Teollisuusinnovaatio: hiilidioksidista ja teräskuonasta arvokasta lopputuotetta
Aalto-yliopiston tutkijat ovat ensimmäisinä maailmassa rakentaneet pilottikoon laitteen, joka muuntaa hiilidioksidia ja kuonaa, teräksenvalmistuksen sivutuotetta, saostetuksi kalsiumkarbonaatiksi (PCC).
PCC on arvokas mineraalituote, jota käytetään muun muassa muoveissa, papereissa, kumeissa ja maaleissa. Hiilidioksidista ja vähäarvoisesta sivutuotteesta erittäin arvokasta teollisuuden tarvitsemaan raaka-ainetta tuottava pilottilaite on tärkeä vaihe ennen innovaation kaupallistamista.
Uuden teknologian taloudelliset mahdollisuudet ja ympäristöhyödyt ovat merkittäviä. ”Olemme todistaneet pystyvämme hyödyntämään teräksenvalmistuksen sivutuotetta ja tekemään siitä 50 kertaa arvokkaamman tuotteenˮ, sanoo tutkijana Aalto-yliopistossa työskentelevä jatko-opiskelija Arshe Said. ”Prosessi toimii myös hiilidioksidinieluna, mikä on hyödyllistä ympäristön kannalta.”
”Perinteisten PCC-tuotantomenetelmien hiilidioksidipäästöt ovat suuret, sillä niissä poltetaan suuret määrät kalkkikiveä”, huomauttaa tekniikan tohtori Sanni Eloneva.
”Pilottimme demonstroi, että teräskuonasta voidaan tuottaa osa maailman PCC-tarpeesta ja vähentää siten kalkkikiven käyttöä. Tämä merkitsee suurta potentiaalia ympäristön kannalta. Olemme löytäneet uuden käyttötavan terästeollisuuden sivutuotteelle, mikä lisää teräksenvalmistuksen arvoa”, hän jatkaa.
Uusi PCC-tuotantomenetelmä on tärkeä edistysaskel maailman hiili-intensiiviselle teollisuustuotannolle. ”Tiukentuvat määräykset teollisuuden hiilidioksidipäätöille edellyttävät yhä pienempiä kasvihuonekaasupäästöjää. Uskomme, että menetelmä edesauttaa osaltaan saavuttamaan hallitusten määräämät päästö- ja jätetavoitteetˮ, selittää professori Mika Järvinen.
”Vuonna 2010 Euroopassa tuotetusta teräskuonasta 13 prosenttia (16 miljoonaa tonnia) vietiin kaatopaikalle. Mikäli kaikki tämän teräskuonan kalsium saataisiin talteen, voitaisiin vuosittain teoriassa tuottaa noin 13 miljoonaa tonnia PCC:tä ja samalla sitoa hiilidioksidia lähes kuusi miljoonaa tonnia vuodessa”, hän jatkaa.
Erittäin lupaavalla uudella teknologialla on myös muita mahdollisia etuja. ”Tutkimme parhaillaan mahdollisuutta uuttaa kuonasta muita arvokkaita materiaaleja kalsiumin uuttamisen jälkeen”, sanoo Said. Pilottilaite on vasta ensimmäinen vaihe. ”Meillä on vielä edessämme muutamia testaus- ja kehittämisvuosia, ennen kuin täyden mittakaavan laitos voidaan rakentaa ja ottaa käyttöön. Perusteknologia on kuitenkin jo hyvin hallussa, ja aiomme laajentaa työtämme ja soveltaa sitä muihin teollisuuden sivutuotteisiin ja jätteisiin.”
PCC-pilottilaite otettiin käyttöön Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella tammikuussa 2014. Pilotissa käytettävä menetelmä perustuu Aalto-yliopiston säätiön yhdessä Åbo Akademin ja Rautaruukki Oyj:n (nyt osa SSAB:tä) omistamaan patenttiin.
Video pilottilaiteesta: https://www.youtube.com/watch?v=HqkeYyWGHO8
Lisätietoja:
Aalto-yliopisto
Insinööritieteiden korkeakoulu
Energiatekniikan laitos
Arshe Said, tutkija, jatko-opiskelija
[email protected], puh. +358 50 571 8886
http://people.aalto.fi/index.html?language=english#arshe_said
Sanni Eloneva, tohtoritutkija
[email protected], puh. +358 50 448 9666
Mika Järvinen, Associate Professor
[email protected], puh. +358 50 414 2593
http://people.aalto.fi/index.html?language=english#mika_jarvinen
Kuvat ladattavissa mediapankista: http://materialbank.aalto.fi:80/public/40229e15c8C7.aspx (Kuvatekstit saa näkyviin painamalla kuvan oikeassa alareunassa olevaa nuolta)
Tutkijoiden artikkeli menetelmästä: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261912009336
Tutkijoiden artikkeli koelaitteesta: http://viewer.zmags.com/publication/649b3363#/649b3363/74, Project Magazine UK
Tutkijoiden artikkeli menetelmästä: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261912009336
Sanni Elonevan väitöskirja (2010): Reduction of CO2 emissions by mineral carbonation: steelmaking slags as raw material with a pure calcium carbonate end product,http://lib.tkk.fi/Diss/2010/isbn9789526034577/
Kehitystyötä ovat rahoittaneet Suomen Akatemia, Tekes, CLEEN Oy:n hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin tutkimusohjelma ja Aalto Center for Entrepreneurship (ACE).
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
Väitöstutkimus selvitti, miksi kestävän liiketoiminnan läpilyönti yritysmaailmassa on ollut hidasta, miten sitä voisi kiihdyttää – ja samalla tehdä tuottoisaa tulosta
Kaupallinen ja sopimusjohtaminen on yritysjohdon strateginen työväline, jota käyttäen yritys voi saavuttaa sekä ympäristöllisesti kestävät että taloudelliset tulostavoitteensa, ilmenee tällä viikolla tarkastettavasta väitöskirjasta.
Tulevaisuuden rakennukset ovat sekä energian tuottajia että käyttäjiä
Aalto-yliopistossa kehitetty uusi innovatiivinen rakenne parantaa levylämmönvaihtimen tehokkuutta jopa 20 prosenttia. Lämpöpumppuun kytkettynä sillä on lukuisia käyttökohteita aina kotien käyttöveden lämmityksestä maalämpölaitoksiin ja rakennusten ilmanvaihtoon.
Jopa 80 prosenttia rakennustyömailla tehtävästä työstä on tehotonta – jatkuvat keskeytykset vaikuttavat myös turvallisuuteen
Valtaosa rakennustyömailla tehtävistä töistä ei suoraan vaikuta työn varsinaiseen edistymiseen. Tuore väitöstutkimus löysi kuitenkin helpon keinon parantaa rakentamisen tuottavuutta ja samalla myös hyvinvointia: työntekijöiden toiminnan seuranta.