Hiilidioksidi kulkemaan rautateillä tai putkilla
Kuvitus - VTT
Metsäteollisuuden ja bioenergian merkittävän roolin vuoksi suuri osa Suomen teollisuuden hiilidioksidipäästöistä on bioperäistä. Tätä biogeenistä hiilidioksidia on tarjolla noin 30 miljoonaa tonnia vuosittain, mikä ylittää reilusti julkistettujen hiilidioksidin hyödyntämishankkeiden tarpeet sekä mineralisaatiovarastoinnin mahdollisuudet Suomessa. Hiilidioksidista ei siis tarvitse kilpailla.
Hiilidioksidin talteenotto, hyödyntäminen ja varastointi (CCUS) ovat keskeisiä teknologioita ilmastotavoitteiden saavuttamisessa, sillä niiden avulla hiilidioksidipäästöjä voidaan joko hyödyntää raaka-aineena tuotteisiin ja prosesseihin ja näin vähentää päästöjä tai biogeeninen hiilidioksidi voidaan varastoida pysyvästi, jolloin hiilidioksidi poistuu luonnollisesta hiilenkierrosta ja saavutetaan tekninen hiilinielu.
Merkittävät tavoitteet hiilidioksidin talteenotolle
Euroopan komission vaikutusarvion mukaan EU:n hiilidioksidin talteenottokapasiteetin tulisi nousta 50 miljoonaan tonniin vuodessa vuoteen 2030 mennessä ja 450 miljoonaan tonniin vuoteen 2050 mennessä ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi. Lisäksi teknisten hiilidioksidin poistojen tulisi nousta 75 MtCO2/vuosi vuoteen 2040 mennessä. EU:lla ei ole yhtään ilmastoskenaariota vuoteen 2040 ilman merkittävää hiilidioksidin talteenoton käyttöönottoa.
Logistiikka avainasemassa
Logistiikalla on kriittinen rooli ison mittakaavan CCUS-arvoketjujen toteuttamisessa. Jos hiilidioksidia ei voida varastoida tai hyödyntää sen talteenottopaikassa, se täytyy kuljettaa sopivaan kohteeseen putkien, laivojen, junien tai rekkojen avulla. Koska Suomesta puuttuvat hiilidioksidin geologiseen varastointiin soveltuvat kohteet, laivoja tarvitaan lähimpien varastointialueiden, kuten Itämeren tai Pohjanmeren, saavuttamiseksi.
Tuore selvitys tarkastelee logistiikkatarpeita
VTT:n toteuttama ja Bioenergia ry:n tilaama selvitys kartoitti, kuinka hiilidioksidilogistiikka voitaisiin toteuttaa siten, että laitokset hyötyisivät mittakaavaetujen tuomista kustannussäästöistä yhteisen infrastruktuurin kautta.
Selvityksessä tunnistettiin yhdeksän mahdollista alueellista hiilidioksidikeskittymää, joiden pohjalta luotiin kolme skenaariota Suomen tulevalle logistiikkajärjestelmälle vuoteen 2040. Skenaarioissa hiilidioksidia talteen otetaan 25,2 Mt vuodessa (josta 21,0 Mt on bioperäistä) hyödyntämistä tai geologista varastointia varten.
| Industry | No. of facilities | Total MtCO2 | Bio MTCO2 | Share of bio-CO2 |
|---|---|---|---|---|
| Forest Industry | 20 | 21.7 | 20.5 | 94 % |
| Thermal power stations and other combustion installations | 40 | 15.2 | 8.7 | 58 % |
| Iron and steel | 2 | 2.8 | 0 | 0 % |
| Oil refining | 1 | 2.6 | 0 | 0 % |
| Waste-to-energy | 5 | 1.4 | 0.8 | 58 % |
| Cement | 2 | 0.9 | 0 | 0 % |
| Chemicals | 2 | 0.7 | 0 | 0 % |
| All industries | 72 | 45.3 | 30.1 | 66 % |
Rannikolla suuria pistelähteitä
Suomessa on suuria hiilidioksidipistelähteitä (≥100 ktCO2) tasaisesti eri puolilla maata, pohjoisinta Lappia lukuun ottamatta. Useita suuria pistelähteitä sijaitsee rannikolla, mistä hiilidioksidi voitaisiin kuljettaa eteenpäin laivoilla, ellei sitä hyödynnetä paikallisesti. Suurin osa pistelähteistä on myös nykyisen rautatieverkon läheisyydessä.
| Hub | Total MtCO2 | Bio MtCO2 |
|---|---|---|
| Tornio-Kemi | 5.2 | 4.3 |
| Oulu | 2.3 | 1.9 |
| Keski-Suomi | 4.1 | 3.8 |
| Savo-Karjala | 2.6 | 2.3 |
| Pori-Rauma | 2.3 | 2.1 |
| Pirkanmaa | 1.0 | 0.8 |
| Etelä-Karjala | 5.8 | 5.0 |
| Kymenlaakso | 2.0 | 1.6 |
| Uusimaa | 2.8 | 1.7 |
Sijainnilla on merkitystä
Suurin osa ilmoitetuista hiilidioksidin hyödyntämishankkeista sijoittuu lähelle olemassa olevia päästölähteitä, jolloin hiilidioksidi voitaisiin toimittaa näihin hankkeisiin, jos hiilidioksidin talteenotto toteutetaan. Hiilidioksidin mineralisaation kautta tapahtuvaan pysyvään varastointiin soveltuvat paikat, lähinnä kaivokset, sijaitsevat pääasiassa Suomen keski- ja pohjoisosissa. Osa potentiaalisista mineralisaatiovarastointipaikoista ei kuitenkaan sijaitse lähellä hiilidioksidin päästölähteitä tai rautateitä. Hiilidioksidin toimittaminen näihin kohteisiin vaatisi putkilinjoja tai maantiekuljetuksia, jos niitä hyödynnettäisiin varastointiin.
Kuljetusverkoston laajentaminen selvityksessä tarkastellun yhdeksän keskittymän ulkopuolelle voisi kattaa 80 % teollisista hiilidioksidipistelähteistä, mutta se nostaisi keskimääräiset kuljetuskustannukset jopa 60 €/t.
Rautatiekuljetuksella kustannustehokkuutta
Olemassa olevan rautatieverkon hyödyntäminen näyttää olevan kustannustehokasta. Tämä johtuu osittain siitä, että hiilidioksidin nesteyttäminen on tarpeen kaikissa tarkastelluissa skenaarioissa.
Putkikuljetus edullisempi lyhyillä etäisyyksillä ja isolla kapasiteetilla
Vertailu eri kuljetusmuotojen välillä osoitti, että putkikuljetus on edullisempi vaihtoehto lyhyillä etäisyyksillä, kun kapasiteetti on riittävän suuri. Jos kapasiteetti jää alle 1 Mt CO2 vuodessa, putkikuljetus menettää etunsa rautatie- ja maantiekuljetuksiin verrattuna.
Geologinen varastointi vaatii suurimmat investoinnit logistiikkaan
Infrastruktuurin investointikustannukset koko järjestelmän osalta ovat skenaarioissa 3,7–4,7 miljardin euron välillä, alhaisimmillaan hyötykäyttöön keskittyvässä skenaariossa, jossa kuljetustarve on vähäisempi. Suurimmat investoinnit tarvittiin skenaariossa, jossa korostui geologinen varastointi, jolloin merkittävä määrä hiilidioksidia kuljetetaan rannikkoalueille edelleen laivattavaksi varastointikohteisiin.
Yhteinen infrastruktuuri luo kustannustehokkuutta
Myös kausivaihtelu hiilidioksidin talteenottomäärissä vaikuttaa kuljetuskustannuksiin ja -vaatimuksiin ja se täytyy huomioida infrastruktuuria suunnitellessa. Yhteisen hiilidioksidilogistiikkainfrastruktuurin kehittäminen voisi alentaa osallistujien logistiikkakustannuksia mittakaavaetujen ansiosta keskimäärin 30 %, samalla helpottaen CCUS-toimintaan osallistumista vähentyneiden investointiriskien myötä.
