Voimalaitosten hiilidioksidipäästöt talteen tehokkaammin ja edullisemmin

8.8.2013

 

VTT:n johtama konsortio on kehittänyt uuden tekniikan, jonka avulla voimalaitosten hiilidioksidipäästöt voidaan kerätä talteen edullisemmin ja ympäristöystävällisemmin. Hiilidioksidin talteenotto voimalaitoksista on kansainvälisen energiajärjestö IEA:n mukaan välttämätöntä, mikäli asetetut kasvihuonekaasujen päästövähennystavoitteet halutaan saavuttaa. Uusi tekniikka perustuu perinteisen kiertoleijupolton ja happipolton yhdistämiseen, mikä mahdollistaa edullisempien polttoaineiden ja jopa biomassan laajemman käytön. Uuden tekniikan laajamittainen käyttöönotto vaatii vielä poliittisia päätöksiä ja lainsäädännöllisiä muutoksia.

Ilmastonmuutoksen hidastaminen ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen on yksi suurimpia ympäristöhaasteita. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneeli IPPC:n mukaan hiilidioksidipäästöjä pitäisi vähentää 50–85% vuoteen 2050 mennessä. Joka vuosi kymmenien uusien voimalaitosten tulisi ottaa käyttöön hiilidioksidin talteenotto, jotta tähän tavoitteeseen päästäisiin. Tähän asti talteenotto on ollut vasta kokeiluasteella, ja sen käyttöönottoa on hidastanut erityisesti olemassa olevien menetelmien kalleus.

VTT:n koordinoimassa FLEXI BURN CFB -hankkeessa kehitettiin ja demonstroitiin onnistuneesti kiertoleijupolttoteknologiaan perustuva happipolttokonsepti. Uudessa tekniikassa yhdistyvät happipolton mahdollistama hiilidioksin talteenotto ja varastointi sekä leijupolttoteknologian joustavuus ja taloudelliset hyödyt. Lisäksi uudessa konseptissa sama voimalaitos voi toimia myös ilman hiilidioksidin talteenottoa esimerkiksi varastoinnin katkosten aikana pienentäen investoinnin riskiä.

Leijupolttoteknologian etuna ovat korkea hyötysuhde, polttoainejoustavuus ja mahdollisuus käyttää suuria osuuksia biomassaa. Energian hinnan nousun ja hyvälaatuisten polttoainevarantojen ehtymisen johdosta on kannattavaa siirtyä huonompilaatuisten polttoaineiden käyttöön. Uuden tekniikan polttoainejoustavuus pienentää riippuvuutta tuontihiilestä ja tuo rahallista säästöä, sillä polttoaineena voidaan käyttää halvempia vaihtoehtoja, jopa jätehiiltä. 

Uusien ja jo olemassa olevien voimalaitosten valjastaminen hiilidioksidin talteenottoprosessiin vaatii lisäinvestointeja, sillä osa voimalaitoksen energiasta kuluu väistämättä hapen valmistukseen ja hiilidioksidin keräämiseen. Uusi tekniikka mahdollistaa kuitenkin sujuvan siirtymisen hiilidioksidin talteenottoon. Halvempien polttoaineiden käytöllä voidaan kompensoida kustannuksia, jotka väistämättä aiheutuvat hiilidioksidin talteenottoprosessista.

Uusi tekniikka todistettiin toimivaksi demonstraatiolaitoksessa Espanjassa (30MWth), joka on maailman suurin toiminnassa oleva kiertoleijuhappipolttolaitos. Lisäksi hankkeessa kehitettiin kaupallisen kokoluokan konsepti 300MWe:n laitokselle. Kehitetty tekniikka mahdollistaa hiilidioksidin talteenoton voimalaitoksista. Sen kaupallinen ja laajamittainen käyttöönotto vaatii vielä poliittisia päätöksiä ja lainsäädäntöä erityisesti hiilidioksidin varastointiin ja loppusijoitukseen liittyen.

Kuvat: Espanjan demolaitos (Kuva: Ciuden) ja havainnekuva konseptista (Kuva: VTT)

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00