Hiilidioksidin toimiva logistiikka avainasemassa

Talteenotetun hiilidioksidin kuljettaminen voi tapahtua kaasuna tai nesteytettynä erilaisilla tavoilla maitse, meritse tai kaasuputken avulla. Suomessa ei ole pysyviä varastoja talteenotetulle hiilidioksidille, ja lähimmät lähitulevaisuudessa toimintaan tulevat hiilidioksidivarastot sijaitsevat Tanskan länsirannikolla sekä Norjan ja Alankomaiden rannikoilla, geologisissa muodostumissa kuin myös entisillä maakaasu- ja öljykentillä. Lähimmät lupaavat hiilidioksidin pysy välle varastoinnille sopivat geologiset muodostumat sijaitsevat Baltian ja Gotlannin rannikoilla.

CO2-talteenoton teknologioita on olemassa jo runsain mitoin, mutta niiden sovittaminen tuotantoon on vasta alkuvaiheessa. Kuitenkin joitain CO2:ta talteenottavia yrityksiä on jo olemassa Suomessakin, niin nyt on mahdollisuus ryhtyä tuumasta toimeen ja alkaa järjestämään CO2-kuljetusta pysyviin varastoihin. Hiilidioksidin pysyvä varastointi on ollut saavuttamattomissa Suomesta käsin osittain siksi, että kuljetuksen lainsäädännölliset esteet ovat juuri vasta väistymässä, eikä sen vuoksi CO2:n kuljettamiseen ole vielä ehditty panostaa tarpeeksi. Ja yhtenä syynä on varmastikin se, että pysyvät varastot sijaitsevat suhteellisen kaukana Suomesta, mikä lisää kuljettamisen kustannuksia.

Kustannustehokkainta putkilla tai laivatankeilla

Kustannustehokkaimmat keinot hiilidioksidin siirtoon olisivat putkilla tai CO2:n kuljetukseen suunnitelluilla laivatankeilla. Laivatankkikuljetus tulee kustannustehokkaimmaksi vaihtoehdoksi pidemmillä siirtomatkoilla ja pienten hajautettujen lähteiden kohdalla. Muilla tavoin tapahtuva siirto on paljon kalliimpaa, mutta Suomessa rekka- ja junakuljetukset tulevat varmastikin joka tapauksessa olemaan tärkeä osa hiilidioksidin kuljettamista.

Kuljettamisen lainsäädännöllinen este väistymässä

Lainsäädännöllinen este hiilidioksidin kuljettamiselle on myös ollut pitkään olemassa, kun jätteiden vienti (myös CO2) toiseen maahan varastointitarkoituksessa on ollut kiellettyä ns. Lontoon protokollan mukaan. Vuonna 2009 protokollaan tehtiin pöytäkirjamuutos, että hiilidioksidin kuljetus varastointitarkoituksessa maasta toiseen tulisi olemaan sallittua, jos vievä ja vastaanottava osapuoli sitoutuu järjestelyyn. Valtioiden rajat ylittävän CO2:n siirron mahdollistava Lontoon protokollan pöytäkirjamuutos ei ole kuitenkaan tullut vieläkään kansainvälisesti voimaan, koska riittävän moni sopimusosapuoli ei ole sitä ratifioinut. Vuonna 2019 tuli mahdolliseksi Lontoon protokollan päivityksen ennenaikainen soveltaminen, jos sekä vievä että vastaanottava osapuoli ovat ratifioineet vuoden 2009 pöytäkirjamuutoksen ja antaneet sen ennenaikaisesta soveltamisesta julistuksen. Suomi on hyväksynyt tämän muutoksen hiilidioksidin kuljettamisen mahdollistamisesta vuonna 2017, ja Ruotsi hyväksyi sen vuonna 2020.

Kustannustehokkaalla logistiikalla merkittävä rooli

CO2-logistiikassa tärkeinä toimintamalleina tulee todennäköisesti olemaan CO2-klusterit, -hubit ja -verkostot, koska tällaisissa toimintaympäristöissä kustannuksia pystytään alentamaan ja toiminta on tehokkaampaa. CO2:n talteenotto ja varastointi tulevat todennäköisesti tapahtumaan etäällä toisistaan, joten logistiikalla tulee olemaan tärkeä rooli CCS:n onnistumisessa.

Nestemäinen hiilidioksidi liikkuu merta pitkin

Northern Lights -CO2-talteenotto ja -kuljetusprojekti on osa Norjan suurinta CCS-projektia Longshipiä. Northern Lights -projektin tavoitteena on vuoden 2025 jälkeen pystyä varastoimaan pysyvästi 5 Mt CO2 vuosittain. Hiilidioksidin kuljetus entisille öljy- ja maakaasukentille tulee tapahtumaan aluksi kahdella 7500 m3 laivalla, missä nestemäinen hiilidioksidi kuljetetaan 13–15 bar paineessa -26 °C asteessa. Kuljetukseen tarkoitetut laivat on tilattu Kiinasta, ja niiden toimitus on tarkoitus tapahtua vuonna 2024.

CO2:ta varastoitu jo pitkään öljy- ja maakaasukentillä

Tällä hetkellä hiilidioksidia otetaan talteen Suomessa pelkästään sen käyttämiseksi johonkin soveltuvaan kohteeseen (CCU), mutta maailmalla pysyvästä varastoinnista on jo esimerkkejä. Eniten globaalisti CO2:ta varastoidaan ja siirretään putkissa USA:ssa EOR-kohteisiin parantamaan öljylähteiden käyttöä (EOR = Enhanced Oil Recovery). Vuonna 2014 CO2-putkia oli käytössä globaalisti noin 6500 km. Myös CCU-kohteisiin on olemassa putkia, ja sitten muutamia pelkkään CCS-käyttöön olevia putkia löytyy ainakin Pohjois-Amerikasta. Yleisesti ottaen CCS-hankkeita sijaitsee myös ainakin Euroopassa, Lähi-idässä, Afrikassa, Aasiassa ja Australiassa. Eniten CCS-toimintaa on siis öljy- ja maakaasukentillä, koska niillä hiilidioksidia on käytetty jo perinteisestikin tehostamaan öljylähteiden käyttöä.

Merenalainen varasto tarkassa seurannassa

Norjan ja Skotlannin puolessavälissä Pohjanmerellä sijaitsee ensimmäinen toiminnassa oleva, vuodesta 1996 toimintansa aloittanut CCS-projekti Utsiran geologiseen varastoon Sleipnerin maakaasukentillä. Siellä hiilidioksidi varastoidaan merenalaiseen huokoiseen hiekkakiveen. Alkujaan Utsiran CCS-projekti kehittyi Sleipnerin kaasukentän maakaasun keräämisen yhteyteen, koska siellä maakaasussa on ollut korkea määrä hiilidioksidia, 9 %, ja jo 2,5 % CO2-pitoisuudesta on määrätty Norjassa korkeat sakkomaksut. Hiilidioksidia otetaan talteen amiini-prosessin avulla maakaasusta Sleipnerin kaasukentillä.

Hiilidioksidi varastoidaan Utsirassa pysyvästi merenalaisiin suolavettä sisältäviin pohjavesialtaisiin hiekkakiveen, samaan tapaan, kuin öljy ja maakaasu on varastoitunut pitkäaikaisesti maan alle. Pohjavesialtaiden päällä voi olla jopa satojen metrien paksuisesti sedimenttejä ja kiveä, jotka estävät CO2:n poistumisen. Suolaliuokseen imeytyneenä CO2 myös reagoi mineraaleihin ym. niin vedessä kuin varaston kiinteisiin aineisiin, ja voi tehdä varastosta tiiviimmän ja tämä osaltaan voi estää CO2:sta karkaamasta ajan saatossa. CO2-varaston muutoksia monitoroidaan tarkasti ja varmistetaan, ettei CO2 pääse poistumaan vaikkapa säiliön korkkina toimivan kiven ylipaineen takia tai maanjäristyksen, pohjavesialtaan tai maaperän muutosten seurauksena.

Kanadassa varastointi öljyonkaloihin

Kanadassa Albertassa on puolestaan 240 km pituinen CO2-kaasu-putkisto demonstraatioprojekti pysy vään hiilidioksidivarastoon, mikä otettiin käyttöön vuonna 2020. Siellä kaasu otetaan talteen öljynjalostamosta ja lannoitetehtaasta, ja kuljetetaan öljykentille, missä hiilidioksidi varastoidaan entisiin öljyonkaloihin tai pumpataan tyhjeneviin öljyonkaloihin, jotta niistä voidaan jatkaa öljyn keräämistä (EOR). Albertan alueen kapasiteetti hiilidioksidin pysyvälle varastoinnille on 14,6 Mt CO2/v. Tätä määrää voi verrata Suomen energiasektorin vuotuisiin päästöihin, jotka olivat 35 Mt CO2 vuonna 2020.

Niina Välinen toimii Bioenergia ry:ssä hiilensidonnan ja biohiilen parissa.

Artikkelin pääkuva: Rakenteilla oleva CO2-siirtoon suunniteltu satama Norjan rannikolla.