Hallituksen toivoma piippujen tulppaus syö todella paljon sähköä – puun upottaminen merenpohjaan olisi halvempaa hiilenpoistoa

Fossiilisten päästöjen vähentämisen lisäksi ihmiskunnan on poistettava hiilidioksidia ilmakehästä, jotta ilmaston lämpeneminen jäisi alle Pariisin sopimuksessa asetetun kahden asteen rajan.

Tähän asti toteutuneista hiilenpoistohankkeista ylivoimainen enemmistö perustuu metsien hiilensidontaan. Se on tehokasta ja halpaa. Ihmisen ei tarvitse paljoa tehdä, kun luonnon oma koneisto pumppaa hiiltä ilmasta kasvimassaksi.

Metsien käyttö hiilivarastona on kohdannut yhä enemmän arvostelua. Vapaaehtoisilla hiilimarkkinoilla metsähankkeet ovat alkaneet törmätä rahoittajien epäluuloon.

”Kaikki maankäytön muutoksiin liittyvät hiilinielut, mukaan lukien metsitys, muodostavat tilapäisiä hiilivarastoja. Ei voida olettaa, että metsään sitoutuva hiili pysyy siellä”, perustelee Luonnonvarakeskuksen tutkimusprofessori Ilkka Leinonen.

Käytettävissä oleva pinta-alakin rajoittaa mahdollisuuksia sitoa päästöjä metsittämällä. Suomessa metsittämällä voitaisiin sitoa noin 200 000 tonnia hiiltä vuodessa.

Metsän kasvatusta pysyvämpänä hiilivarastona pidetään biohiiltä. Viljelymaahan lisätty biohiili pysyy siellä ainakin satoja vuosia.

Puu tai muu biomassa muodostaisi pysyvän hiilivaraston myös sellaisenaan suohon haudattuna tai merenpohjaan upotettuna. Hiili säilyy hapettomissa oloissa.

”Hautaaminen tai upottaminen olisi ehkä tehokkain tapa poistaa hiiltä, mutta onko siinä muuten mitään järkeä?” Leinonen kysyy. ”Silloin biomassan käytöllä ei saavutettaisi mitään muita hyötyjä kuin hiilenpoisto.”

Kaikkein merkittävimpänä hiilenpoistokeinona Leinonen pitää bioenergian hyödyntämisestä syntyvän hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia esimerkiksi entisille öljynporausalueille.

Leinosen mukaan mikään muu yksittäinen ilmastotoimi ei yllä samaan mittakaavaan. Suomen suurimmista päästölähteistä bioperäistä hiilidioksidia kertyy 20 miljoonaa tonnia vuodessa.

”Potentiaali Suomessa on aivan valtava. Bioenergiaperäistä hiilidioksidia syntyy 45 miljoonaa tonnia vuodessa. Jos kaikki otettaisiin talteen, se tekisi Suomesta jopa hiilinegatiivisen.”

Hallituksen ilmastotavoitteetkin nojaavat niin sanottuihin teknisiin hiilinieluihin.

Käytäntöön asti suunnitelmat bioperäisen hiilidioksidin varastoimiseksi eivät vielä ole edenneet, mutta pitkälle edenneitä suunnitelmia on jo tehty.

Energiayhtiö Stockholm Exergi aloittaa ensi vuonna hiilidioksidin talteenottolaitoksen rakentamisen Tukholmaan. Se pystyisi sieppaamaan vuodessa 800 000 tonnia hiilidioksidia. Talteenotossa syntyvä lämpö on tarkoitus hyödyntää kaukolämmön tuotantoon.

Toukokuussa yhtiö julkisti merkittävän asiakkaan, kun yhdysvaltalainen ohjelmistojätti Microsoft päätti ostaa siltä 3,3 miljoonaa tonnin hiilidioksidipoistot. Ensimmäiset sertifikaatit hiilenpoistosta Microsoft saa suunnitelman mukaan vuonna 2028 ja yhteistyö jatkuisi 10 vuoden ajan.

Suomessa Metsä Group selvittää yhdessä metsäteollisuuden teknologiayhtiö Andritzin kanssa Kemin sellutehtaan kokoisen laitoksen tuottaman hiilidioksidin talteenottoa. Selvityksen jälkeen koittaisi talteenoton pilotointi Rauman tehtaalla vuonna 2025.

Metsä Group ja Andtritz aikovat pilotoida hiilidioksidin talteenottoa Rauman tehtaalla. Kuva: Juha Sinisalo

Hiilidioksidin talteenottoon käytetään yleensä amiinipesua, joka on öljynjalostamoilla vakiintunut menetelmä hapankaasujen puhdistamisessa. Hiilidioksidi sitoutuu amiiniliuokseen, ja kun liuos kierrätetään uudelleen käyttöön, siitä saadaan rikastettu hiilidioksidi talteen.

Amiinit ovat ympäristölle haitallisia kemikaaleja. Se ei ole ongelma, jos aineet pysyvät suljetussa kierrossa. VTT:n tutkimusprofessori Juha Lehtosen mukaan amiiniprosesseja pyritään kehittämään yhä paremmiksi hiilidioksidin sieppaamisessa, ja uusia, entistä ympäristöystävällisempiä prosesseja on kehitteillä.

Hiilidioksidin talteenotto amiinipesulla vaatii runsaasti sähköä. VTT:n tuoreen raportin mukaan 20 miljoonan hiilidioksiditonnin talteenotto vaatii noin 25 terawattituntia sähköä eli lähes kolmanneksen Suomen viime vuoden sähköntuotannosta. Jo yhden suuren sellutehtaan hiilidioksidin talteenotto kasvattaisi sähkön tarvetta viiden terawattitunnin verran.

”Energian tarve kasvaa sitä suuremmaksi, mitä laimeampi hiilidioksidipitoisuus on. Savukaasuissa se on tyypillisesti 10–15 prosentin luokkaa”, Lehtonen sanoo.

Yhdysvalloissa tutkimus painottuu hiilidioksidin kaappaamiseen suoraan ilmasta. Ilmassa hiilidioksidia on vain reilu 400 miljoonasosaa, mikä nostaa talteenoton energiankulutusta ja kustannuksia huomattavasti verrattuna bioenergiasta saatujen savukaasujen jalostamiseen.

Savukaasuissa esiintyvän hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin arvioidaan maksavan satoja euroja hiilidioksiditonnia kohti. Hinta on huomattavasti korkeampi kuin esimerkiksi EU:n päästökaupassa, jossa päästöoikeuden hinta oli kesäkuussa noin 70 euroa tonnilta. Monet yritykset saattavat Microsoftin tapaan olla valmiita maksamaan kovaa hintaa pysyvistä hiilinieluista pyrkiessään hyvittämään ne päästöt, joita eivät pysty vähentämään omassa toiminnassaan.

Suomessa on visioitu talteen otetun hiilidioksidin valjastamista polttoaineiden tuotantoon yhdessä päästöttömällä sähköllä tuotetun vedyn kanssa. Tämä polku kasvattaisi sähkön kysyntää entisestään.

VTT:n laskelmien mukaan 20 miljoonan tonnin jalostaminen polttoaineiksi vaatisi 230 terawattituntia sähköä, eli noin kolme kertaa Suomen nykyisen sähköntuotannon verran. Sähköä syövin vaihe on elektrolyysi, jossa vety erotetaan vedestä.

”Investointien syntyminen vaatisi sopimuksia vedyntuottajien ja tuulivoiman tuottajien välille. Jos sähkön kiinteä hinta on järkevä, tämä voisi mahdollistaa vetylaitosten edellyttämät lisäinvestoinnit uusiutuvaan sähköntuotantoon”, Lehtonen sanoo.

Sähköpolttoaineeksi jalostettua hiilidioksidia ei laskettaisi hiilinieluksi, koska polttoaineen hiili palaa nopeasti ilmakehään. Polttoaineet voisivat kuitenkin olla hiilineutraaleja, jos hiilidioksidi on bioperäistä ja sähkö uusiutuvaa. Sähköpolttoaineiden tuotanto nojaisi niiden tulevaan, EU-säädöksiin perustuvaan kysyntään esimerkiksi lentoliikenteessä, jota on hankala sähköistää.