Amiinipesuri hiilidioksidin talteenotossa bioenergialla tuotetussa kaukolämmössä Suomessa

Abstract

Tässä kandidaatintutkielmassa tarkoituksena on selvittää amiinipesurin käytön mahdollisuuksia bioenergialla tuotetussa kaukolämmössä. Työssä tarkastellaan amiinipesurin mahdollisuuksia erityisesti Suomessa Pohjoismaisten esimerkkien pohjalta. Ilmastonmuutoksen nopea eteneminen aiheuttaa tarvetta uusille hillintäkeinoille. Yksi näistä keinoista on fossiilisista polttoaineista uusiutuvaan energiaan siirtyminen, jota tässä työssä käsitellään bioenergian kannalta.

Hiilidioksidin talteenottomenetelmiä on useita. Amiinipesuri on yksi näistä menetelmistä ja sitä pidetään tällä hetkellä kaupallisesti kypsimpänä hiilidioksidin talteenottoteknologiana. Amiinipesuri koostuu kahdesta kolonnista, joista pesukolonnissa otetaan hiilidioksidi talteen savukaasusta absorboivan amiiniliuoksen avulla ja haihdutuskolonnissa se vapautetaan liuoksesta puhtaaksi hiilidioksidiksi. Prosessi toimii lämpötilaerojen avulla.

Bioenergialla kaukolämpöä tuottavat laitokset ovat erityisen kiinnostuksen kohteena. Biopolttoaineiden sisältämä hiili on osa hiilen luonnollista kiertokulkua, joten niiden käyttäminen mahdollistaa hiilinegatiivisuuden saavuttamisen. Bioenergiaa käytetään erityisesti Pohjoismaissa kaukolämmön tuotannossa.

Amiinipesurin käytöllä on omat haasteensa. Suurimpana haasteena on sen energiaintensiivisyys. Lisäksi erityisesti Suomen kannalta haasteita aiheuttaa hiilidioksidin varastointi. Laajempi käyttöönotto edellyttää energiatehokkuuden parantamista ja Pohjoismaista yhteistyötä hiilidioksidin varastoinnissa.

The purpose of this bachelor’s thesis is to investigate the possibilities of using an amine scrubber for district heating produced with bioenergy. The quick progress of climate change creates a need for new mitigation measures. One of these methods is the transition from fossil fuels to renewable energy, which is discussed in this bachelor’s thesis from the perspective of bioenergy.

There are several methods for carbon capture. An amine scrubber is one of these methods and it is currently considered the most commercially feasible carbon capture technology. The amine scrubber consists of two columns, in which the absorber collects carbon dioxide from the flue gas using an amine solution and in the stripper it is released from the solution to form pure carbon dioxide. The process works using temperature differences.

Plants that produce district heating using bioenergy are of particular interest. The carbon contained in biofuels circulates in nature, so using them makes it possible to achieve carbon negativity. Bioenergy is used especially in the Nordic countries for district heating production.

Using an amine scrubber has its own challenges. The biggest challenge is its energy intensity. In addition, the storage of the captured carbon presents a challenge, especially in Finland. Wider deployment requires improved energy efficiency and Nordic cooperation regarding the storage of captured carbon.