Hiilidioksidin talteenottoon on jo teknologiaa, ja pilotoinnit ovat tuoneet positiivisia lopputuloksia. Uuden markkinan syntyminen vaatii kuitenkin muutakin. Talteenotolle tarvitaan kysyntää, ennakoitavaa sääntelyä ja eri toimijoiden investointeja, joiden on edettävä arvoketjussa riittävän samanaikaisesti.
Kiertotalouden ytimessä on kysymys siitä, miten luoda uutta arvoa kuluttamatta jatkuvasti lisää luonnonvaroja. Teollisuudessa huomio kohdistuu siksi yhä enemmän myös sivuvirtoihin, joiden potentiaali raaka-aineina on aikaisemmin jäänyt hyödyntämättä.
Katso Sitowise Talks tallenne!
Hiilidioksidi on tästä ajankohtainen esimerkki. Teollisuuden prosesseissa syntyvä hiilidioksidi voidaan päästön sijaan nähdä myös potentiaalisena raaka-aineena, joka voidaan ottaa talteen, hyödyntää uusien tuotteiden valmistuksessa tai varastoida pysyvästi. Aihetta ja uuden markkinan rakentumista tarkasteltiin marraskuun Sitowise Talksissa. Tapahtuman puheenvuoroissa hiilidioksidin talteenoton ympärille tunnistettiin teknologian lisäksi tarve toimiville arvoketjuille, kysynnälle, rahoitukselle ja investointeja tukevalle toimintaympäristölle.
Päästövähennyksissä hiilidioksidin talteenotto ei silti ole ensimmäinen askel. Ensin teollisuusprosessien täytyy olla mahdollisimman energiatehokkaita, fossiilisten polttoaineiden käytöstä on pyrittävä luopumaan ja prosesseja sähköistettävä siellä, missä se on mahdollista. Vasta tämän jälkeen katse kohdistuu jäljelle jäävään hiilidioksidiin ja siihen, mitä sille voitaisiin tehdä.
Hiilidioksidin erottaminen kaasuseoksista ei sinänsä ole uusi teknologinen haaste. Teollisuudessa hiilidioksidia on erotettu esimerkiksi maakaasusta ja biokaasusta jo pitkään. Savukaasuista tapahtuva laajamittainen talteenotto on kuitenkin edelleen huomattavasti harvinaisempaa.
Talteenottoon on tarjolla erilaisia teknologisia vaihtoehtoja, joiden kypsyysaste vaihtelee. Vakiintuneimpia ovat muun muassa amiinipohjaiset absorptioprosessit. Myös adsorptioon, kalvoerotukseen, kryogeeniseen erotukseen ja happipolttoon perustuvia ratkaisuja kehitetään erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Teknologia ei kuitenkaan yksin ratkaise talteenoton yhtälöä. Suuret investointi- ja käyttökustannukset sekä prosessien energiankulutus haastavat edelleen hankkeiden kannattavuutta.
Siksi yksittäisen talteenottolaitoksen tehokkuuden sijaan on katsottava koko ketjua. Kuinka paljon energiaa talteenotto, kuljetus ja jatkojalostus kuluttavat? Millaisia päästöjä ketjun eri vaiheissa syntyy? Ja millainen on ratkaisun todellinen ilmastohyöty, kun kokonaisuus huomioidaan?
Samalla teknologinen kilpailuasetelma voi vielä muuttua. Tämän päivän vahvin ratkaisu ei välttämättä ole sitä tulevaisuudessa. Myös muiden teollisten prosessien kehittyminen voi tehdä nykyisin vähemmän kilpailukykyisestä teknologiasta kiinnostavan. Yksi tulevaisuuden kysymyksistä on tekoälyn rooli ja voiko se nopeuttaa uusien teknologioiden kehittämistä tai auttaa optimoimaan yksittäisten prosessien sijaan kokonaisia arvoketjuja?
Suomen kannalta yksi kiinnostavimmista mahdollisuuksista liittyy biogeeniseen eli biomassasta peräisin olevaan hiilidioksidiin. Sitä syntyy merkittäviä määriä esimerkiksi metsäteollisuuden prosesseissa.
Minna Mentzer kertoi Metsä Groupin etenemisestä hiilidioksidin talteenotossa. Yhtiö pilotoi vuonna 2025 Raumalla amiinipohjaista teknologiaa sellutehtaan savukaasujen hiilidioksidin talteenottoon. Kuuden kuukauden pilotissa teknologian todettiin toimivan sellutehdasympäristössä, eikä kokeiluissa tunnistettu estettä, joka pysäyttäisi etenemisen suurempaan mittakaavaan.
Seuraava askel on jo huomattavasti suurempi. Raumalle suunniteltavan ensimmäisen kaupallisen mittakaavan talteenottoyksikön kapasiteetti olisi noin 100 000 tonnia hiilidioksidia vuodessa. Tulevaisuudessa täyden mittakaavan yksiköissä puhuttaisiin jo sadoista tuhansista tonneista vuodessa.
Mittakaavan kasvaessa myös kysymys muuttuu. Mitä kaikelle talteen otetulle hiilidioksidille tehdään?
Talteen otetulla biogeenisellä hiilidioksidilla voidaan korvata fossiilista hiiltä esimerkiksi polttoaineiden, kemikaalien ja materiaalien valmistuksessa. Yhdistettynä uusiutuvalla energialla tuotettuun vetyyn hiilidioksidista voi tulla raaka-ainetta kokonaan uusille teollisille arvoketjuille.
Kiertotalouden näkökulmasta kyse on kiinnostavasta mahdollisuudesta, koska hyödynnettävä hiilidioksidi syntyy olemassa olevan tuotannon sivuvirtana.
Teknisen toteutettavuuden rinnalla ratkaistavana on kuitenkin taloudellinen yhtälö. Talteenottolaitokset ovat suuria investointeja, joiden toteuttaminen edellyttää riittävää näkyvyyttä vuosien päähän.
Juha Ripatti toi keskusteluun jätteenpolton näkökulman. Westenergy nosti hiilidioksidin talteenoton strategiseksi tavoitteekseen jo vuonna 2019. Jätteenpoltossa yksi erityispiirre on hiilen alkuperä. Yhdyskuntajätteen hiilestä noin puolet on fossiilista ja puolet bioperäistä.
Tämä tekee myös jatkokäytön ja sääntelyn kokonaisuudesta monimutkaisen.
Talteenotto on vain yksi lenkki pitkässä ketjussa. Sen jälkeen tarvitaan ratkaisuja hiilidioksidin kuljettamiseen, mahdolliseen jatkojalostamiseen ja lopputuotteiden valmistamiseen. Westenergyn näkökulmasta savukaasujen käsittely ja talteenotto kuuluvat omaan ydinliiketoimintaan, mutta arvoketjun seuraaviin vaiheisiin tarvitaan kumppaneita.
Suurten investointien taustalla on lopulta hyvin yksinkertainen kysymys siitä, mille talteen otetulle hiilidioksidille on markkinaa? Vastaus riippuu kysynnän lisäksi siitä, millaiseksi hiilidioksidin päästämisen ja talteen ottamisen taloudellinen yhtälö muodostuu.
Jätteenpoltto ei tällä hetkellä kuulu EU:n päästökauppaan unionin laajuisesti. Sääntelyn kehitys on yksi tekijä, joka vaikuttaa siihen, millaiset hiilidioksidin talteenottohankkeet etenevät ja millä aikataululla.
Yritysten näkökulmasta olennaista on toimintaympäristön ennakoitavuus. Teolliset investoinnit ja niihin liittyvät pitkät sopimukset ulottuvat vuosien, jopa vuosikymmenten päähän. Niitä on vaikea tehdä, jos hiilen tulevasta hinnasta, hyväksytyistä käyttötavoista tai keskeisestä sääntelystä ei ole riittävän selkeää näkymää.
Mahdollinen päästökaupan laajeneminen voisi samalla muuttaa talteenoton taloudellista logiikkaa.
Tässä on ehkä hiilidioksidin talteenoton uuden markkinan vaikein kohta.
Talteenottaja tarvitsee hiilidioksidille käyttäjän. Jatkojalostaja tarvitsee varmuuden raaka-aineen saatavuudesta ja mahdollisesti uusiutuvasta vedystä. Lopputuotteen valmistaja puolestaan tarvitsee asiakkaan, joka on valmis ostamaan esimerkiksi fossiilisia vaihtoehtoja korvaavaa polttoainetta, kemikaalia tai materiaalia.
Yksittäisen toimijan on vaikea tehdä mittavaa investointia, jos seuraavaa lenkkiä ei vielä ole. Samalla seuraava lenkki ei välttämättä investoi ennen kuin edellisen toteutumisesta on varmuus.
Jokainen vaihe tuo arvoketjuun lisäksi omat tekniset, kaupalliset ja sääntelyyn liittyvät riskinsä. Siksi riskiä ei voida ratkaista vain yhden laitoksen tai yhden yrityksen näkökulmasta, vaan sitä on pystyttävä hallitsemaan koko ketjussa.
Juuri tässä kysynnän merkitys korostuu. Kun markkinoilta tulee riittävä signaali siitä, että vähähiilisemmille tuotteille löytyy ostajia, myös keskustelut pitkistä sopimuksista ja investoinneista pääsevät etenemään.
Teknologia on jo monelta osin olemassa. Seuraavaksi tarvitaan kysyntää, joka saa koko arvoketjun liikkeelle.
Mutta miten biogeeninen hiilidioksidi voidaan sitoa esimerkiksi betonipohjaiseen pihakiveen? Entä mitä tarvitaan, jotta yksittäisistä esimerkeistä kasvaa uusi markkina?
