Hiilidioksidi talteen ja hyötykäyttöön polyuretaanin raaka-aineeksi

Artikkelit
VTT
Tutkimusprofessori Juha Lehtonen (kuvalähde: Åbo Akademi)

Polyolit ovat muun muassa polyuretaanin valmistuksessa käytettyjä erikoiskemikaaleja, joita tällä hetkellä tehdään fossiilisista raaka-aineista. VTT ja sen yrityskumppanit kehittävät tapaa, jolla ilmastoystävällisiä polyolituotteita voidaan valmistaa talteenotetusta bioperäisestä hiilidioksidista ja vedystä. 

Business Finlandin rahoittamassa BECCU-hankkeessa VTT ja suuri joukko suomalaisia yrityksiä kehittävät yhdessä valmistusprosessia, jonka avulla bioenergian tuotannossa syntyvä hiilidioksidi voidaan ottaa talteen ja hyödyntää erikoiskemikaalien, erityisesti polyolien raaka-aineena.

Jos vuoden 2020 alussa käynnistynyt, kaksivuotinen BECCU-hanke onnistuu tavoitteessaan, rakennusteollisuudessa, liimoissa ja monissa päivittäistavaroissa käytettävää polyuretaania voidaan tulevaisuudessa alkaa valmistaa ilmastoystävällisesti tuotetuista polyoleista. 

̶  Alustavat kannattavuuslaskelmamme näyttävät lupaavilta, ja hankkeen jälkeen pyrimme jatkamaan kehitystyötä yrityskumppaniemme kanssa pilotoimalla prosessia ja tuotantoa. Uskomme vahvasti, että tämä teknologia pystytään kaupallistamaan, sanoo tutkimusprofessori, BECCU-hankkeen vastuullinen johtaja Juha Lehtonen VTT:ltä

Polyoleista polyuretaanin raaka-ainetta

̶  Bioenergian tuotannossa syntyy hiilidioksidia, kun esimerkiksi teollisuuden sivujakeita poltetaan tai tuotetaan nestemäisiä biopolttoaineita ja biometaania. Konseptissamme hiilidioksidi otetaan talteen ja puhdistetaan bioperäisistä teollisista päästöistä. Hiilidioksidin lisäksi tarvitaan myös vetyä, joka on tuotettu joko elektrolyyttisesti uusiutuvan sähkön avulla tai tiettyjä sivutuotevirtoja hyödyntämällä. Monivaiheisen kemiallisen prosessin avulla hiilidioksidista ja vedystä syntyy lopulta polyoleja, kertoo Lehtonen.

̶  Polyolit ovat päätuote, jota hankkeessamme tutkitaan. Ne toimivat raaka-aineena polyuretaaneille, joita käytetään hyvin laajasti erilaisissa rakennusteollisuuden tuotteissa, kuten eristemateriaaleissa. Polyuretaaneja käytetään myös liimoissa, kenkien tapaisissa päivittäistuotteissa sekä monissa auton osissa.

Kohti hiilineutraaliutta

Maailmalta löytyy jo pienessä kaupallisen tuotannon mittakaavassa valmistettuja polyolituotteita, joiden hiilestä kuitenkin vain noin 30 prosenttia tulee hiilidioksidista. Loput raaka-aineet ovat fossiiliperäisiä. 

̶  Mutta meidän hankkeessamme ainutlaatuista on se, että kaikki polyolin hiili tulee talteenotetusta hiilidioksidista, Lehtonen tähdentää.

Koska talteenotettu hiilidioksidi on peräisin bioperäisistä päästöistä ja monet polyuretaanista valmistetut lopputuotteet ovat pitkäikäisiä, pystytään tämän valmistuskonseptin avulla sitomaan muuten ilmaan vapautuvaa hiilidioksidia parhaimmillaan vuosikymmeniksi.

Finnfoam panostaa eristemateriaalien ympäristöystävällisyyteen

Lämmöneristeitä valmistava Finnfoam on yksi BECCU-hankkeeseen osallistuvista yrityksistä. Salossa sijaitseva yritys on hiilidioksidin kierrättämisen konkari. 

̶  Finnfoam on aina ollut kehittämässä ympäristöystävällisempiä tapoja rakentaa yhteiskuntaa. Vuonna 1999 me siirryimme ensimmäisenä maailmassa käyttämään 100-prosenttisesti kierrätettyä hiilidioksidia koko tuotannossamme. Olemme myös mukana Kleener Power Solutions Oy:ssä, jossa kehitetään ympäristöystävällistä tapaa ottaa hiilidioksidia talteen suoraan voimalaitosten piipusta. Hiilidioksidin hyödyntäminen muovin raaka-aineena on siis jatkoa viimeisten 20 vuoden aikana ympäristön hyväksi tekemällemme kehitystyölle, kertoo Finnfoamin toimitusjohtaja Henri Nieminen.

̶  Meillä on jo melkoisesti osaamista polyolin valmistamisesta käyttäen raaka-aineena niin muovisia kuin biopohjaisiakin jätteitä. Vielä meillä ei ole osaamista hiilidioksidista polyolin raaka-aineena, mutta kohta on, Nieminen sanoo.

Finnfoamin toimitusjohtaja Henri Nieminen

Henri Nieminen

Lämmöneriste säästää energiaa

Polyuretaanipohjaisten tuotteiden osuus Finnfoamin tuotannosta on kasvussa. Yrityksen kemistit ovat kehittäneet PU-tuotteiden palo-ominaisuuksia jo monen vuoden ajan. 

̶  PU-eristeissä polyisosyanuraatti (PIR) on vallannut alaa. PIR-eristeen etuja ovat hyvä lämmöneristyskyky sekä paloturvallisuus, sillä PIR-eriste ei pala itsestään vaan hiiltyy vaahdoksi, joka edelleen eristää lämpöä. PIR-eriste kestää rakenteissa helposti 500 vuotta.

Kuluttajat osaavat nykyisin jo vaatia lämmöneristeiltä ilmastoystävällisyyttä. Viherpesun sijaan nyt halutaan tehdä oikeita ympäristötekoja. 

 ̶  Kaikista puhtain ja ympäristöystävällisin energia on säästetty energia. Lämmöneristeet säästävät maailmassa kaikista eniten energiaa, joten se, että päättää laittaa vaikkapa kaksi kertaa enemmän lämmöneristeitä, on huomattavasti suurempi ympäristöteko kuin se, että katsoo lämmöneristeiden välisiä eroja, Nieminen väittää.
 

Uudenlaisia biomateriaaleja

BECCU-hankkeessa mukana olevilla yrityksillä on myös omia rinnakkaisprojekteja. 

̶  Meidän projektissamme kehitetään muovien tapaisia, termoplastisesti muovattavia biomateriaaleja. Niiden raaka-aineena ovat ruoan sisältämät ainesosat, joita ihmisen ja eläinten elimistö ei pysty hyödyntämään. Näiden ympäristöystävällisten biomateriaalien takia yhtään peltoa ei tarvitse poistaa ravinnontuotannosta, Nieminen kertoo.

Kuvauspaikkana Åbo Akademin laboratorio

Jaa