Sähköistymisellä on merkittävä rooli ilmastokriisin hillitsemisessä. Niin liikenteen kuin tuotannonkin suhteen yhteiskuntamme ja teollisuutemme sähköistyminen on elintärkeää. Power-to-X (P2X) teknologioiden avulla voimme vastata useimpien uusiutuvien energiamuotojen kausittaiseen ja ajoittaiseen saatavuuteen ja muuntaa ylijäämäsähkön tai muun energian tuotteiksi, joita voidaan käyttää raaka-aineina.
VTT:n fokusalueet Power-to-X -teknologioissa ja teollisessa sähköistymisessä
VTT pyrkii kehittämään P2X-teknologioita, jotka auttavat ratkaisemaan uusiutuvan energian saatavuusongelman ja vähentämään hiilidioksidia ilmakehässämme.
Keskitymme teknologisesti ja taloudellisesti käyttökelpoisiin P2X-ratkaisuihin, jotka tuottavat konkreettisia hyötyjä teollisuudelle.
VTT tekee P2X- ja sähköistysprojekteja esimerkiksi öljynjalostus-, sementti- ja kalkki-, rauta- ja teräs-, sekä puu- ja selluteollisuutta edustavien asiakkaiden kanssa.
Me VTT:llä autamme asiakkaitamme tunnistamaan mahdollisuudet hiilettömään toimintaan ja sähköistymiseen ja edistämään niitä P2X-teknologioiden, polttoainekennojen, vetyteknologian sekä hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin (CCU & CCS) konseptien avulla. P2X-teknologialla ylijäämäisestä uusiutuvasta energiasta voidaan tuottaa puhdasta vetyä, joka voidaan edelleen muuntaa erilaisiksi tuotteiksi hiilidioksidin tai typen avulla.
VTT:n pilotti auttoi teollisen skaalan P2X-projektin vauhtiin Suomessa
Vantaan Energia ilmoitti vuonna 2021 toteuttavansa suunnitelmansa suuren vetylaitoksen rakentamisesta Vantaalle vuoteen 2025 mennessä. Tulevan laitoksen on tarkoitus vedyn avulla tuottaa hiilineutraalia, synteettistä maakaasua vihreästä sähköstä ja hiilidioksidista. VTT on tukenut Vantaan Energiaa investointiprojektin riskien minimoimisessa ja auttanut löytämään parhaat käytännön ratkaisut teollisen skaalan toteutukseen.
Tärkeimmät P2X-palvelumme teollisuudelle sisältävät:
- Uudet puhdasta vetyä ja hiilidioksidia hyödyntävät teknologiakonseptit polttoaineille, kemikaaleille ja materiaaleille
- Uusien, puhdasta vetyä ja hiilidioksidia hyödyntävien konseptien teknologinen ja taloudellinen arviointi lisäarvoa tuottavia tuotteita varten
- Demonstraatiot ja konseptien validointi P2X-konseptien kehitykseen ja älykkäiden digitaalisten ratkaisujen tueksi
- Vety-arvoketjun asiantuntijapalvelut P2X-järjestelmissä
- Puhtaan energian integraation ja sektorikytkennän analyysit sisältäen markkinanäkökulman
Teollisuuden sähköistyminen
- Konseptikehitys teollisuuden sähköistymisen prosesseille
- Kalsiumkarbonaattiin perustuvien teollisten prosessien sähköistäminen sähköisen polttouunijärjestelmän avulla
- Lauhdelämmön käyttöratkaisut
- Älykkäät digitaaliset ratkaisut teollisiin prosesseihin ja energiajärjestelmiin (vakaan tilan ja dynaamiset mallinnukset, data-analyysi ja koneoppiminen)
E-Fuel -projekti: yhdessä kohti kestäviä liikenteen polttoaineita
Tällä hetkellä liikenteen globaalit päästöt kattavat noin 15 % maailman kasvihuonekaasupäästöistä. Akuuttiin päästöjen vähentämisen tarpeeseen vastaa synteettisten polttoaineiden markkina, jonka odotetaan kasvavan miljooniin tonneihin vuoteen 2030 mennessä pelkästään Euroopassa.
VTT koordinoi E-Fuel -tutkimusprojektia, joka tuo alan johtavat toimijat yhteen. Tutkimusprojektissa kehitetään vetytuotannon integraatiota korkean lämpötilan elektrolyysillä, käyttäen kiinteää oksidi-elektrolysaattori -solua (SOEC), hiilidioksidin talteenottoa ja Fischer-Tropsch -polttoainesynteesiä.
Pilotointia VTT:n Power-to-X ja CCU-demoalustan avulla
Työskentelemme asiakkaidemme kanssa innovaatiosta implementointiin. CCU- ja CCS-ratkaisuja kehitettäessä voimme hyödyntää pilotointia power-to-chemicals ja power-to-fuel -testauksissa ja demonstraatiokampanjoissa teollisuuslaitoksissa globaalisti.
Pilotointijärjestelmäämme kuuluu useita liikuteltavia kontteja, joita voitaan operoida itsenäisesti tai integroituna alustana valitulla yhdistelmällä:
- Direct Air Capture (DAC) -laite hiilidioksidin talteenottoon ilmasta, kapasiteetti 3–4kg CO2/päivä
- CO2 -talteenotto kalkkipolttouuneista (sähkölämmitteinen pyörivä polttouuni)
- CO2 -talteenottoyksikkö, joka hyödyntää natriumkarboniittiliuosta imeytykseen
- 30 kW protoninvaihtokalvo (PEM) vesielektrolysaattori, joka tuottaa vetyä 4 Nm3/h kapasiteetilla
- Korkean lämpötilan kiinteä oksidikenno -elektrolysaattorijärjestelmä
- Imeytys/kaasun puhdistuslaite saastuneelle syöttökaasulle
- CPOx/rWGS-yksikkö hiilidioksidin prosessointiin paikan päällä
- Fischer-Tropsch -synteesiyksikkö, joka tuottaa nestemäistä hiilivetyä 3–5 L/pv ja 6–9 L/pv kiinteää hiilivetyä
- Synteesiyksikkö tuotantoa varten
- Katalyyttinen metanaatioyksikkö, joka tuottaa 1 Nm3/h SNG
