Hiilidioksidin varastointi
Lähteenmäki, Jussi (2021)
Kandidaatintyö
2021
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021050428727
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021050428727
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö perehtyy hiilidioksidin varastoinnin tekniseen valmiuteen, jota peilataan koko hiilidioksidin talteenotto- ja varastointiketjun soveltuvuuteen taistelussa ilmastonmuutosta vastaan. Työssä tutkitaan erityisesti geologisten muodostumien toimivuutta hiilidioksidin varastointikohteena. Tavoitteena oli tuottaa kirjallisuuskatsaus, jossa puolueettomasti esitetään hiilidioksidin varastoinnin nykytilanne ja vähennetään kansalaisten mahdollisia ennakkoluuloja.
Hiilidioksidin eri varastointitavoista ja -mekanismeista sekä niiden luotettavuudesta on saatu tietoa muutaman vuosikymmenen aikana suoritettujen erilaisten käytännön sekä laskennallisten tutkimusten avulla. Ne ovat osoittaneet hiilidioksidin geologisen varastoinnin mahdolliseksi alle 0,01 %:n vuotuisella vuodolla, kun pitoaika on vähintään sata vuotta. On pystytty toteamaan geologisen muodostuman varastointikyvyn parantuvan varastointiajan pidentyessä. Tämä voidaan perustella varastointimekanismien vaikutusten muuttumisella ajan kuluessa. Luonnonilmiöiden, kuten vuoroveden, on todettu myös vaikuttavan varastointikykyyn. Työn merkittävin tulos on, että hyvin valvottu geologinen muodostuma on soveltuva hiilidioksidin turvalliseen varastointiin, kun varastointiaika on tarpeeksi pitkä.
Varastointi vaatii tulevaisuudessa vielä lisätöitä eli se edellyttää yksityiskohtaista ymmärrystä mahdollisten varastointikohteiden kapasiteeteista, hallinnasta, injektoitavuudesta sekä kaupallisuus- ja kustannuspuolista. Myös poliittisen sääntelyn, yhteiskunnan kehityksen ja esimerkiksi päästöoikeuksien hintojen kehityksen vaikutukset on ymmärrettävä.
Hiilidioksidin eri varastointitavoista ja -mekanismeista sekä niiden luotettavuudesta on saatu tietoa muutaman vuosikymmenen aikana suoritettujen erilaisten käytännön sekä laskennallisten tutkimusten avulla. Ne ovat osoittaneet hiilidioksidin geologisen varastoinnin mahdolliseksi alle 0,01 %:n vuotuisella vuodolla, kun pitoaika on vähintään sata vuotta. On pystytty toteamaan geologisen muodostuman varastointikyvyn parantuvan varastointiajan pidentyessä. Tämä voidaan perustella varastointimekanismien vaikutusten muuttumisella ajan kuluessa. Luonnonilmiöiden, kuten vuoroveden, on todettu myös vaikuttavan varastointikykyyn. Työn merkittävin tulos on, että hyvin valvottu geologinen muodostuma on soveltuva hiilidioksidin turvalliseen varastointiin, kun varastointiaika on tarpeeksi pitkä.
Varastointi vaatii tulevaisuudessa vielä lisätöitä eli se edellyttää yksityiskohtaista ymmärrystä mahdollisten varastointikohteiden kapasiteeteista, hallinnasta, injektoitavuudesta sekä kaupallisuus- ja kustannuspuolista. Myös poliittisen sääntelyn, yhteiskunnan kehityksen ja esimerkiksi päästöoikeuksien hintojen kehityksen vaikutukset on ymmärrettävä.