Kanada avasi pelin – hiilivoimalan CO2 otetaan talteen


Kuva 1. Kivihiilivoimalan hiilidioksidin mahdollisia varastointitapoja. Lähde: Wikipedia/LeJean Hardin & Jamie Payne

Kuva 1. Kivihiilivoimalan hiilidioksidin mahdollisia varastointitapoja. Lähde: Wikipedia/LeJean Hardin & Jamie Payne

The Guardian uutisoi(Linkki), että Kanadassa on käynnistetty maailman ensimmäinen hiilivoimala, joka ottaa tuottamansa hiilidioksidin talteen. Hiilidioksidin talteenotto ja varastointi ei ole ajatuksena ihan uusi(Linkki), mutta nimenomaan hiilvoimaloiden kohdalla tämä on läpimurto. Naapurimaassamme Norjassakin jo pitkään pumpattu hiilidioksidia kaasukenttään(Linkki), mutta käytetty hiilidioksidi ei ole kivihiilipohjaista. Kuvassa 1 on esitetty erilaisia tapoja käsitellä kivihiilivoimalan tuottamaa hiilidioksidia.

Kanadalaisen SaskPower-yhtiön hiilidioksidin varastointi on kaiketi käytön aikana kannattavaa(Linkki), koska hiilidioksidi myydään läheiselle öljykentälle. Investointeihin yhtiö on saanut varsin runsaasti veronmaksajien tukea. Nämä huomioiden ei vielä voitane sanoa, että tämä menetelmä olisi taloudellisesti kannattava kaikissa nykyisissä hiilivoimaloissa. SaskPowerin voimala oli vanha hiilivoimala, joka uudistettiin päästöjä kerääväksi. Tämä vaihe voitaisiin kaiketi toteuttaa kaikkialla, mutta itse hiilidioksidin varastointi ei ole yhtä edullista monessakaan paikassa. Esimerkiksi Suomen maaperästä puuttuvat sellaiset kerrostumat, joihin kaasun pumppaus onnistuisi. Eikä lähellämme ole edes riittävän syvää merta, jota saattaisi käyttää varastona. Suomen osalta helpompi tie lieneekin hakea nyt vaihtoehtoja kivihiilelle. Myöhemmin hiilidioksidin jatkojalostaminen saattaa tehdä kivihiilenkin polttamisen maassamme kilpailukykyiseksi.

SaskPower ei erityisemmin levittele tietoja käyttämästään tekniikasta, mutta kospa yrityksellä on amiinilaboratorio(Linkki), voitaneen arvella tekniikan perustuvan reaktioyhtälön 1 kaltaisiin tasapainoreaktioihin. Kylmässä reaktio etenee vasemmalta oikealle ja lämmitettynä oikealta vasemmalle . Hiildioksdi siis poistetaan savukaasuseoksesta mm. etanoliamiinivetykarbonattisuolan vesiliuokseksi, joka voidaan lämmittämällä hajoittaa niin, että puhdas hiilidioksidi vapautuu jatkokäsittelyyn.

Reatkioyhtälö 1: CO2 + HOCH2CH2NH2 + H2Reaktionuoli11  HOCH2CH2NH3+ + HCO3

Etanoliamiinin eli 2-aminoetanolin etuna verrattuna vaikkapa sammutettuun kalkkiin on se, että prosessissa ei tapahdu faasin muutoksia kiteiseksi aineeksi (kattilakiveksi). Yhdisteen kiehumispiste on myös riittävän korkea, ettei haihtumishäviöitä tarvitse juuri pelätä, kuten voisi tapahtua jotain helpommin haihtuvaa amiinia tai ammoniakkia käytettäessä. SaskPowerin käyttämä yhdiste ei välttämättä ole juuri 2-aminoetanoli, mutta prosessin kemia on mitä ilmeisemmin samantapainen.

Perinteisissä voimaloissa viimeiset polttoaineen palamisreaktion tuottamat joulet on kannattanutkin laskea taivaalle, koska savukaasujen jäähdytys alle kastepisteen olisi aiheuttanut kalliita syöpymiä. Kun hiilidioksidin talteenotossa savukaasut joudutaan joka tapauksessa jäähdyttämään, tarjoutuu myös vähintääkin teoreettinen mahdollisuus kohottaa laitoksen hyötöastetta. Toteutuuko tämä käytännössä, riippunee mm. kaukolämmön kysynnästä.

Vaikka tuulivoimaloita pidetään hiilineutraaleina, saattaa koko elinkaaren aikainen hiilidioksidin tuotanto kääntyäkin niin päin, että kaasunsa keräävä kivhiilivoimala tuottaa vähemmän hiilidioksidia ilmakehään tuotettua energiayksikköä kohti. Selitykseksi voinee lukea tuulimyllyartikkelini 26.2.2014(Linkki). Tämä tilanne poistaisi tarpeen pystyttää mahdollisesti ihmisten kuuloakin vaurioittavia lepakkosilppureita ilmastonmuutoshypoteeseistä riippumatta(Linkki).

Mahdollisuuksien ovea on nyt raotettu. Ne, keillä sattuu olemaan kirkkaat kristillipallot, saattavat nähdä aivan uuden hiiliaikakauden alun teknologiassamme. Vähänkin yleisempänä kivihiilivoimaloiden hiilidioksidin talteenotto ainakin tuottaa valtavan ja edullisen hiilidioksidin tarjonnan, mikäli kaasua ei hupiloida vaikeasti palautettavaan muotoon.  Runsas tarjonta saattaa synnyttää aivan uudenlaista tuotantoa, kuten vaikkapa puolifossiilisen nestepolttoaineen metaanista ja hiilidioksidista. Nobelkemisti Olahin kaavailema metanolitalous saattaakin saada aivan uuden vaihteen kehitykseensä(Linkki). Ja minäkin ehkä saan lopulta koottua aikomani metanolipolttoaineartikkelini.

Linkkejä

http://research.engr.utexas.edu/rochelle/images/stories/publications/Ziaii-Fashami-Q42006.pdf(LinkkiPDF) Yksityiskohtia eräästä amiiniperustaisesta kaasunpesumenetelmästä.

Mainokset

3 responses to “Kanada avasi pelin – hiilivoimalan CO2 otetaan talteen

  1. Hiilidioksidin talteenottoa on selvitetty myös Suomessa. Fortum aikoinaan selvitti tämän kannattavuutta (tai oikeammin kannattamattomuutta) Meriporin voimalassa. Talteenotto olisi vaatinut hiilidioksidin kuljettamisen alueille, joista löytyy maan-alaisia kerroksia. Siihen ei ole olemassa ainakaan vielä rakennettua struksuuria. Talteenotto on kuitenkin ainoa mahdollisuus vähentää hiilidioksidia myös ilmasta. Eli tällä laitteela pystyisi oikeastisäätelemään ilman hiilidioksidipitoisuutta. Tulisi maksamaan vain ihan älyttömästi.

    Tykkää

    • Kiitos näistä lisätiedoista. Katselin vähän itsekin lisää mitä asian tiimoilta Suomeen kuuluu ja minulle pääsi syntymään käsitys, että täällä ollaan happipolton kannalle kallistuttu. Siis täysin eri menetelmä hiilidioksidin poistoon kuin nyt Kanadassa. Sitähän en pysty varmasti sanomaan, onko Suomessa valittu menetelmäksi kehityksen umpiperä, vaan vaikka happipoltto olisi parempikin mentelmä, jos sitä ei missään saada pikaisesti teolliseen tuotantoon, niin tuo amiinimentelmä vallannee markkinat.
      Juuri sen takia, ettei Suomessa voida eristettyä hiilidioksidia kuitenkaan edullisesti varastoida, on hyvät mahdollisuudet, että tehdyt tutkimusponnistukset eivät hyödytä ainakaan maamme veronmaksajia. VTT osannee kertoa tarkemmin.

      Tykkää

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