Kohti nollapäästöistä tehdasta: Sementin valmistuksen päästöihin huomattava pudotus uudella teknologialla

24.10.2021 11:11

betonia1.png

VTT on kehittänyt yhdessä yrityskumppaneiden kanssa ratkaisun sementin ja poltetun kalkin valmistuksen hiilidioksidipäästöjen merkittävään vähentämiseen. Sementti on betonin osana maailman eniten käytetty rakennusmateriaali ja suuren käyttömäärän takia tuottaa noin 7 % maailman hiilidioksidipäästöistä.

Kun sementin valmistuksessa keskeinen kalsiumkarbonaatin hajottaminen toteutetaan polttoprosessin sijaan vähäpäästöisesti tuotetulla sähköllä ja valmistuksessa syntyvä hiilidioksidi kerätään talteen, voidaan päästä lähelle hiilidioksidipäästötöntä sementtitehdasta. Tämän mahdollistaa kaasutiivis sähkökuumenteinen rumpu-uuni.

Sementin pääraaka-aine on kalkkikivi. Poltettua kalkkia tarvitaan valtavia määriä myös muun muassa sellu- ja terästeollisuudessa. Sementin ja poltetun kalkin valmistuksessa päästöjä syntyy kahdesta syystä. Valmistus tapahtuu nykyisin polttamalla yli tuhannen asteen lämpötilassa, mistä aiheutuu päästöjä ilmakehään. Mutta jopa vaikeampi ongelma ilmaston kannalta on kalkkikiven sisältämä karbonaatti, joka hajoaa prosessissa hiilidioksidiksi ja kalkiksi. Tätä raaka-aineperäistä päästöä ei voi välttää korvaamatta yhtä maailman eniten käytetyistä raaka-aineista.

”Polttoprosessien korvaaminen sähköön perustuvilla ratkaisuilla ja päästöttömän sähköntuotannon huomattava lisääminen on tehokas keino hillitä ilmastonmuutosta. Tällä teknologialla kalkkikivestä irtoava hiilidioksidi saadaan puhtaana talteen, ja se voidaan varastoida tai hyödyntää esimerkiksi vähäpäästöisten tuotteiden valmistukseen. Tuotekaasuna hiilidioksidille on jo nykyisin markkinat ja kehitteillä on useita hyötykäyttövaihtoehtoja, joiden mittakaava on nykymarkkinaa valtavasti suurempi”, hankkeen projektipäällikkö, johtava tutkija Eemeli Tsupari VTT:ltä kertoo.

”Teollisuuden päästöjen vähentäminen on avainasemassa ilmastonmuutoksen pysäyttämisessä ja Pariisin sopimuksen ilmastotavoitteiden saavuttamisessa. Tutkimus- ja kehitystyöllä on tärkeä tehtävä uusien ratkaisujen eteenpäin viemisessä.  Sementin ja poltetun kalkin valmistuksen hiilidioksidipäästöjen merkittävään vähentämiseen kehitetty ratkaisu on erinomainen esimerkki tällaisesta työstä. Tämän tyyppisten ratkaisujen skaalaaminen teolliseen kokoluokkaan ja monistaminen ovat avainasemassa teollisuuden ja myös rakentamisen ilmastopäästöjen vähentämisessä”, ympäristö- ja ilmastoministeri Krista Mikkonen sanoo.

Päästökauppa ohjaa EU-laajuisiin päästövähennyksiin

VTT:n vetämässä Decarbonate-projektissa rakennettiin tutkimuslaitteeksi 12 m pituinen sähkökuumenteinen rumpu-uuni, jota testataan sementin raakajauheen esikalsinointiin sekä poltetun kalkin ja sellutehtailla tarvittavan meesan tuotantoon yhdessä yrityspartnereiden kanssa. Hankkeessa ovat mukana aiheen kannalta keskeiset suomalaiset toimijat, muun muassa Finnsementti, Nordkalk ja UPM. Koeuunille voisi olla käyttöä myös muiden teollisuuden alojen päästöjen vähennystyössä, esimerkiksi akku- ja asfalttiteollisuudessa.

”Finnsementti on tehnyt ilmastotyötä jo pitkään, ja meneillään on useita päästövähennyshankkeita. Finnsementin strategia tähtää hiilineutraalisuuteen, joka on saavutettavissa vain uudella teknologialla. Fossiilisen energian osuuden minimointi ja hiilidioksidin talteenotto tulevat olemaan olennainen osa sementtiteollisuuden tulevaisuutta”, Finnsementin ympäristöpäällikkö Ulla Leveelahti kertoo.

EU:ssa päästökauppa ohjaa teollisuutta päästöjen vähentämiseen. Päästöoikeuden nykyisellä hintatasolla jokainen vältetty hiilidioksiditonni tarkoittaa yrityksille 60 euron säästöä. Keskikokoiselle sementtitehtaalle esimerkiksi kolmanneksen päästövähennys tarkoittaisi useiden miljoonien eurojen säästöjä vuositasolla. Lisäksi sähköuunista saadaan uusi tuote: puhdistettu hiilidioksidi. Sähköllä tehtävä kalsinointi voi siis olla taloudellisesti kannattavaa jo nykyisillä hinnoilla, mutta toteutettavuus teollisessa mittakaavassa ja tarvittavat investoinnit edellyttävät lisäselvityksiä.

Lue lisää Decarbonate-hankkeesta

03.12.2021 21:50KATSO TÄSTÄ 3.12. LÄHETYS - Ammattilehden Hyviä uutisia! tarjoaa alan tämän viikon kuulumiset
02.12.2021 9:40Vilhovuorenkadun jatkeen paalutus on valittu vuoden 2021 Paalutustyömaaksi
02.12.2021 9:12Lappeenrannan ja Taipalsaaren pohjavesialuetiedot avoimiksi
29.11.2021 9:00Betoroc-murske hiilinegatiivinen: Espoonväylän rakentamisessa valtava päästösäästö
27.11.2021 11:00Engcon aloittaa Etelä-Koreassa
26.11.2021 22:00KATSO TÄSTÄ 26.11. LÄHETYS - Ammattilehden ja Kivirockin Hyviä uutisia! tarjoaa alan tämän viikon kuulumiset
22.11.2021 13:33Demarecin ja Steelwristin uusi yhteistyösopimus vahvistaa osapuolten asemaa purkulaitemarkkinoilla
21.11.2021 11:00Mineraalien ja maa-ainesten louhinta kasvatti kotimaista materiaalien kulutusta vuonna 2020
19.11.2021 23:00KATSO TÄSTÄ 19.11. LÄHETYS - Ammattilehden & Kivirockin Hyviä uutisia! tarjoaa alan tämän viikon kuulumiset
18.11.2021 11:00Espanja on Rototiltin seuraava kohde

Siirry arkistoon »