Hiilineutraalien tai -negatiivisten sähköpolttoaineiden kysyntä on räjähtämässä käsiin. Tähän tarpeeseen ratkaisun tarjoava, Doranovan jo useita vuosia kehittämä, synteettisen metaanin tuotantotekniikka eteni syksyllä 2023 laitoskokoluokan demovaiheeseen. Syksyn ja alkutalven 2023 aikana ajetut testit viitoittavat tietä tuotantovaiheeseen siirtymiseen 2024.
Sähköpolttoaineita (efuels) tarvitaan liikenteen päästövähennystavoitteiden saavuttamiseen sekä sähkökemikaaleja puhtaampiin kemianteollisuuden tuotteisiin. Suomella ja suomalaisilla yrityksillä on huikea mahdollisuus tarttua tähän tilaisuuteen maamme puunjalostus- ja energiasektorin tuottaman biogeenisen hiilidioksidin sekä kohtuullisen sähkönhinnan ansiosta.
Yleisimmin tuotetut sähköpolttoaineet vaativat kahta komponenttia, vihreää vetyä ja biogeenistä hiilidioksidia. Vihreää vetyä tuotetaan lähes yksinomaan vihreällä, esimerkiksi tuuli- tai aurinkovoimalla tuotetulla, sähköllä. Biogeeninen hiilidioksidi taas syntyy esimerkiksi hakkeen polton tai biokaasulaitoksen sivutuotteena. Varsinkin savupiipun päästä otettuna hiilidioksidivirta tulee puhdistaa ja mahdollista tiekuljetusta varten myös nesteyttää. Hiilidioksidi ja vety voidaan tuottaa myös fossiilisilla polttoaineilla, mutta luonnollisesti tällöin polttoaineen hiilijalanjälki on liian suurta. Lisäksi EU linjasi tänä syksynä, ettei sähköpolttoaineissa tule käyttää muuta kuin biogeenistä hiilidioksidia.
Raaka-aineiden yhdistäminen voi sitten tapahtua useampaa reittiä pitkin. Fischer-Tropsch-synteesi on näistä tekniikoista yksi tunnetuimmista. Tässä prosessissa kemiallinen reaktio tapahtuu yleisesti 150–300 asteen lämmössä ja 20–100 barin paineessa katalyytin vaikutuksella.
|
Tekniikan toimivuus ja ennen kaikkea skaalautuvuus on nyt todennettu. Vuoden 2024 aikana siirrytään tuotantokokoluokan ratkaisujen toteutukseen. |
Toinen reitti sähköpolttoainetuotannossa on biologinen konversio. Biologisessa metanointiprosessissa mikro-organismit, erityisesti arkit, muuntavat hiilidioksidia ja vetyä metaaniksi. Tätä prosessia kutsutaan myös elektrobiologiseksi metaanintuotannoksi.
Doranovan kehittämä tekniikka perustuu elektrobiologiseen prosessiin. Prosessi ei tarvitse korkeaa lämpötilaa, painetta tai katalyyttiä toimiakseen, vaan konversio tapahtuu alle 60 asteen lämpötilassa. Lisäksi siinä missä kemiallinen reitti vaatii hyvin puhdasta hiilidioksidia toimiakseen, voi Doranovan ratkaisussa raakabiokaasun johtaa sellaisenaan prosessiin ja lopputuloksena saadaan korkeamman metaanipitoisuuden kaasua ilman turhia välivaiheita.
– Sähköpolttoaineiden kysynnän kasvu tulee riippumaan niiden hinnasta ja suurin hintamuuttuja on sähkön hinta. Sähkö maksaa kaikille toimijoille saman verran, joten esiin nousee muun prosessin tehokkuus. Kehittämämme ratkaisu mahdollistaa erittäin alhaiset operointikustannukset ja tulee siksi olemaan vahvoilla tulevaisuuden markkinoilla, Doranovan toimitusjohtaja Antti Myllärinen kertoo. Prosessi on tehokkaimmillaan biokaasulaitoksen yhteyteen toteutettuna, mutta rakennettavissa esimerkiksi polttolaitosten yhteyteen. Tällöin mikrobien tarvitsemat hivenaineet ja ravinteet tuodaan vain sopivalta biokaasulaitokselta, Myllärinen jatkaa.
– Doranova aloitti tutkimusvaiheen vuonna 2019 ja on pikkuhiljaa siirtynyt laboratoriosta konttikokoluokan pilottiin ja siitä biokaasulaitoksella tehtävään tuotantoon. Syksyllä 2023 aloitettu demonstraatio vehmaalaisella Biopir Oy:n biokaasulaitoksella on mahdollistanut Doranovalle konseptin skaalautuvuuden todentamisen Suomen suurimmalla biometanointireaktorilla. Samalla on päästy testaamaan prosessin kykyä muuntautua nopeisiin olosuhde- ja ajoparametrimuutoksiin. Tekniikan toimivuus ja ennen kaikkea skaalautuvuus on nyt todennettu. Vuoden 2024 aikana siirrytään tuotantokokoluokan ratkaisujen toteutukseen, Myllärinen päättää.
Lue lisää synteettisen metaanin tuotantoyksiköstämme.
Kuva 1 Yksinkertaistettu kuvaus BiometH2anation-prosessista
Kuva 2 Doranovan metanointidemonstraatio Vehmaalla joulukuussa 2023
