"Hiilidioksidi voidaan pumpata takaisin maahan
Kasvihuoneilmiön suurin syyllinen on hiilidioksidi, jota syntyy fossiilisten polttoaineiden palojätteenä.
Ilmakehä lämpenee sellaista vauhtia, että napajäätiköille kaavaillaan kaivos- ja öljynporaustoimintaa. Hurjimman arvion mukaan ilmastonmuutos nostaa kuluvalla vuosisadalla merien pintaa monta metriä ja kääntää Golfvirran suunnan. Siksi pohjoiseen Eurooppaan laskeutuu Siperian ilmasto.
Kasvihuoneilmiön suurin syyllinen on hiilidioksidi, jota syntyy fossiilisten polttoaineiden palojätteenä. Hiili on pahin saastuttaja, sitten öljy. Suurin ongelma on, että kummastakaan luopuminen on vielä vuosikymmeniin mahdotonta ilman elämäntavan totaalista muutosta.
Päästöjen vähentäminen on tuskan takana, koska Aasian satamiljoonaiset kansat maat teollistuvat ja vaurastuvat rymisten. Kiina on jo toiseksi suurin öljysieppo, vaikka sen ekologinen jalanjälki asukasta kohti on kaukana länsimaista.
Uusiutuvat energiat eivät riitä tyydyttämään vielä vuosikymmeniin kuin murto-osan tarpeista.
Tulevaisuudessa siihen ei ole ehkä syytäkään, fossiilista energiaa on näet mahdollista käyttää saasteettomasti.
Kun polttoaine palaa korkeassa paineessa, mutta matalassa lämpötilassa, jäte syntyy palokaasun sijaan nesteenä. Neste on helppo varastoida ikuisiksi ajoiksi tyhjiin öljylähteisiin. Asiantuntijoiden mukaan maailmasta löytyy riittävästi turvallisia varastoja vuosikymmenien tarpeisiin.
Teknologia mahdollistaa myös hiilen käytön lisäämisen. Sitä on pyritty vähentämään, koska kasvihuoneilmiön ohella hiili tuottaa eliökuntaa ja rakennuksia tuhoavia happosateita. Hiili täytyy vain ensin murskata hienoksi ja sekoittaa korkeassa kuumuudessa höyryyn. Tätä nestemäistä polttoainetta voi käyttää kuten öljyä.
Ratkaisu lopettaisi huolen energian riittävyydestä, sillä hiili ei lopu maaperästä satoihin vuosiin. Myös muiden polttoaineiden kuten puun, biomassan tai jätteiden käyttö on mahdollista.
Eristäminen soveltuu loistavasti vetyteknolgiaan
Teknologiaa kehitellään eri muodoissa ympäri teollistunutta maailmaa. Norjassa se on jo käytössä: valtiollinen öljy-yhtiö Statoil pumppaa nestemäistä hiilidioksidia tyhjeneviin öljylähteisiinsä.
Yhdysvalloissa on tavoitteena rakentaa ensimmäinen kaupallinen puhdas voimala vuoteen 2010 mennessä. Paratiisillinen visio on, että jonain päivänä suurin osa fossiilisten polttoaineiden päästöistä voitaisiin työntää takaisin maan uumeniin.
Hiilidioksidin eristäminen ratkaisi vetyteknologiaan liittyvän rakenteellisen ongelman. Vedyn käyttö ei itsessään poista päästöjä, koska vety vain varastoi energiaa. Se on tuotettava siihen muulla lähteellä, kuten öljyllä tai ydinvoimalla.
Jos vetyautojen energia tuotettaisiin saastuttamattomissa voimaloissa, liikenteen päästöt katoaisivat. Ratkaisu tosin vaatii voimalaverkostojen ja energian siirtojärjestelmien massiivista uudistusta.
Suomessa hiilidioksidin eristämistä polttojätteestä tutkii Teknillisen korkeakoulun ympäristöteknologian professori Carl-Johan Fogelholm. Hänen mukaansa nesteytysteknologiaa voisivat jo aivan hyvin käyttää muutkin kuin norjalaiset.
– Tekniikka ei ole erityisen vaikea, kynnyksenä on hinta. Menetelmä on samankaltainen kuin puhtaan hapen valmistus, jossa ilma nesteytetään ja sitten tislataan. Suomen oloissa nestemäisen hiilidioksidin kustannukset kaikkiaan olisivat 30–40 euroa tonnilta, kun päästökaupassa hinta on kymmenen euroa.
Tuon kuilun ylittäminen tekee nesteyttämisestä kaupallisesti kannattavaa.
Tulevaisuus on hiilidioksidiputkien?
Kun kiinteistöjen lämmityksessä käytettävä kevyt polttoöljy maksaa tänä talvena noin 500 euroa tonni, olisi hinnan lisäys alle kymmenen prosenttia. Ei kuulosta tolkuttomalta, kun raakaöljyn hinta on liki kaksinkertaistunut vuodessa. Lisäksi teknologialla on taipumus halventua oleellisesti levitessään ja kehittyessään. Näin käynee tässäkin tapauksessa? – Siihen en usko. Koska menetelmä on jo olemassa, sen hintakehitys kyetään arvioimaan melko hyvin tulevaisuuteen.
Suuren osan kustannuksista muodostaa kuljetus, jos öljylähteet eivät ole vieressä. Suomesta katsoen lähin sijoituspaikka on Pohjanmeri. Tästä syystä tutkimme itse hiilidioksidin sitouttamista kaivosjätteisiin.
– Nesteyttäminen on tällä hetkellä kuitenkin selvästi lupaavin vaihtoehto, se yleistyy melko varmasti jossain vaiheessa. Ehdoton edellytys tosin on, että suurin saastuttaja Yhdysvallat lähtee mukaan päästökauppaan. Muuten päästöjen ja hiilidioksidin eristämisen hinta eivät kohtaa.
Varastointi on mahdollista myös vapaassa muodossa meressä yli kolmen kilometrin syvyydessä, jossa paine pitää hiilidioksidin nestemäisessä muodossa ja paino sen visusti pohjassa. Ratkaisun vaikutukset merenpohjan ekologiaan ovat kuitenkin todennäköisesti tuhoisat.
Sisältyykö tekniikkaan muita riskejä? Voiko hiilidioksidi karata öljylähteistä ja kaasuuntua?
– Sellaista vaaraa ei pitäisi olla.Ainoa ongelma on hinta ja kuljetus. Tonnista öljyä syntyy tonni hiilidioksidia, joten kuljetuskapasiteettia vaaditaan periaatteessa saman verran kuin öljyn kuljettamiseen. Tilaa öljylähteissä kyllä riittää.
Onko mahdollista, että tulevaisuudessa öljy- ja kaasuputkien rinnalla vaikkapa Siperiasta Eurooppaan ja Kiinaan kulkee hiilidioksidiputki, joka vie jätteet takaisin lähtöpaikkaansa varastoitavaksi? – Se on täysin realistinen visio."
Heikki Ikonen Aamulehti Sunnuntai 5. joulukuuta 2004
Kasvihuoneilmiön suurin syyllinen on hiilidioksidi, jota syntyy fossiilisten polttoaineiden palojätteenä.
Ilmakehä lämpenee sellaista vauhtia, että napajäätiköille kaavaillaan kaivos- ja öljynporaustoimintaa. Hurjimman arvion mukaan ilmastonmuutos nostaa kuluvalla vuosisadalla merien pintaa monta metriä ja kääntää Golfvirran suunnan. Siksi pohjoiseen Eurooppaan laskeutuu Siperian ilmasto.
Kasvihuoneilmiön suurin syyllinen on hiilidioksidi, jota syntyy fossiilisten polttoaineiden palojätteenä. Hiili on pahin saastuttaja, sitten öljy. Suurin ongelma on, että kummastakaan luopuminen on vielä vuosikymmeniin mahdotonta ilman elämäntavan totaalista muutosta.
Päästöjen vähentäminen on tuskan takana, koska Aasian satamiljoonaiset kansat maat teollistuvat ja vaurastuvat rymisten. Kiina on jo toiseksi suurin öljysieppo, vaikka sen ekologinen jalanjälki asukasta kohti on kaukana länsimaista.
Uusiutuvat energiat eivät riitä tyydyttämään vielä vuosikymmeniin kuin murto-osan tarpeista.
Tulevaisuudessa siihen ei ole ehkä syytäkään, fossiilista energiaa on näet mahdollista käyttää saasteettomasti.
Kun polttoaine palaa korkeassa paineessa, mutta matalassa lämpötilassa, jäte syntyy palokaasun sijaan nesteenä. Neste on helppo varastoida ikuisiksi ajoiksi tyhjiin öljylähteisiin. Asiantuntijoiden mukaan maailmasta löytyy riittävästi turvallisia varastoja vuosikymmenien tarpeisiin.
Teknologia mahdollistaa myös hiilen käytön lisäämisen. Sitä on pyritty vähentämään, koska kasvihuoneilmiön ohella hiili tuottaa eliökuntaa ja rakennuksia tuhoavia happosateita. Hiili täytyy vain ensin murskata hienoksi ja sekoittaa korkeassa kuumuudessa höyryyn. Tätä nestemäistä polttoainetta voi käyttää kuten öljyä.
Ratkaisu lopettaisi huolen energian riittävyydestä, sillä hiili ei lopu maaperästä satoihin vuosiin. Myös muiden polttoaineiden kuten puun, biomassan tai jätteiden käyttö on mahdollista.
Eristäminen soveltuu loistavasti vetyteknolgiaan
Teknologiaa kehitellään eri muodoissa ympäri teollistunutta maailmaa. Norjassa se on jo käytössä: valtiollinen öljy-yhtiö Statoil pumppaa nestemäistä hiilidioksidia tyhjeneviin öljylähteisiinsä.
Yhdysvalloissa on tavoitteena rakentaa ensimmäinen kaupallinen puhdas voimala vuoteen 2010 mennessä. Paratiisillinen visio on, että jonain päivänä suurin osa fossiilisten polttoaineiden päästöistä voitaisiin työntää takaisin maan uumeniin.
Hiilidioksidin eristäminen ratkaisi vetyteknologiaan liittyvän rakenteellisen ongelman. Vedyn käyttö ei itsessään poista päästöjä, koska vety vain varastoi energiaa. Se on tuotettava siihen muulla lähteellä, kuten öljyllä tai ydinvoimalla.
Jos vetyautojen energia tuotettaisiin saastuttamattomissa voimaloissa, liikenteen päästöt katoaisivat. Ratkaisu tosin vaatii voimalaverkostojen ja energian siirtojärjestelmien massiivista uudistusta.
Suomessa hiilidioksidin eristämistä polttojätteestä tutkii Teknillisen korkeakoulun ympäristöteknologian professori Carl-Johan Fogelholm. Hänen mukaansa nesteytysteknologiaa voisivat jo aivan hyvin käyttää muutkin kuin norjalaiset.
– Tekniikka ei ole erityisen vaikea, kynnyksenä on hinta. Menetelmä on samankaltainen kuin puhtaan hapen valmistus, jossa ilma nesteytetään ja sitten tislataan. Suomen oloissa nestemäisen hiilidioksidin kustannukset kaikkiaan olisivat 30–40 euroa tonnilta, kun päästökaupassa hinta on kymmenen euroa.
Tuon kuilun ylittäminen tekee nesteyttämisestä kaupallisesti kannattavaa.
Tulevaisuus on hiilidioksidiputkien?
Kun kiinteistöjen lämmityksessä käytettävä kevyt polttoöljy maksaa tänä talvena noin 500 euroa tonni, olisi hinnan lisäys alle kymmenen prosenttia. Ei kuulosta tolkuttomalta, kun raakaöljyn hinta on liki kaksinkertaistunut vuodessa. Lisäksi teknologialla on taipumus halventua oleellisesti levitessään ja kehittyessään. Näin käynee tässäkin tapauksessa? – Siihen en usko. Koska menetelmä on jo olemassa, sen hintakehitys kyetään arvioimaan melko hyvin tulevaisuuteen.
Suuren osan kustannuksista muodostaa kuljetus, jos öljylähteet eivät ole vieressä. Suomesta katsoen lähin sijoituspaikka on Pohjanmeri. Tästä syystä tutkimme itse hiilidioksidin sitouttamista kaivosjätteisiin.
– Nesteyttäminen on tällä hetkellä kuitenkin selvästi lupaavin vaihtoehto, se yleistyy melko varmasti jossain vaiheessa. Ehdoton edellytys tosin on, että suurin saastuttaja Yhdysvallat lähtee mukaan päästökauppaan. Muuten päästöjen ja hiilidioksidin eristämisen hinta eivät kohtaa.
Varastointi on mahdollista myös vapaassa muodossa meressä yli kolmen kilometrin syvyydessä, jossa paine pitää hiilidioksidin nestemäisessä muodossa ja paino sen visusti pohjassa. Ratkaisun vaikutukset merenpohjan ekologiaan ovat kuitenkin todennäköisesti tuhoisat.
Sisältyykö tekniikkaan muita riskejä? Voiko hiilidioksidi karata öljylähteistä ja kaasuuntua?
– Sellaista vaaraa ei pitäisi olla.Ainoa ongelma on hinta ja kuljetus. Tonnista öljyä syntyy tonni hiilidioksidia, joten kuljetuskapasiteettia vaaditaan periaatteessa saman verran kuin öljyn kuljettamiseen. Tilaa öljylähteissä kyllä riittää.
Onko mahdollista, että tulevaisuudessa öljy- ja kaasuputkien rinnalla vaikkapa Siperiasta Eurooppaan ja Kiinaan kulkee hiilidioksidiputki, joka vie jätteet takaisin lähtöpaikkaansa varastoitavaksi? – Se on täysin realistinen visio."
Heikki Ikonen Aamulehti Sunnuntai 5. joulukuuta 2004
Vastaukset 2
Vanhimmat
Co2:nen voidaan pumpata maankuoreen vanhaan öljylähteseeseen tai muualle. Koska kyseessä on kaasu, prosessi on hyvin riskialtis. Ei tarvita, kuin pieni murtuma ja co2 kaasuuntuu ja vapautuu ilmakehään.
CO2 voidaan myös pumpata merenpohjalle. N. 3 km syvyydessä on riittävä paine, että co2 pysyy nestemäsisenä. Haittapuolena siinä onkin, että nämä co2 "järvet" merenpohjan painanteissa tappavat alueeltaan kaiken elämän ja co2:nen voi kuitenkin erilaisissa tapahtumissa nousta riittävän korkealle, jolloin se muuttuu kaasuksi ja vapautuu ilmakehään.
Lisäksi ko. nesteytysprosessi vie runsaasti energiaa ja siten huonontaaa merkittävästi voimalan hyötysyhdetta.
Vety taasen on vain energiansiirron väline, koska ko. kaasu täytyy tuottaa jollakin tavalla. Vedyssä taas on joitakin ratkaisemattomia ongelmia. Ensin sen varastointi: Säiliöt ovat liian huokoisia vaikka ne olisi tehty paksusta teräsksestä. Nestemäisen vedyn käyttö taas vaatii kehittynyttä ja helppokäyttöistä kylmätekniikkaa(ei olemassa). Metallihydrit taas ovat painavia.
Vaikka vety onkin periaatteessa ihanteellinen polttoaine, niin se on kuitenkin hyvin kevyttä, joten se vaatii tilavuudeltaan hyvin suuret tankit.
Lisäksi vedyn tekemisen hyötysuhde on suhtellisen huono. Tässä on kuitenkin viimeaikoina hieman edistytty.
Mutta ydistelmä tuulimylly (hyötysude 20 -30%) vedyn tuotanto hyötysuhde 30-40%(optimistinen arvio) siirtohäviöt 25%(optimistinen arvio). Muuttaminen takaisin energiaksi polttokennoilla 80-90%. Ei vaikuta kovinkaan tehokkaalta toiminnalta.
"Mutta ydistelmä tuulimylly (hyötysude 20 -30%) vedyn tuotanto hyötysuhde 30-40%(optimistinen arvio) siirtohäviöt 25%(optimistinen arvio). Muuttaminen takaisin energiaksi polttokennoilla 80-90%. Ei vaikuta kovinkaan tehokkaalta toiminnalta."
Siirtohäviöillä tarkoitat kai kuljetusta?
Vetyä voidaan siirtää myös putkissa. Ei oo kovinkaan kauaa siitä, kun Helsingin kaasuverkossa oleva kaasu sisälsi 60% (tai 67%?) vetyä. Maailmalla on myös käytössä ihan vedyn siirtoon tehtyjä putkistoja jonkin verran.