Maailman kasvihuonekaasupäästöt ovat jatkuvassa kasvussa ja edistävät ilmastonmuutosta. Yleisin kasvihuonekaasuista on hiilidioksidi (CO2), jota syntyy eniten energian tuotannossa sekä teollisuudessa. CO2-päästöjä voidaan vähentää esimerkiksi käyttämällä sähköntuotannossa uusiutuvaa energiaa tai ydinvoimaa. Vaihtoehtoisesti päästöt voidaan käsitellä CO2-talteenottoprosessilla, jossa hiilidioksidi otetaan talteen, hyödynnetään ja varastoidaan turvallisesti.

CO2-talteenottoprosessi eli CSS

CCS-prosessissa savukaasusta poistetaan ensin epäpuhtaudet, kuten hiilivedyt, typen oksidit (NOx) ja rikin oksidit (SOx). Sen jälkeen puhdistettu kaasu johdetaan kemiallisella pesuliuottimella täytetyn absorptiokolonnin läpi, jolloin liuotin reagoi hiilidioksidin kanssa ja absorboi sen selektiivisesti kaasuvirrasta. Kun paljon hiilidioksidia sisältävää liuotinta lämmitetään, hiilidioksidi vapautuu lähes puhtaana kaasuna. Liuottimena käytetään esimerkiksi monoetanoliamiinia (MEA), ja uusia kemikaaleja tutkitaan jatkuvasti.

Myös muut prosessit ovat mahdollisia. Polttoaine voidaan esimerkiksi muuttaa hiilidioksidiksi ja vetykaasuksi polttamisen sijaan. Hiilidioksidin erottamisen jälkeen jäljelle jäänyt vety on puhdasta polttoainetta, joka palaessaan muodostaa pelkästään vettä. Sitä kutsutaan siniseksi vedyksi. Polttoaineen poltossa voidaan myös käyttää ilman sijaan happea, jolloin savukaasut ovat pääasiassa hiilidioksidia ja vettä.

Hiilidioksidin talteenottotapoja on kemiallisen absorption lisäksi muitakin. Kaasuja voidaan suodattaa kalvoilla eli membraaneilla, jotka voidaan luoda selektiivisiksi tietylle kaasulle. Niiden modulaarisuuden ansiosta ne ovat erityisen hyödyllisiä kaukaisilla alueilla kuten merellä.

Hiilidioksidin käyttö ja varastointi

Talteen otettua hiilidioksidia voidaan joko varastoida tai hyötykäyttää sitä mitätöimään muita päästöjä. Talteen otetun CO2:n käytöstä on erityisesti hyötyä silloin kun varastointipaikat ovat kaukana.

Maanalainen varastointi sopii hiilidioksidille parhaiten, koska siellä se käyttäytyy nestemäisesti ja sen tilavuus pienenee huomattavasti. Hiilidioksidia pumpataan kalliomuodostelmiin, joiden läpäisemätön peitekallio estää hiilidioksidia nousemasta takaisin maanpinnalle. Vastaavasti toimitaan tehostetun öljyn talteenotossa (EOR), jossa hiilidioksidia käytetään öljykentältä kerätyn öljyn määrän lisäämiseksi. Hiilidioksidin käytön ja varastoinnin yhdistelmää käytetään myös karbonaattien muodostamisessa, jossa hiilidioksidi reagoi metallioksidien kanssa. Karbonaatit ovat pysyviä mineraaleja, joita voidaan käyttää rakentamisessa tai varastoida turvallisesti.

Hiilidioksidia voidaan käyttää myös ei-varastoivilla tavoilla. Yhdistettynä vetykaasun (H2) kanssa hiilidioksidista voidaan esimerkiksi tehdä synteettistä polttoainetta tai niitä voidaan käyttää kemianteollisuuden raaka-aineina. Hiilidioksidia voidaan käyttää myös tehostamaan kasvien kasvua puutarhataloudessa.

CO2-talteenottoprosessin varmistaminen päästömittausjärjestelmällä

Teollisuuslaitoksen hiilidioksidin talteenottoprosessin toimivuuden voit varmistaa jatkuvatoimisen päästömittauksen avulla. Päästömittausjärjestelmämme perustuvat FTIR-teknologiaan eli Fourier-muunnosta hyödyntävään infrapunaspektrokopiaan, ja ne on kehitetty mittaamaan teollisuusprosesseissa syntyviä kaasupäästöjä.

  • Jatkuvatoiminen CEMS II e -päästömittausjärjestelmä on TÜV- ja MCERTS-sertifioitu ratkaisu, joka sopii jatkuvatoimiseen kaasujen mittaukseen. CEMS II e mittaa CO2:ta, amiineja ja muita mahdollisia CCS:ään liittyviä komponentteja, kuten ammoniakkia, joka voi olla merkki monoetanoliamiinin hajoamisesta. FTIR-kaasuanalyysin avulla laitoksen omistajat voivat seurata CO2-tason lisäksi muitakin kaasuyhdistelmiä, joita löytyy kaasukirjastostamme yli 400.
  • CEMS II e -päästömittausjärjestelmän lisäksi GT6000 Mobilis-kaasuanalysaattori soveltuu CCS-prosessin toimivuuden varmistamiseen.
  • CCS-prosessin toimivuuden varmistamisessa on hyödyksi myös FTIR:n yhdistäminen laajaan kaasukirjastoomme, jolloin myös tuntemattomien kaasujen käsittely on mahdollista. Mitattujen komponenttien muuttaminen tai lisääminen onnistuu asennuksen jälkeen ilman laitteistomuutoksia, jolloin prosessimuutoksia voi mukauttaa helposti.
  • Calcmet-ohjelmistomme tallentaa näytespektrejä, tunnistaa tuntemattomia komponentteja ja uudelleenanalysoi näytespektrit aiemmin tuntemattomien komponenttien pitoisuuksien löytämiseksi.
  • Varastointipaikan testaukseen soveltuu GT5000 Terra ja DX4015 -kaasuanalysaattorimme, joilla mitataan maaperän CO2– ja muiden kasvihuonekaasujen virtauksia. Potentiaalisen varastointipaikan CO2-virtauksien mittaaminen voi myöhemmin auttaa mahdollisten CO2-vuotojen tarkkailussa.

Kiinnostuitko?

Jätä meille yhteystietosi alla olevalla lomakkeella, niin otamme sinuun yhteyttä. Voit myös jättää viestin chatbottimme kautta tai lähettää meille sähköpostia osoitteeseen contact@gasmet.fi.