Muoveista hiilinieluja power to x -teknologioilla

Muovit voitaisiin tulevaisuudessa muuttaa päästölähteistä hiilinieluiksi power to x -teknologioiden avulla.

Näin uskovat Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston (LUT) tutkijat Kaisa Kuusela ja Ville Uusitalo, jotka kirjoittavat aiheesta yliopiston ja Muoviyhdistyksen sivuilla.

Asiaa on tutkittu Biosykli-hankkeessa, jossa selvitetään muun muassa polypropeenin kokonaisilmastovaikutusta.

Hankkeen toteuttajiin kuuluvat LUT-yliopiston lisäksi Lab-ammattikorkeakoulu, Helsingin yliopisto ja Muoviyhdistys.

Power to plastics -menetelmällä muovien hiilivedyt valmistettaisiin hiilidioksidista ja vedystä, joka tuotetaan uusiutuvalla sähköllä.

Tutkijat ovat paneutuneet erityisesti metanoli propeeniksi -prosessiin (MTP), jossa propeeni valmistetaan metanolin kautta. Prosessi on jo laajalti käytössä Kiinassa, jossa propeenia tuotetaan 800 000 tonnin kapasiteetilla.

Toinen mahdollinen teknologia on metanoli olefiineiksi, joka tuottaa muun muassa propeenia ja eteeniä.

Hiilidioksidi voimaloiden savukaasuista

Hiilidioksidi voidaan ottaa voimalaitosten savukaasuista, joissa sen pitoisuus on 12–16 prosenttia. Hiilidioksidia on mahdollista kaapata myös ilmasta, mutta siihen vaaditaan enemmän energiaa.

Vety tuotetaan veden elektrolyysissä, jossa tasavirtasähkö pilkkoo vesimolekyylit hapeksi ja vedyksi 60–90 celsiusasteen lämmössä.

Tutkijoiden mukaan elektrolyysi vaatii yhden vetykilon tuottamiseen sähköä kennotyypistä riippuen noin 50 kilowattituntia.

Vety ja hiilidioksidi syötetään metanolisynteesireaktoriin, jossa reaktiot tapahtuvat korkeassa lämpötilassa ja paineessa kuparipohjaisen katalyytin avulla.

Eroteltu metanoli syötetään edelleen MTP-prosessiin. Siinä syntyy zeoliittikatalyytin vaikutuksesta hiilivetyjä ja propeenikaasua, joka polymeroidaan polypropeeniksi.

Muovikilo voi olla yli 600 gramman hiilinielu

Hankkeessa on osoitettu, että kilo hiilidioksidipohjaista polypropeenia voi toimia 0,64 kilon hiilidioksidinieluna, kun otetaan huomioon tuotannosta aiheutuneet päästöt ja muoviin sidottu hiili.

Pitkäikäisissä tuotteissa, esimerkiksi infrarakentamiseen käytettävissä muoveissa, materiaali siis mahdollistaa hiilensidonnan.

Jos polypropeeni hyödynnetään lyhytkestoisissa tuotteissa ja jätteenkäsittelyssä poltetaan, hiili vapautuu takaisin taivaalle. Fossiilisen hiilen korvaaminen hiilidioksidiperäisellä hiilellä kuitenkin varmistaisi, ettei hiilidioksidin määrä ilmakehässä ainakaan kasva.

Lisää tutkimusta tarvitaan Kuuselan ja Uusitalon mukaan etenkin erilaisten teknologioiden yhteensovittamisesta sekä taloudellisista näkökulmista.

Ongelma on esimerkiksi se, että veden elektrolyysi nielee sähköä huomattavan määrän. Yksi mahdollisuus olisi hyödyntää halpaa ylijäämäsähköä silloin, kun sähköntuotanto on suurempaa kuin kulutus.

Sinua voisi kiinnostaa myös:

”Power to x -teknologiat energiantuotannon ytimeksi”

Power to x -teknologioihin haetaan lisää tehoa

Q Power ottaa kaatopaikan hankalan kaasun hyötykäyttöön

Kaatopaikan kaasu taipui hyvin liikenteen polttoaineeksi

Vantaalla kaavaillaan synteettisen biokaasun tuotantoa

Uusi hiilidioksiditeollisuus nousee: hiilidioksidi hyötykäyttöön

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia