Hiilidioksidin talteenotto, käyttö ja varastointi (CCU ja CCS)

A forest and lake reflecting sky and clouds as shot from above.

Käyttämällä hiilidioksidia raaka-aineena voimme korvata fossiilisia polttoaineita ja kemikaaleja sekä tuottaa ”ruokaa ilman peltoja”. VTT tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja hiilidioksidin talteenottoa ja hyötykäyttöä tai varastointia varten teollisuuteen, liikenteeseen, sähkö- ja lämmitysalalle sekä maa- ja metsätalouteen.

Lyhyesti

Hiilidioksidin talteenotto ja hyötykäyttö (CCU) sekä hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (CCS) ovat tärkeimmät teknologiat ilmastonmuutoksen hillitsemisessä. 

Kemikaaleja, polttoaineita ja materiaaleja voidaan tuottaa ilman fossiilisia luonnonvaroja. 

Bio-CCS on ainoa teollisen mittakaavan hiilinegatiivinen teknologia, jota voidaan hyödyntää nykyään.  

Hiilidioksidin poistolla on potentiaalia kasvaa valtavaksi markkinaksi, jolla on merkittävä rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä. Hiilidioksidin talteenotto ja hyötykäyttö (CCU) sekä hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (CCS) ovat tärkeitä teknologioita, joilla maailmanlaajuiset ilmastotavoitteet voidaan saavuttaa. Hiilidioksidista on mahdollista myös luoda uusia arvokkaita materiaaleja ja tuotteita.

Maailmantalous pohjautuu tällä hetkellä liian voimakkaasti fossiilisiin hiilivetyihin. Jos ilmastotavoitteet halutaan saavuttaa, fossiilisia raaka-aineita ei voida jatkossa hyödyntää nykytahtiin.  

Kaikki liikennepolttoaineet ja useimmat kemialliset tuotteet voidaan valmistaa kierrättämällä hiilidioksidia ja puhdasta vetyä.

Hiilidioksidin talteenotto ja hyötykäyttö tarjoaa uusia ratkaisuja fossiilisten polttoaineiden ja kemikaalien korvaamiseen sekä ruoan tuottamiseen suoraan hiilidioksidista. Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin avulla voimme hyödyntää fossiilisia polttoaineita siirryttäessä hiilineutraaleihin prosesseihin. CCS voidaan yhdistää myös hiilineutraaleihin CO2-lähteisiin: ottamalla hiilidioksidi talteen bioenergiasta tai suoraan ilmasta ja varastoimalla se, saadaan tuotettua elinkaarinäkökulmasta nettonegatiiviset kasvihuonepäästöt. 

Innovatiivisia päästövähennyskonsepteja

VTT on mallintanut, arvioinut, kehittänyt ja esittänyt uusia innovatiivisia CCU- ja CCS-konsepteja suurimmille globaaleille hiilidioksidipäästölähteille. Olemme luoneet ratkaisuja teollisuuteen, liikenteeseen, sähkö- ja lämmitysalalle sekä maa- ja metsätalouteen.

Tuloksia VTT:n koordinoimasta suomalaisesta CCS-tutkimusohjelmasta 

Tutustu myös väitöskirjaan merkittävistä masuunipohjaisten terästehtaiden hiilidioksdipäästöjen vähennyksistä: Techno-economic evaluation of significant CO2 emission reductions in blast furnace-based steel mills

Ratkaisumme teollisuuteen

  • Sähköuuni sementin ja kalkin tuotantoon 
  • 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-menetelmään (PtX) esimerkiksi seuraavien hiilineutraalien liikennepolttoaineiden tuottamiseksi: 
    • synteettinen luonnonkaasu (SNG) 
    • metanoli (MeOH) 
    • Fischer-Tropsch-tuotteet (FT) 
  • Laajamittainen vedyn tuotanto SMR:n avulla CCS-menetelmää hyödyntäen 

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) 
  • 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 
Jaa