Kalkin ja sementin tuotannossa käytetään perinteisesti valtavan määrän päästöjä aiheuttavia prosesseja. Me VTT:llä olemme kehittäneet puhtaan, joustavan ja entistä tehokkaamman vaihtoehdon perinteisille prosesseille. Sähkökuumenteinen uunimme voi korvata fossiilisiin polttoaineisiin perustuvat kalsinointiratkaisut ja ottaa talteen prosessin aikana vapautuvan hiilidioksidin. Ratkaisumme voi vähentää merkittävästi hiilijalanjälkeä juuri niillä teollisuuden aloilla, jotka aiheuttavat maailmanlaajuisesti suurimmat hiilidioksidipäästöt.
Lyhyesti
Ainutlaatuinen sähkökuumenteinen rumpu-uunimme tarjoaa puhtaan ja tehokkaan vaihtoehdon perinteisille fossiilisiin polttoaineisiin perustuville teollisuuden prosesseille.
Puhtaampien prosessien lisäksi teollisuudenalat voivat hyödyntää prosesseissa talteenotettua puhdasta hiilidioksidia käyttämällä sitä uudelleen tai myymällä sitä.
Sähkökuumenteinen uunimme voi auttaa monia teollisuudenaloja vähentämään hiilidioksidipäästöjään. Esimerkiksi kalkki-, sementti-, paperi- ja kaivosteollisuudella on merkittävät hiilijalanjäljet.
Tällä sivulla
Perinteisillä valtavan määrän päästöjä aiheuttavilla teollisuuden aloilla, kuten sementti-, kalkki- ja selluteollisuudessa, keskeisenä haasteena on hiilijalanjäljen pienentäminen. Suunnittelemamme sähkökuumenteinen rumpu-uuni on vastaus tähän haasteeseen.
Paine vähentää teollisten prosessien päästöjä kasvaa, sääntely kiristyy ja yhä useammin asiakkaat kautta tuotantoketjujen vaativat puhtaampia tuotteita ja tuotantoprosesseja. Joillakin teollisuudenaloilla prosessit ovat suoraviivaisempia kuin toisilla.
Tehokas hiilidioksidipäästöjen vähentäjä kalkki-, sementti- ja selluteollisuudelle
Yhteiskunnat pyrkivät nopeasti vähentämään hiilidioksidipäästöjään, mikä synnyttää erilaisia haasteita eri teollisuudenaloilla. Sementti on maailman eniten käytetty rakennusmateriaali, ja sitä on hyvin vaikea korvata muilla materiaaleilla. Sementtiteollisuus on kuitenkin vastuussa 7 %:sta kaikista maailman hiilidioksidipäästöistä, minkä rinnalla muun muassa lentoliikenteen päästöt vaikuttavat pieniltä.
Me VTT:llä olemme yhdessä teollisuuden yhteistyökumppaneidemme kanssa kehittäneet menetelmiä, joiden avulla kalsiumkarbonaatti voidaan hajottaa käyttämällä vähäpäästöistä sähkökuumennusta perinteisen polttoprosessin sijaan.
Kalsinointi on keskeinen vaihe sementinvalmistusprosessissa, ja sähkökuumenteisen rumpu-uunin käyttö kalsinaattorina mahdollistaa lähes hiilidioksidipäästöttömän sementtitehtaan.
Lisäksi uuden menetelmän avulla saadaan kalkkikivestä irtoava hiilidioksidi puhtaana talteen.
Sementtiteollisuuden lisäksi teknologiaa voivat hyödyntää monet teollisuudenalat, kuten kalkki-, sellu- ja kaivosteollisuus. Jopa akkuteollisuudessa tarvittavan litiumin tuotannossa tämän teknologian käyttö on mahdollista.
VTT:n sähkökuumenteinen rumpu-uuni
- Sähkökuumenteinen rumpu-uunimme kehitettiin osana Decarbonate-projektia. Uuni on 10 metriä pitkä ja skaalautuu asiakkaiden tarpeisiin.
- Koekäyttöuuni on liikuteltava ja suunniteltu helposti kuljetettavaksi. Uuni on sijoitettu kuljetuskonttiin, jonka avulla se voidaan kuljettaa vaivattomasti tehtaille ja käyttää erilaisissa valmistusprosesseissa.
- Sähkökuumenteisen rumpu-uunimme kapasiteetti on 100 kg/tunti.
- Päästöttömän teknologian hyödyt näkyvät sekä ympäristövaikutuksina että säästöinä polttoaine- ja päästöoikeuskustannuksissa. Lisäksi sivutuotteena saatava puhdas hiilidioksidi voidaan myydä uutena tuotteena eteenpäin.
Puhtaan hiilidioksidin varastointi ja hyödyntäminen uudeksi tuotteeksi
VTT:llä on mittava kokemus ja asiantuntemus hiilidioksidin talteenotosta sekä hyödyntämisestä ja varastoimisesta (CCU/CCS). Olemme kehittäneet runsaasti ratkaisuja eri teollisuudenaloille ja eri käyttötarkoituksiin. Tavoitteemme on kuitenkin aina ollut sama: ilmastonmuutoksen hidastaminen, tai jopa peruuttaminen, ja samanaikaisesti arvokkaiden uusien puhdasta hiilidioksidia raaka-aineena hyödyntävien tuotteiden kehittäminen.
Nykyisin uuni kuumennetaan sementin valmistuksessa yli 1500-asteiseksi, jolloin ilmakehään vapautuu päästöjä. Suurempi ongelma ilmaston kannalta aiheutuu kuitenkin kalkkikiven sisältämästä karbonaatista, joka hajoaa prosessissa hiilidioksidiksi ja kalkiksi. Kehittämämme uuden teknologian avulla kalkkikivestä irtoava hiilidioksidi saadaan puhtaana talteen, ja se voidaan joko varastoida, myydä uutena tuotteena tai hyödyntää esimerkiksi vähäpäästöisten polttoaineiden ja tuotteiden valmistuksessa.
Hiilidioksidille on jo nyt olemassa markkinat teollisuudessa käytettävänä polttoaineena. Kehitteillä on monia hyötykäyttövaihtoehtoja, joiden myötä hiilidioksidin käyttöä voidaan todennäköisesti lisätä merkittävästi. Uudet tuotteet mahdollistavat yrityksille myös uusia ansaintamahdollisuuksia.
Mitä tarjoamme
Sähkökuumenteinen rumpu-uunimme on vuosien tutkimus- ja kehitystyön tulos. Uuni on ensimmäinen laatuaan, ja tarjoamme mielellämme tämän teknologian kunnianhimoisille yrityksille, jotka jakavat tavoitteemme päästöttömästä kalkista ja sementistä.
Meillä VTT:llä on vuosikymmenien syvällinen systeeminen asiantuntemus teollisuuden sähköistämismenetelmistä sekä ilmiöjohtamisesta. Voimme tarjota kumppaneillemme ja asiakkaillemme mahdollisuuden soveltaa teknologiaa nopeasti uusiin käyttökohteisiin.
Asiantuntijuutemme ja tutkimusinfrastruktuurimme myötä voimme tarjota:
- Eri teollisuudenalojen materiaalien lämpökäsittelyn sekä käytettävien parametrien optimoinnin
- Sähkökuumenteisen rumpu-uunin mallintamisen perustuen kokeellisiin tuloksiin
- Teknis-taloudelliset selvitykset teollisille sähkökuumenteisille rumpu-uunikonsepteille
- Ymmärrystä kansallisesta ja kansainvälisestä sääntely-ympäristöstä
Video: Towards zero-emission factories
Innostunut vastaanotto teollisuudesta
Yrityskumppaneidemme ensimmäiset reaktiot rumpu-uunista ovat olleet ylivoimaisesti positiivisia. Odotamme innolla, että saamme yhä useampia yrityksiä ja teollisuudenaloja ymmärtämään sähkökuumenteisen rumpu-uunin potentiaalin erilaisten teollisuuden prosessien hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä.
On ollut jännittävää huomata, että kokeiden aikana tuotetut parhaat kalsiumoksidit ovat olleet hyvin lähellä tuotetasoista poltettua kalkkia.
Koeajoissa onnistuttiin ajamaan sementintuotannon raakajauhetta välituotteeksi, joka on täysin kalsinoitunut, mutta ei vielä reagoinut piin kanssa eli juuri sitä, mitä halutaan saavuttaa kalsinaattorissa.
Asiantuntijamme
Eemeli Tsupari on erikoistunut vähäpäästöisiin energiajärjestelmiin ja teollisuuden kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen. Hänen erikoisosaamiseensa kuuluvat päästökauppa ja CO2-päästöjen monitorointi sekä kustannustehokkaat päästövähennysratkaisut.
Oona Katajisto on erikoistunut teollisuuden hiilineutraaleihin ratkaisuihin. Hänen viimeaikaiset tutkimuksensa keskittyvät kalkin ja sementin valmistusprosessien sähköistämiseen.
Ota meihin yhteyttä!
DECARBONATE-projekti – tuottoa teollisuuden sähköistämisestä ja hiilidioksidin hyödyntämisestä
Osana hiilidioksidipäästöjen vähentämisprojektia, VTT ja sen yli 10 teollisuuskumppania työskentelivät mahdollistaakseen hiilidioksidin talteenoton tehokkailla menetelmillä. Lisäksi pyrittiin hyödyntämään talteen otettu hiilidioksidi uutena tuotteena tai jatkojalostettuina polttoaineina ja kemikaaleina, joilla olisi mahdollisimman pieni hiilijalanjälki.
Lisää tietoa DECARBONATE-projektista löydät projektin sivuilta sekä loppuraportista.
