EU sertifioimassa toimivia keinoja hiilidioksidin siivoukseen

Hiilidioksidin sieppausta ja varastointia on pohdittu ja kokeiltu pitkään, usein huonolla menestyksellä. Kaupallisen toiminnan pitäisi vihdoin alkaa Norjassa jo tänä vuonna. Alalla on nähty myös kovaa kritiikkiä keränneitä yrityksiä, EU on nyt sertifioimassa hiilenpoiston käypiä menetelmiä. 

Norjalainen Northern Lights on aloittamassa teollisuuden prosesseista siepatun hiilen kaupallisen vastaanoton ja loppuvarastoinnin. Yritys hakee asiakkaansa sieppaaman hiilidioksidin ja laivaa tämän nesteytettynä välivarastoonsa Norjan länsirannikolle. Täältä matka jatkuu meren pohjaan 2 600 metrin syvyyteen. Bioenergia ry:n toimialapäällikkö Erika Laajalahden mukaan toiminta alkaa vuoden 2024 aikana. 

Oli jo aikakin, moni voisi sanoa. 

Norjan valtion vahvasti tukema hanke olisi toteutuessaan ensimmäinen kaupallisesti toimiva hiilidioksidin loppusijoitus eli CCS-palvelu. Asiakkaiksi on kaavailtu sementtitehtaiden tapaista teollisuutta, jonka prosesseissa syntyy vääjäämättä paljon hiilidioksidia. Asiakkaiksi voi päätyä myös toimijoita, jotka pystyvät myymään omille asiakkailleen hiilikrediittejä.

Esimerkki tällaisista ovat jätteenpolttolaitokset.

– Jätteenpoltossa vapautuvasta hiilidioksidista puolet voi olla fossiilista ja puolet biogeenista. Hiilen loppuvarastoinnin myötä toiminta voi olla biogeenisen hiilidioksidin osalta hiilinielu, mikä mahdollistaa krediittien myymisen. 

Northern Lights tukeutuu perinteiseen CCS-­konseptiin jota on tutkinut ja kokeillut moni muukin. Tähän asti kokeilut ovat kaatuneet taloudelliseen kannattamattomuuteen, toiminnan liian suureen energiankulutukseen sekä hiilidioksidin karkailuun varastoista. Alalla on nähty myös eksoottisempia ideoita. 

Nyt on käynnissä käytännön menetelmien määrittely.

Esimerkin tällaisesta tarjoaa nyttemmin kaatunut Running Tide, jonka ajatuksena oli viedä merelle puuhakkeesta tehtyjä poijuja. Näiden ympärille oli määrä kasvattaa ilman hiilidioksidia sitovaa levää. Puun lopulta upotessa sekä puun että levän sisältämä hiili varastoituisi meren pohjaan. 

Norjalaisen Martin Odlinin luotsaama yritys onnistui keräämään 54 miljoonan dollarin rahoituksen ja hetken ajan kaikki halusivat samaan kuvaan. Pian konseptia alettiin kuitenkin epäillä. 

Idealle asettaa kehyksen se, että ilmakehään kertyy vuodessa hiiltä nettona noin 19 gigatonnia. Hiilinielun relevanssia ajatellen pohjalle pitäisi upottaa biomassaa todella paljon. 

Tutkijat näkivät valtavan levämassan kasvattamisen ravinnenieluna, joka sekoittaisi meren olemassa olevia ravintoketjuja. Myöskään levän uppoamista ja tämän varmentamista ei nähty yhtä yksinkertaisena kuin yrittäjä. 

MIT Technology Reviewin mukaan yrityksessä kaavailtiin myös ravinteiden kylvämistä mereen levien kasvun kiihdyttämiseksi. Ajatus merien lannoittamisesta on ollut esillä aiemminkin ja tullut tyrmätyksi. Idean nouseminen uudelleen esiin säikäytti tiettävästi yrityksen omia työntekijöitäkin. 

Laajalahti toteaa alalla nähdyn ”kaikenlaista touhua”, jossa faktat ja toiminnan iso kuva eivät ole olleet aina täysin hallussa. Hän ei silti tyrmää kategorisesti uusiakaan ideoita. 

– On vaikea sanoa, millaisia ratkaisuja hiilen poistossa tai loppuvarastoinnissa sovelletaan 20 vuoden kuluttua. Virheitäkin varmaan tehdään mutta hyvää on, että hiilidioksidin poiston tarpeellisuus on ymmärretty.

EU sertifioimassa toimenpiteitä

Alaan liittyy selvästi myös viherpesun riski. EU pyrkii torppaamaan tätä sertifioimalla hiilidioksidin poiston käypiä keinoja. Laajalahden mukaan tarkoitus on laatia säännöt hiilenpoiston aitouden seuraamiseksi, raportoimiseksi ja todentamiseksi.

Teollisuuden lähestymiskaistoja hiilenpoistoon on bioperäisen tai ilmasta talteen otetun hiilen pysyvä poisto ilmakehästä tai hiilen sitominen pitkäikäisiin tuotteisiin. Sertifioituja keinoja hiilenpoistoon sorvataan myös maankäyttöön, missä tarkoitus on varmentaa hiilivarastojen ja -nielujen syntyminen. 

Laajalahti kertoo käynnissä olevan nyt ”metodologiatyö” eli käytännön menetelmien määrittely.  

– Tänä syksynä on määrä antaa ensimmäiset luonnokset keinoista, jotka liittyvä biogeenisen ja ilmasta talteen otetun hiilen käsittelyyn. Ensi vuoden alussa määritellään biohiileen liittyviä sääntöjä. 

Toimien sertifioinnin on määrä käynnistyä vuonna 2026. Sertifioidut toimet on tarkoitus kerätä rekisteriin, jonka pitäisi tulla käyttöön viimeistään vuonna 2028. 

Hiilen sidonta lisäkustannuksena

LUT-yliopiston professori Tuomas Koiranen pitää ilmakehään jo karanneen hiilidioksidin kannattavaa sieppausta ja sitouttamista vaikeana. Koska sieppaus on tehokkaampaa pitoisuuden ollessa suuri, talteenotto olisi kannattavinta tehdä savukaasuista. Lähteen epäpuhtauksilla on kuitenkin oma vaikutuksensa tehokkuuteen. 

Koirasen mukaan talteen otetun, kuljetetun ja varastoidun hiilidioksiditonnin tuottama kustannus on 150–230 euron välillä. 

Hiilen sidonta tulee lisäkustannuksena, jonka jälkeenkin teollisen toiminnan pitäisi olla kannattavaa.  

Koiranen muistuttaa prosessin myös aiheuttavan päästöjä, mikä on huomioitava päästötasetta ja toiminnan järkevyyttä arvioitaessa.

Koiranen ei tyrmää kategorisesti ajatusta hiilipitoisen biomassan dumppaamisesta maahan tai mereen, mutta ei näe tätä ensisijaisena ratkaisuna ongelmaan. 

– Puulla ja monella muullakin materiaalilla on yleensä arvokkaampaakin käyttöä. Myös hiilen pysyvyys dumpatussa materiaalissa voi olla monessa tapauksessa kyseenalaista. 

Biomassan kasvattamista dumpattavaksi hän ei pidä järkevänä.

Fossiilisten hiilipäästöjen tukkiminen ensisijaista

Ensisijaisen tärkeänä Koiranen pitää uusien fossiilisten hiilipäästöjen tukkimista. Tavoitetta palvelee fossiilisen hiilen korvaaminen lyhyessä kierrossa olevalla hiilellä sekä polttoaineissa että muissa tuotteissa.

Polttoprosessit pitäisi Koirasen mielestä ajaa järjestelmällisesti alas jätteiden hävityksessä sekä lämmön ja sähkön tuotannossa. Prosesseissa pitäisi siirtyä kaasutukseen, mikä mahdollistaa hiilen talteenoton materiaalivirroista. 

Talteen saatu hiili leikkaisi suoraan fossiilisen hiilen tarvetta. 

Suomessakin on nyt kovaa yritystä tuottaa hiilivetyjä ilmasta kaapatusta hiilestä ja vihreästä vedystä. Iso ongelma asiassa on lopputuotteen hinta. 

Esimerkiksi synteettisen metanolin tonnihinta liikuskelee 1 000–1 300 euron tietämillä fossiilisen metaanin markkinahinnan ollessa 400 euroa. 

– Synteettisen bensiinin, dieselin ja kerosiinin hinta on viisi tai kuusi kertaa fossiilista poltto­ainetta kalliimpaa. 

Hintaa nostaa kallis vety, joka on liitettävä savu­kaasusta siepattuun hiileen. Sähköllä tuotetun vihreän vedyn hinnaksi arvioidaan Suomessa 3 000–4 000 euroa/tonni, Keski-Euroopassa hinta on tuplasti kalliimpaa. 

Koirasen mukaan hiilen tuottaminen kaasuttamalla tarjoaa kuitenkin mahdollisuuden edullisempiin prosesseihin, joissa vihreää vetyä tarvitaan vähemmän. Hintaa laskee samalla se, ettei hiiltä tarvitse siepata savukaasuista. 

Kaasutukseen liittyy kuitenkin isoja teknisiä ongelmia, koska prosessissa syntyvä tervaa pyrkii tukkimaan katalyytit ja tarttumaan pintoihin. Erilaisia kaasutustekniikoita on kehitelty vuosikymmenten ajan, pitkälti huonolla menestyksellä.  

– Ala kaipaa vielä paljon panostuksia tutkimukseen.

Koirasen mukaan uuden energiajärjestelmän toteuttamista hankaloittaa se, ettei tätä päästä rakentamaan puhtaalta pöydältä. Rinnalla toimii erittäin tehokas fossiiliseen energiaan perustuva järjestelmä, mitä on vaikea haastaa suorassa kaupallisessa kilpailussa. 

Hankala tilanne on torpannut äskettäin esimerkiksi Pohjois-Ruotsiin sijoittuneen hankkeen, jonka tavoite oli rakentaa Euroopan suurin synteettisen metanolin valmistuslaitos. Projekti kaatui EU:n taloudellisesta tuesta huolimatta.