PÄÄSTÖSÄÄSTÖÄ UUNISTA ULOS

VTT kehitti yrityspartneriensa kanssa ratkaisun, jolla teollisuuden hiilidioksidipäästöt voivat vähentyä merkittävästi. Päästöjä leikkaava rumpu-uuni sopii sementti- ja sellutehtaille, ja se voi korvata myös terästehtaiden kalkkiuunit.

DECARBONATEHANKKEEN RATKAISUT VOIVAT NOPEUTTAA MYÖS RAKENTAMISEN ILMASTOPÄÄSTÖJEN PIENENEMISTÄ. LUE LISÄÄ TUTKIMUKSESTA JA HIILIDIOKSIDIN TALTEENOTOSTA: 51.FI/F7D JA 51.FI/F7C.

TEKSTI: ANU-LIINA GINSTRÖM, KUVA: 123RF

Sementti on betonin osana maailman eniten käytetty rakennusmateriaali. Suuren käyttömäärän takia se tuottaa noin seitsemän prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä.

Sementin pääraaka-aine on kalkkikivi. Poltettua kalkkia tarvitaan valtavia määriä myös muun muassa sellu- ja terästeollisuudessa.

Kun sementin valmistuksessa keskeinen kalsiumkarbonaatin hajottaminen toteutetaankin polttoprosessin sijaan vähäpäästöisesti tuotetulla sähköllä ja valmistuksessa syntyvä hiilidioksidi kerätään talteen, voidaan päästä lähelle hiilidioksidipäästötöntä sementtitehdasta.

Tämän mahdollistaa kaasutiivis, sähköllä kuumeneva rumpu-uuni.

Tänään sementti ja sellu, huomenna asfaltti?

VTT:n vetämässä Decarbonate-projektissa tutkimuslaitteeksi rakennettu rumpu-uuni on 12 metriä pitkä. Se kuumenee sähköllä, ja sitä testataan paitsi sementin raakajauheen esikalsinointiin, myös poltetun kalkin ja sellutehtailla tarvittavan meesan tuotantoon.

Hankkeessa ovat mukana muun muassa Finnsementti, Nordkalk ja UPM. ”Finnsementti on tehnyt ilmastotyötä jo pitkään, ja meneillään on useita päästövähennyshankkeita. Strategiamme tähtää hiilineutraalisuuteen, ja se on saavutettavissa vain uudella teknologialla. Fossiilisen energian osuuden minimointi ja hiilidioksidin talteenotto ovat olennainen osa sementtiteollisuuden tulevaisuutta”, Finnsementin ympäristöpäällikkö Ulla Leveelahti kertoo.

Koeuunille voisi olla käyttöä myös muiden teollisuuden alojen päästöjen vähennystyössä, esimerkiksi akku- ja asfalttiteollisuudessa.

Hiilidioksidi hyötykäyttöön

Sementin ja poltetun kalkin valmistuksessa päästöjä syntyy kahdesta syystä. Valmistus tapahtuu nykyisin polttamalla yli tuhannen asteen lämpötilassa, mistä aiheutuu päästöjä ilmakehään.

Jopa tätäkin vaikeampi ongelma ilmaston kannalta on kalkkikiven sisältämä karbonaatti, joka hajoaa prosessissa hiilidioksidiksi ja kalkiksi. Tätä raaka-aineperäistä päästöä ei voi välttää korvaamatta yhtä maailman eniten käytetyistä raaka-aineista.

Polttoprosessien korvaaminen sähköön perustuvilla ratkaisuilla ja päästöttömän sähköntuotannon huomattava lisääminen on tehokas keino hillitä ilmastonmuutosta, johtava tutkija Eemeli Tsupari VTT:ltä vetää yhteen. ”Näin kalkkikivestä irtoava hiilidioksidi saadaan puhtaana talteen, ja se voidaan varastoida tai hyödyntää esimerkiksi vähäpäästöisten tuotteiden valmistukseen. Tuotekaasuna hiilidioksidille on jo markkinat ja kehitteillä on useita hyötykäyttövaihtoehtoja, joiden mittakaava on nykymarkkinaa valtavasti suurempi.”

Teollista mittakaavaa selvitettävä

EU:ssa päästökauppa ohjaa teollisuutta päästöjen vähentämiseen. Päästöoikeuden nykyhinnalla jokainen vältetty hiilidioksiditonni tarkoittaa yrityksille 60 euron säästöä. Keskikokoiselle sementtitehtaalle esimerkiksi kolmanneksen päästövähennys tarkoittaisi useiden miljoonien eurojen säästöjä vuodessa.

Lisäksi sähköuunista saadaan uusi tuote: puhdistettu hiilidioksidi.

Sähköllä tehtävä kalsinointi voi siis olla taloudellisesti kannattavaa jo nykyisillä hinnoilla, mutta toteutettavuus teollisessa mittakaavassa ja tarvittavat investoinnit edellyttävät lisäselvityksiä.

Teollisuuden päästöjen vähentäminen on avainasemassa ilmastonmuutoksen pysäyttämisessä ja Pariisin sopimuksen ilmastotavoitteiden saavuttamisessa. Tutkimus ja tuotekehitys vie uusia ratkaisuja eteenpäin. ”Sementin ja poltetun kalkin valmistuksen hiilidioksidipäästöjen merkittävään vähentämiseen kehitetty ratkaisu on erinomainen esimerkki tällaisesta työstä. Tämän tyyppisten ratkaisujen skaalaaminen teolliseen kokoluokkaan ja monistaminen ovat avainasemassa teollisuuden ja myös rakentamisen ilmastopäästöjen vähentämisessä”, ympäristö- ja ilmastoministeri Krista Mikkonen sanoo.