittää selvittää tarkemmin. Ja kunnianarvoisen Amerikan kemian seuran ACS:n sivuilta löytyi lehdistötiedote(Linkki), josta pääosa T&T:n tiedoista lienee peräisin.

Tutkimuksen motiivina on ollut hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ja lehdistötiedotteen mukaan sähköenergiaa olisi saatavilla 400 Hooverin padon verran. Tarkempi sähkön tuotantomenetelmä ei vain käy tästä ilmi.  Onneksi netin hakuohjelmilla löytyy artikkelin tiivistelmä(Linkki), josta näkyy, että kyse on sähkökemiallisesta prosessista. Nyt voimmekin jo hylätä aiemmista arveluistamme sekä aprillipilan että pelkistimen käytön. Kyse on sekoittumisen Gibbsin energiasta(Linkki). Kun hiilidioksidi ja vesi muodostavat liuoksen, tässä on pieni energiapotentiaali hyödynnettävissä ja tämä tutkimus perustuu tämän potentiaalin väitettyyn onnistuneeseen hyödyntämiseen.

Tässä vaiheessa huomio kiinnittyy kahteen seikkaan: puhtaan veden käyttö antaa selvästi huonomman tuloksen kuin emäksisen 2-aminoetanoliliuoksen käyttö(Linkki). Jälkimmäisellä saavutettiin 4,5 mW/m2 huipputeho, joka tarkoittaa, että neliökilometrin kennopinnalla päästäisiin jo 4,5 kW tehoon. Siis taloudellisesti ajatellen, jos kennomateriaalin kustannus olisi niinkin edullista kuin 1€/m2, niin miljoonan euron sijoitus tuottaisi vuodessa n. 1€*24*365 = 8760€, jossa 4,5kWh myydään siis eurolla. Lainapääomalla jo 1% korko kaataisi yrityksen. Ei nyt heti takerruta tähän karkeaan arvioon taloudellisuudesta, koska voihan tuolle sähkölle saada jotain erikoishiilipäästötukea tms.

ACS:n kunniaksi on sanottava, että sen uusi tieteellinen julkaisusarja Environ. Sci. Technol. Lett. on pdf-muodossa vapaasti luettavissa, tai ainakin tämä H. V. M. Hamelersin ja kumppaneiden artikkeli on luettavissa(LinkkiPDF). Itse kukanenkin voi löytää artikkelista paljon mielenkiintoisia yksityiskohtia, mutta ehkä tämän tarkastelun kannalta olennaisin tieto on tässä:

This calculation shows that the use of sparging to contact the gases with the electrolyte consumes more energy than is produced.

Suomennos: Tämä laskelma osoittaa, että kuplittaminen, jolla kaasut saatetaan kontaktiin elektrolyytin kanssa, vie enemmän energiaa kuin sitä tuotetaan.

Tähän voinee olla hyvä muistella, kun Jyväskylän vesilaitoksen kemisti Salonen oli kiinnostuksesta ensiksikin laskenut, että merivedessä on kultaa niin paljon, että siitä riittäisi jonkinlainen harkko jokaiselle maapallon asukkaalle. Toisekseen hän laski, että pelkkä veden pumppaus maksaisi enemmän kuin mitä kullan arvo olisi.  Tätä suullista tiedonantoa ei tiettävästi ole julkaistu missään tieteellisessä sarjassa, mutta eipä niitä kullan kerääjiäkään ole meressä näkynyt, että eiköhän tuo laskelma pitäne edelleen kutinsa, vaikka kullan hinta on sittemmin kohonnutkin. Tässä CO2-sähkön tapauksessa kuplittamisen ja jo mainitun elekrodimateriaalin lisäksi myös emäslisäyksen kustannukset saattaisivat olla toiminnan talouden kaatavia, puhumattakaan siitä, jos reagensseja pyrittäisiin kierrättämään.

T&T:n toimittajalle on annettava tunnustus kysymysmerkistä otsikon lopussa. Ilman sitä syyttäisinkin häntä tiedehörhöksi, joka uskoo kaiken, mitä tieteellisiin lehtiin on präntätty vailla omaa kriittistä asennetta. Rekisteröidyille käyttäjille näkyy T&T:ssä myös seuraava arvelu:

”Jos menetelmä osoittautuu toimivaksi, epäluuloisinkin suomalainen veronmaksaja voi olla kerrankin aidosti tyytyväinen rahankäytöstä EU:ssa.”

 Valitettavasti täytynee todeta, ettei tätä tutkimusta voi pitää ensimmäisenä esimerkkinä tuollaisen tyytyväisyyden aiheesta.

Advertisements

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s