|
|
|
Hankekoodi: A76105
Hankkeen nimi: Soihtukaasujen ympäristötehokas hyödyntäminen – SOIHTU
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2020 ja päättyy 31.7.2022
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: Patteristonkatu 3D
Puhelinnumero: 040 655 0555
Postinumero: 50100
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Teijo Linnanen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eura.neuvonta(at)gov.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0503125053
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Ympäristön ja uusiutuvan energiantuotannon kannalta mielenkiintoisia energian hyödyntämiskohteita ovat esimerkiksi kaatopaikkakaasujen keräilypisteet, joissa huonolaatuinen metaani poltetaan, eikä sitä käytetä esimerkiksi liikenteen metaanin jakelupisteissä. Nämä usein kaasusoihduissa poltettavat kaasut sisältävät merkittävissä määrin metaania ja hiilidioksidia, joita olisi vielä mahdollista paikallisesti hyödyntää esimerkiksi metanolin valmistamisessa. Metanolin kuljettaminen nesteenä on kustannustehokkaampaa ja turvallisempaa kuin saman energiamäärän kuljettaminen on paineistettuna metaanikaasuna. Lisäksi metanolin varastoiminen ja käyttäminen ovat yksinkertaisempia toteuttaa verrattuna paineistettuun metaanikaasuun. Näiden seikkojen vuoksi metanolin synteettinen valmistaminen paikallisesti soihtukaasuja hyödyntäen olisi hyvä mahdollisuus lisätä muuten näiden hukkaan menevien palavien kaasujen lisäarvoa. Globaalisti soihduttamisessa hukattava energian arvo vuositasolla on noin 20 mrd USD. Merkittävin este hyödyntämiselle on soihdutettavan kaasun heikkolaatuisuus, sijainti usein syrjäisillä alueilla ja kaasumaisen aineksen erittäin hankala ja kallis kuljetettavuus.
Projektissa tutkitaan kokeellisesti metanolin jatkuvatoimista synteettistä valmistusta käytännöllisissä lämpötilaolosuhteissa hyödyntäen raaka-aineena hiilidioksidia ja vettä. Lisäksi selvitetään tässä metanolin synteettisessä valmistuksessa tarvittavan energian tuottamista soihtukaasuista saatavalla energialla, niin sähkön kuin lämpöenergian tuotannossa. Myös metaanin hyödyntämistä raaka-ainesyöttökaasuna tutkitaan ko. synteesissä. Projektissa yhdistetään Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun prosessitekniikan ja Oulun yliopiston katalyyttien tutkimus- ja kehitysosaaminen.
Metanolisynteesikokeista saatuihin tietoihin pohjautuen tehdään arvioita prosessin optimiolosuhteista sekä esitetään laskemia sen aine- ja energiataseista; jotka tiedot ovat jatkossa skaalattavissa käytännön laitoksien kokoluokkiin. Lisäksi näillä tasetiedoilla arvioidaan tietyn käytännöllisen kokoluokan metanolisynteesiprosessin investointi- ja käyttökustannuksia. Projektissa tutkittavan synteesimenetelmän tuottaessa metanolia kustannuksiltaan tehokkaasti avaisi se jatkossa mahdollisuuden paikallisten soihtukaasujen hyödyntämiseen metanolin tuottamiseksi.
Metanoli on erinomainen poltto- ja raaka-aine. Nesteenä se sisältää energiaa kompaktissa muodossa, jota on helppoa varastoida. Polttoaineena polttomoottoreissa sillä on korkea oktaaniluku ja palonopeus. Metanolia voidaan hyödyntää myös sähköä tuottavissa polttokennoissa hyvällä hyötysuhteella. Metanolista voidaan tehdä jatkojalostuksella mm. synteettistä bensiiniä, tai hyödyntää raaka-aineena monenlaisten kemikaalien ja biomateriaalien, kuten muovien, valmistuksessa. Tulevaisuuden maailmassa ollaan yhä enemmän siirtymässä metanolitalouteen, mitä tuotetaan nykyään noin 60 miljoonaa tonnia vuodessa 5 %:in vuosikasvulla. Kehitetty prosessitekniikka voi tarjota alueellisille yritysverkostoille merkittäviä vientimahdollisuuksia maihin, joissa soihduttaminen on huomattavasti Suomen toimintaympäristöä laaja-alaisempaa.
- Alueelliset jäte- ja energiayhtiöt.
-Cleantech alan yritykset erityisesti Itä- ja Pohjois-Suomen alueella
- kaupungit, cleantech –alan toimijat, asiantuntijayritykset, kaupungit.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 236 524
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 234 474
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 314 183
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 312 522
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa, Etelä-Savo
Seutukunnat: Oulun, Savonlinnan
Kunnat: Oulu, Savonlinna
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 5 | 5 |
| Hanke edistää ilmastolle haitallisten kaasu- ja energiavirtojen hyödyntämistä. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 6 | 8 |
| Toteutuessaan projektissa kehitetty prosessiratkaisu antaa mahdollisuuden merkittävälle kasvihuonekaasujen hyötykäytölle tehokkaasti. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikututa. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 7 | 5 |
| Pienentaa kasvihuonekaasuja ja parantaa energiatehokkuutta. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 3 |
| Huonolaatuisen metaanin ja hukkaenergian hyötykäytön tehostaminen. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 5 | 5 |
| Mahdollistaa bioenergian tuotannon tehostamisen. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 7 |
| Tukee alueen innovatiivisten pk-yritysten kehittämistä ja kiertotalouden yritysverkostoja. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 3 | 4 |
| Lisää alan tutkimus- ja innovaatio-osaamista. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 3 | 5 |
| Mahdollistaa uusien alan liiketoimintojen kasvua. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Ympäristöosaaminen | 8 | 7 |
| Parantaa alueen osaamista alalla. | ||
Soihtukaasun ympäristötehokas hyödyntäminen nestemäiseksi polttoaineeksi (Soihtu) -projektissa tutkittiin 1.8.2020–31.7.2022 välisenä aikana metanolin jatkuvatoimista synteettistä valmistusta kompaktilla energiataloudellisella menetelmällä. Tavoitteena hankkeessa oli kehittää ja pilotoida Oulun yliopiston ja Xamkin yhteistyönä energia- ja ympäristötehokas prosessiratkaisu katalyytteineen tällä hetkellä hyödyntämättömien ja ympäristöä kuormittavien kaasu- ja energiavirtojen muuntamiseksi energiaa varastoitavaksi ja jaeltavaksi hyödykkeeksi eli metanoliksi.
Projektissa tutkittiin kaasukierrossa metanolisynteesin ohella myös vesikaasureaktion hyödyntämistä metanolisynteesissä tarvittavan synteesikaasun kehittämiseksi. Tutkimustietojen pohjalta suunniteltiin ja rakennettiin metanolisynteesilaitteisto, jolla tarkoituksena oli valmistaa jatkuvatoimisesti laboratoriokokoluokassa metanolia vety- ja hiilidioksidisyöttökaasusta. Hankkeen aikana tutkittiin kehitetyn prosessin metanolin tuotantoa sekä arvioitiin sen taloudellista integroitavuutta muuhun energiateollisuuden ympäristöön, että kartoitettiin menetelmän sovelluspotentiaaleja heikkolaatuisen metaanin osalta.
Projektin tuloksena saatiin tietopohjaa metanolisynteesin käyttökelpoisuudesta metanolin valmistuksessa. Lisäksi arvioitiin myös tuotetun metanolin kustannuksia tietyissä energiateollisuuden ympäristöissä sekä selvitettiin käyttökohteita metanolille mm. sähköautojen polttoaineena polttokennosovelluksissa. Tulokset osoittivat, että tulevaisuudessa energian sitominen metanoliin voi tarjota merkittäviä mahdollisuuksia energiateollisuudessa mm. hukka- ja ylijäämäenergian varastointiin synteettisiksi polttoaineiksi tai raaka-aineeksi erilaisiin jatkojalosteisiin.