Hiilidioksidin talteenottoa tutkinut selvitys ohjaa kohti ilmastoposiitivista energiantuotantoa
Tampereella otettiin vuonna 2022 askel lähemmäs kohti hiilinegatiivista energiantuotantoa, kun Tampereen Energia ja Tampereen kaupunki selvittivät, minkälaisia mahdollisuuksia liittyy hiilidioksidin talteenottamiseen Naistenlahti 3 -biovoimalaitoksen savukaasuista. Kun eloperäistä hiilidioksidia otetaan talteen bioenergiantuotannon yhteydessä ja varastoidaan pysyvästi, prosessi toimii suurena hiilinieluna. Naistenlahti 3 -voimalaitoksen yhteyteen rakennettava hiilidioksidin talteenotto voisi vähentää energiantuotannon hiilidioksidipäästöjä jopa 350 000 tonnia vuodessa. Tämä tekisi Tampereen Energian energiantuotannosta ilmastopositiivista.
Talteenottoteknologian käyttöönotolle ei ole merkittäviä teknisiä esteitä
Hiilidioksidin talteenottoa tarkasteltiin European City Facilityn tukirahan voimin yhdessä Tampereen kaupungin ilmasto- ja ympäristöpolitiikan yksikön kanssa. Tekninen analyysi ja kannattavuusselvitys tilattiin kotimaiselta hiilidioksidin talteenoton asiantuntijalta, Q Power Oy:ltä. Selvityksessä käsiteltiin sekä soveltuvia talteenottoteknologioita että hiilidioksidin talteenottoon liittyvää logistiikkaa, regulaatiota ja kustannuksia.
Selvitys osoittaa, että Naistenlahti 3 -voimalaitokseen soveltuu parhaiten talteenottoteknologia, jossa hiilidioksidi otetaan talteen polton jälkeen. Se on yksinkertaisin toteuttaa jälkiasennuksena eikä vaadi muutoksia itse voimalaitosprosessiin. Talteenotossa hiilidioksidi erotetaan polton jälkeen polttoprosessista syntyvästä savukaasusta, joka koostuu pääasiassa hiilidioksidista ja typestä.
Erotusteknologioista kypsin on absorptio, jossa hiilidioksidi erotetaan savukaasuvirrasta liuottamalla se absorbanttiin, minkä jälkeen hiilidioksidi vapautetaan puhtaaksi kaasuvirraksi prosessin toisessa osassa. Samalla absorbantti regeneroituu ja se voidaan kierrättää takaisin prosessin alkuun.
Selvitys osoittaa, että hiilidioksidin talteenotto Naistenlahti 3-voimalaitoksen savukaasuista on teknisesti mahdollista, vaikkakin investointikustannuksiltaan kallista. Merkittävimmät jarrut käyttöönotossa liittyvät hiilidioksidin talteenottoon liittyvän politiikan puutteeseen sekä yhteistyömalleihin, joita tarvitaan päästöjen aiheuttajien välille suuren määrän hiilidioksidin kuljettamiseksi loppusijoituspaikkaan.
Politiikan puute tuo epävarmuutta hiilidioksidin talteenottoon
Hiilidioksidin talteenottoon liittyvän politiikan puute jarruttaa teknologian kehitystä. Ennen kuin regulaation suuntaviivat ovat tiedossa, on suuriin investointeihin haastava lähteä. Euroopan Unionissa on tavoite, että sertifiointimarkkinoiden kautta negatiiviselle hiilidioksidipäästölle saadaan luotettava arvo, joten lähivuosina sieltä suunnalta on odotettavissa hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin liittyvää ohjausta. Monet alan toimivat odottavatkin tällä hetkellä kuumeisesti EU:n linjauksia.
Hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia voidaan ajatella samalla tavalla kuin jätehuoltoa. Energiantuotanto polttotekniikoin on vielä vuosikymmeniä pakollinen osa toimivaa ja huoltovarmaa energiajärjestelmää. Tästä toiminnosta syntyy vääjäämättä hiilidioksidipäästöjä eli jätettä. Täten Suomen tulisi edesauttaa kehityssuuntaa, joka mahdollistaa hiilidioksidin talteenoton ja loppukäsittelyn. Tämä tarkoittaa muun muassa markkinamallin luomista ja valtion tukitoimia.
Hiilidioksidin varastointiin ja siihen liittyvään logistiikkaan tarvitaan yhteistyötä
Suomessa ei ole saatavilla geologisia muodostumia, jotka soveltuvat hiilidioksidin varastointiin. Näin ollen hiilidioksidi joudutaan kuljettamaan esimerkiksi Norjan vanhoihin öljy- ja maakaasuesiintymiin. Hiilidioksidin kuljetusta ja varastointia tarjoavia toimijoita on kuitenkin vain muutama Euroopassa, ja logistiikkaketju on alkutekijöissään.
Pienten ja keskisuurten toimijoiden on erittäin haastava lähteä suunnittelemaan ja toteuttamaan hiilidioksidin varastointia ja siihen tarvittavaa logistiikkaa itsenäisesti. Mikäli usean eri suomalaisen toimijan kanssa saataisiin sovittua hiilidioksidin kuljettamisesta ja varastoinnista suomalaiseen satamaan, olisivat neuvottelut ja sopimukset myös loppusijoituspaikkoja tarjoavien toimijoiden kanssa mittakaavaedun myötä helpompaa.
Talteenoton kustannukset ovat korkeat
Hiilidioksidin talteenoton kustannus on arviolta noin 37 €/tCO2. Tampereen Energian kannalta kustannuksia kasvattaa myös se, että Tampere sijaitsee sisämaassa, josta hiilidioksidi on kuljetettava satamaan ja väliaikaisvarastoitava siellä. Hiilidioksidin kuljetuskustannus Tampereelta lähimpään soveltuvaan satamaan on noin 10 €/tCO2 ja laivakuljetus satamasta Norjan länsirannikolle sekä loppusijoitus siellä noin 90 €/tCO2. Yhteensä käyttökustannuksiksi saadaan siis noin 137 €/tCO2. Tämä on enemmän kuin nykyinen päästöoikeuden hinta päästömarkkinoilla, jossa huippu kävi vuonna 2022 noin 100 €/tCO2 paikkeilla. Investointikustannus täyden kapasiteetin talteenottolaitteistoon on noin 100 MEUR.
Jotta investointi hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin tulee kannattavaksi, on talteen otetusta hiilidioksidista saatava riittävä arvo esimerkiksi negatiivisten päästöjen sertifiointien kautta ja kustannusten on laskettava tämän hetken arvioista. Kun teknologia yleistyy ja alan toimijoiden määrä kasvaa, on kustannusten kehityssuunta todennäköisesti laskusuuntainen.
BECCS Suomen tulevaisuuden vahvuutena
Viime vuosina on käynnistetty projekteja erityisesti hiilidioksidin hyötykäyttöön (CCU, carbon capture and utilisation) liittyen. Hyvänä esimerkkinä toimii synteettisen polttoaineen tuotantoa käynnistelevä Nordic Ren-Gas Oy, jonka kanssa myös Tampereen Energia on sopinut yhteistyöstä.
Bioenergiantuotannosta talteen otetun hiilidioksidin hyödyntäminen ei kuitenkaan mahdollista hiilinegatiivisuutta, sillä parhaassakin tapauksessa sen avulla päästään ainoastaan hiilineutraaliuteen – mikä sekin on kyllä jo merkittävä kehitysaskel. Jotta kansainväliset ilmastotavoitteet voidaan saavuttaa, on edistettävä myös teknologiaa, joka mahdollistaa negatiiviset päästöt eli esimerkiksi hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia bioenergiasta (BECCS, bioenergy carbon capture and utilisation).
Suomessa on kaikki edellytykset nousta yhdeksi BECCS-teknologian kärkimaista, sillä täällä on paljon kestävästi tuotettua biomassaa, tehokkaita yhteistuotantolaitoksia ja laajat kaukolämpöverkot. Nämä kaikki mahdollistavat energiatehokkaan hiilidioksidin talteenoton ja siten mittavat päästövähennykset.
Hiilinegatiivisuuden mahdollistamiseksi negatiivisille päästöoikeuksille tulee säätää laaja ja luotettava markkinamekanismi, selvät pelisäännöt ja riittävät kannustimet. Tampereen Energia pyrkii osaltaan edistämään vaadittavaa kehityskulkua, ja on nyt tämän tuoreen selvityksen jäljiltä askelta lähempänä hiilinegatiivista energiantuotantoa.
