Kujalan jäteasemalla otetaan talteen hiilidioksidia.
Insinööri-lehti tekniikka

Kotimainen menetelmä panee hiilidioksidin kiertoon

Lahden seudulla selvitetään kierrätetyn hiilidioksidin kaupallista hyötykäyttöä.

LAB-ammattikorkeakoulu, LUT-yliopisto ja Lahden Seudun Kehitys Ladec kehittävät Päijät-Hämeeseen alueellista hiilidioksidin kierrätyskonseptia. Tavoitteena on tehdä sivuvirtojen hyödyntämisestä taloudellisesti kannattavaa.

Hiilidioksidia kerätään Päijät-Hämeen jätehuollon jätekeskuksella Lahden Kujalassa. Hiilidioksidi erotetaan jätteen mädättämisestä syntyvästä biokaasusta, joka sisältää pääosin metaania. Yhteistyössä ovat mukana Labio ja Gasum.

– Julkisessa keskustelussa hiilidioksidi nähdään pahana kasvihuonekaasuna ja sivuutetaan se, että se on ominaisuuksiltaan oivallinen materiaali, jos sitä saadaan biogeenisena laajemmin hyötykäyttöön, sanoo LAB-ammattikorkeakoulun tutkija Sami Luste.

Käynnissä olevassa selvitystyössä etsitään alueelta yrityksiä, jotka pystyvät hyödyntämään kierrätettyä hiilidioksidia. Kaasua käytetään muun muassa suojakaasuna hitsauksessa, pakkauskaasuna elintarviketeollisuudessa, prosessiteollisuudessa ph-arvon säätöön ja virtauskaasuna, levien kasvatuksessa ja rakennusteollisuudessa sementin kovettamisessa.

Menetelmä kehitettiin kotimaassa

Kierrätysmenetelmiä on useita erilaisia. Lahdessa käytettävä hiilidioksidin talteenottojärjestelmä perustuu Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun Xamkin patentoimaan menetelmään.

Menetelmä nojaa fysikaaliseen absorptioon. Siinä mädäntyvän jätteen tuottaman biokaasun hiilidioksidi liuotetaan veteen absorptiokolonnissa, eristetään desorptioyksikössä ja suodatetaan vielä aktiivihiilisuodattimen läpi.

Tällainen biogeeninen tuotanto on yksi edullisimmista tavoista ottaa talteen hiilidioksidia. Hiilidioksidin erottaminen on sitä helpompaa, mitä homogeenisempaa raaka-aine on.

Nykyään teollisuus käyttää lähinnä fossiilista hiilidioksidia. Esimerkiksi kasvihuoneissa sitä tuotetaan polttamalla propaania. Hiilidioksidin markkinahinta on noin 130 euroa tonnilta. Kierrätetyllä hiilidioksidilla pyritään Lahdessa alle 100 euron tonnihintaan, jolloin se olisi kilpailukykyinen vaihtoehto fossiilisesti tuotetutulle hiilidioksidille.

Melkein puhdas riittää

Kierrätetty hiilidioksidi ei ole täysin puhdasta, ja sen laatuvaatimuksia selvitetään konseptin yhteydessä. Se ei kelpaa elintarviketeollisuuteen, kuten panimo- ja virvoitusjuomateollisuuteen. Moneen muuhun käyttöön vähän alle 100-prosenttinen hiilidioksidi soveltuu. Jos kaasua ei tarvitse puhdistaa, sen hyödyntäminen on edullista.

Taloudellisesti kannattavinta kierrätyshiilidioksidin käyttö voi olla tuotteissa, joihin se tuo lisäarvoa.

– Tutkimme Uponorin kanssa, voisiko tuotteisiin saada lisäarvoa ympäristöystävällisyydellä. Heillä on jo ympäristöystävällinen putki, jossa mahdollisesti voisi hyödyntää vielä biogeenista hiilidioksidia, jos vain speksit osuvat kohdalleen. Putki sitoo hiiltä niin kauan kuin se on maassa, Luste kertoo.

Nykyään hiili kiertää esimerkiksi maataloudessa. Kasvihuoneiden yhteyteen perustetaan biojätettä mädättäviä biokaasulaitoksia. Niistä saadaan hiilidioksidia kiihdyttämään kasvien kasvua. Tässä käytössä kaasun ei tarvitse olla täysin puhdasta ja typpeä saa sekoittua mukaan, mutta mahdollinen etyleeni pitää suodattaa pois, ettei se vanhenna kasveja.

Tuotekehitys luo työtä

Fossiilisen hiilidioksidin korvaaminen biogeenisella hiilidioksidilla ei tuo niitä tuottaviin tai hyödyntäviin yrityksiin suoraan yhtään uutta työpaikkaa. Sen sijaan ympäristöystävällisten tuotteiden kehittäminen ja logistiikka voivat Lusteen mukaan johtaa uusien työpaikkojen syntyyn.

Päijät-Hämeen alueen teollisuudesta noin 20 prosenttia on mukana konseptin suunnittelussa. Vielä ei ole tietoa, kuinka moni on valmis investoimaan laitteisiin ja hyödyntämään kierrätettyä hiilidioksidia kaupallisesti.

Konseptin kehitys on osa Lahden seudun kehittämiseen liittyvää Biosykli-hanketta. Euroopan aluekehitysrahaston kustantama hanke jatkuu kesän 2022 loppuun.

Teksti: Janne Luotola
Kuvat: Sanna Henttonen