Uusiutuvaa polttoainetta biojalostamoiden sivutuotteesta

Tie-, meri- ja jopa lentoliikenteen viimeaikaisista sähköistämispyrkimyksistä huolimatta polttomoottorit eivät katoa käytöstä vielä pitkään aikaan. Jotta tavoite hiilineutraalista EU:sta voidaan saavuttaa vuoteen 2050 mennessä, on kehitettävä puhtaammin palavia ja kestävämmin tuotettuja liikennepolttoaineita. EHLCATHOL-konsortio pyrkii ajoneuvo- ja ilmailumarkkinoille hyödyntämällä raaka-aineena ligniiniä, joka on sellutehtaiden ja biojalostamoiden sivutuote. 

Etanoli on ylivoimaisesti eniten käytetty uusiutuva liikennepolttoaine. Konsulttiyritys E4Tech ennusti tuoreessa tutkimuksessaan, että pelkästään EU:ssa voidaan tuottaa vuoteen 2030 mennessä yli kaksi miljoonaa tonnia selluloosaetanolia, joka on syötäväksi kelpaamattomasta biomassasta valmistettava variantti. Tällaisen tuotannon yhteydessä syntyy väistämättä vastaava määrä niin sanottua entsymaattisella hydrolyysillä saatavaa ligniiniä (EHL). Tähän mennessä lähes kaikki EHL on poltettu paikan päällä lämmön ja sähkön tuotantoa varten, koska sille ei ole ollut houkuttelevampia markkinoita. Tämän raaka-aineen polttamisella polttomoottorissa saadaan tavallisesti 10-kertainen tai jopa suurempi arvonlisäys verrattuna saman raaka-aineen polttamiseen uunissa tai kattilassa. Tämä hyödyntämätön potentiaali tunnistaen EHLCATHOLin tavoite on muuntaa EHL uudenlaisella katalyyttisellä prosessilla ligniinipohjaiseksi raakapolttoaineeksi, jota jalostetaan hankkeessa edelleen auto- ja ilmailualan käyttöön.

Raakaöljyä kulutetaan markkinoilla yli 100 miljoonaa barrelia joka päivä. Siitä 10 prosenttia on lentopetrolia, 25 prosenttia dieseliä ja 45 prosenttia bensiiniä. Kestävien vaihtoehtojen kehittäminen näille öljytuotteille voisi näin ollen vähentää raakaöljyn maailmanlaajuista kysyntää jopa 80 prosenttia. Jäljelle jäävät 20 prosenttia voisi jakautua melko tasan puoliksi meriliikenteessä käytettävien polttoaineiden ja petrokemikaalien kesken. 

Vuonna 2019 sähköisten käyttövoimajärjestelmien osuus uusissa ajoneuvoissa oli vain 2,5 prosenttia henkilöautojen osalta ja käytännössä nolla prosenttia kuorma-autojen ja suihkulentokoneiden osalta. Koska polttomoottoreita käytetään vielä vuosikymmeniä, EU on säätänyt äskettäin tarkistetussa uusiutuvaa energiaa koskevassa direktiivissä (RED II), että EU:n jäsenvaltioiden on vaadittava polttoaineiden toimittajia toimittamaan vähintään 14 prosenttia tieliikenteessä ja rautatieliikenteessä kulutetusta energiasta uusiutuvana energiana vuoteen 2030 mennessä. Ilmailu- ja meriliikennealaa kannustetaan pyrkimään saavuttamaan edellä mainittu taso, mutta ne eivät ole toistaiseksi velvollisia siihen. 

EHLCATHOL-konsortio pyrkii osoittamaan seuraavan neljän vuoden aikana teknologisen toimintamallinsa toimivuuden ja rakentamaan vankan tietopohjan ja mallit ligniinin (EHL) kaupallistamiseksi polttoaineena. 
 

Konsortion muodostavat Aalto-yliopisto (Suomi), TU/e (Eindhovenin teknillinen yliopisto, Alankomaat), NTNU (Norjan teknis-luonnontieteellinen yliopisto, Norja), LIKAT (Leibniz-Institut für Katalyse e. V., Saksa), EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne, Sveitsi), CNRS (Centre national de la recherche scientifique, Ranska) ja Vertoro (Alankomaat). Konsortio kokoaa yhteen asiantuntemusta useilta eri aloilta, joita ovat muun muassa kemia ja katalyysi, palaminen, mallintaminen, prosessimuotoilu, reaktoriteknologia ja polttoaineiden valmistus. Hanke on saanut rahoitusta Euroopan unionin Horisontti 2020 -puiteohjelman tutkimus- ja innovointiohjelmasta avustussopimuksen numero 101006744 nojalla. Katso lisätietoja täältä.