Vuonna 2011 Yhdysvalloissa sai elintarvike-laadun hiilidioksidista maksaa 20–25 USD/t. Hintojen arvellaan tippuvan huomattavasti seuraavan vuosikymmenen aikana, kun talteenotto yleistyy ja saattaa jopa muodostua pakolliseksi, jolloin tarjonta räjähtää.
Hiilidioksidin hinnalla on suuria alueellisia eroja, johtuen joidenkin alueiden vähäisestä kilpailusta ja syrjäisestä sijainnista hiilidioksidi voi maksaa jopa 300 USD/t. Lisäksi vaadittu laatu vaikuttaa hintaan, puhtaammasta elintarvike- tai laser-laadusta voi joutua maksamaan kovempaa hintaa kuin hitsaukseen tai tehostettuun öljyntuotantoon käyte-tystä vähemmän puhtaasta kaasusta. Kuluttajakäyttöön myydyn pienien kapseleiden tai pullojen hinnat ovat taas huomattavasti korkeampia. (Doty Energy 2011, Rushing 2011).
Tehostetussa öljyntuotannossa yhdellä CO2-tonnilla voidaan saada jopa 150 USD:n tuotto, tehden pitkien ja isojen putkistojen rakentamisen ja CO2:n ostamisen markkinoil-ta kannatmarkkinoil-tavaksi. Oma CO2:n tuotanto maakaasuesiintymästä tai öljyn polttamisesta sähköä varten on vielä kannattavampaa. Tehostetussa maakaasun tuotannossa yhdellä CO2-tonnilla saadaan noin 1–8 USD:n tuotto, mikä ei kannusta markkinoilta ostetun CO2:n käyttöön. Muissa hyötykäyttökohteissa saavutettu tuotto riippuu hyvin pitkälle vaaditusta CO2:n laadusta, lopputuotteen arvosta, prosessista, sijainnista ja määrästä.
(IEA 2008).
5 YHTEENVETO
Hiilidioksidin hyötykäyttö voi olla yksi ratkaisu ilmastonmuutokseen, pakottamatta yh-teiskuntaa luopumaan hiilipitoisista polttoaineista. Hiilidioksidin talteenottotekniikoita on useita ja tekniikoiden kustannukset tulevat laskemaan tulevaisuudessa niiden kehit-tyessä, tehden talteenotosta kustannustehokasta. Isoon osaan nykyisistä voimalaitoksista voidaan asentaa jälkikäteen polton jälkeisen talteenotontekniikoita. CO2:n hyötykäytön yleistyessä ennen polttoa tapahtuva talteenotto yleistyy, koska se tarjoaa merkittäviä synergia-etuja hyötykäyttölaitosten ja voimalaitoksen välille. Happipolton osalta lupaa-va tekniikka on korkeapaineinen happipoltto, johtuen normaalipaineisen happipolton korkeista kustannuksista. Kemialliseen kiertoon perustuva palaminen voi nousta kilpai-lijaksi muiden talteenottotekniikoiden rinnalle, mutta vaatii vielä pitkän kehityksen ja uusien materiaalien kehitystä.
Nykyisistä hyötykäyttökohteista merkittävimpiä ovat tehostettu öljyntuotanto ja elintar-viketeollisuus, etenkin hiilihapotetut juomat. Tulevaisuudessa merkittäviksi hyötykäyt-tökohteiksi nousee todennäköisesti uusiutuvan energian varastointi synteettiseen metaa-niin/metanoliin, eri kemian-, paperi- ja selluteollisuuden prosessit ja vedenkäsittely.
CO2:n hyödyntäminen prosesseissa voi tuoda merkittäviä kustannussäästöjä tai tuottoja, johtuen sen halvasta hinnasta. Yksi saavutettu hyöty on ympäristöystävällisyys. Kun esimerkiksi CFC-yhdisteet korvataan hiilidioksidilla, vaikutukset ilmastoon pienenevät.
Tai kun rikkihappo korvataan CO2:lla vedenkäsittelyssä, vaikutukset luontoon pääsemi-sellä tai kontaktissa ihmiseen vähenevät. CO2:n hyödyntäminen voi olla myös turvalli-suuskysymys, esimerkiksi vaarallisten kemikaalien korvaaminen CO2:lla kuivapesussa vähentää työntekijöiden altistumista tai palonsammutus CO2:lla sähköä johtavan veden sijaan.
LÄHDELUETTELO
Arena, Mezzatesta, Spadaro ja Trunfio, 2014, Transformation and Utilization of Carbon Dioxide, Chapter 5, Latest Advances in the Catalytic Hydrogenation of Carbon Dioxide to Methanol/Dimethylether, s.103–125 (Arena et al 2014) (saatavilla http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-44988-8_5#page-2 , viitattu 5.8.2014)
Aresta Michele, 2003, Carbon Dioxide Recovery and Utilization, s.27–44 (Aresta 2003)
ISBN: 978-94-017-0245-4 (saatavilla
http://books.google.fi/books?id=fjqjPWnwTO4C&printsec=frontcover&hl=fi&source=
gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false , viitattu 30.7.2014)
Bhavsar, Najera, Solunke ja Veser, 1.6.2014, Catalysis Today, vol 228, Chemical loop-ing: To combustion and beyond, s.96–105 (Bhavsar et al 2014) (saatavilla http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586113006913 , viitattu 25.7.2014)
Doty Energy, 5.16.2011, Commercial CO2 Market Today (Doty Energy 2011) (saatavil-la http://dotyenergy.com/Economics/Econ_Physical_CO2_Market.htm , viitattu 5.8.2014)
EIA – International Energy Statistics (EIA) (saatavilla http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=90&pid=44&aid=8 , viitattu 13.03.2014)
Elert Glenn, 1998-2014, The Physics Hypertextbook – Chemical Potential Energy (Elert 2014) (saatavilla http://physics.info/energy-chemical/ , viitattu 17.7.2014)
Graciani, Mudiyanselage, Xu, Baber, Evans, Senanayake, Stacchiola, Liu, Hrbek, Sanz ja Rodriguez, 2014, Science 1 vol 345, Highly active copper-ceria and copper-ceria-titania catalysts for methanol synthesis from CO2, s. 546–550 (Graciani et al 2014) (saatavilla http://www.sciencemag.org/content/345/6196/546.full , viitattu 5.8.2014)
Hälvä Henna, 1996, Termodynamiikan taulukot
Holli Riebeek, 16.6.2011 – The Carbon Cycle, NASA Earth Observatory (Holli 2011) (saatavilla http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/ , viitattu 17.7.2014) IEA, 2008, CO2 capture and storage: A key abatement option, s.48–103 (IEA 2008) ISBN: 978-92-64-04140-0
Ilmasto-opas.fi – Ilmastonmuutos ilmiönä (Ilmasto-opas) (saatavilla http://ilmasto-
opas.fi/fi/ilmastonmuutos/ilmio/-/artikkeli/962d9aa2-e7e3-4df5-89a2-9f1f653e0d4e/ilmastonmuutos-ilmiona.html , viitattu 13.03.2014)
Kanniche, Gros-Bonnivard, Jaud, Valle-Marcos, Amann ja Bouallou, 2010, Applied Thermal Engineering vol 30, Pre-combustion, post-combustion and oxy-combustion in thermal power plant for CO2 capture, s.53–62 (Kanniche et al 2010) (saatavilla http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431109001471 , viitattu 24.7.2014)
Lorenzo, Barbera, Ruggieri, Witton, Pilidis ja Probert, 2013, Int. J. Energy Res. vol 37, Pre-combustion carbon-capture technologies for power generation: an engineering-economic assessment, s.389–402 (Lorenzo et al 2013) (saatavilla http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/er.3029/pdf , viitattu 24.7.2014)
Natural Resources Canada, 7.3.2014, Carbon Capture & Storage (NCR) (saatavilla http://www.nrcan.gc.ca/energy/coal/carbon-capture-storage/4295 , viitattu 24.7.2014)
RP Photonics Encyclopedia – CO2 Lasers (RP Photonics) (saatavilla http://www.rp-photonics.com/co2_lasers.html , viitattu 5.8.2014)
Rushing Sam A., 23.11.2011, BiofuelsDigest, Carbon dioxide applications – A key to ethanol project developments (Rushing 2011) (saatavilla
http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2011/11/23/carbon-dioxide-applications-%E2%80%93-a-key-to-ethanol-project-developments/ , viitattu 5.8.2014)
Sastre, Puga, Liu, Corma ja García, J., 2014, Am. Chem. Soc. vol 136, 6798–6801, Complete Photocatalytic Reduction of CO2 to Methane by H2 under Solar Light Irradia-tion (Sastre et al 2014) (saatavilla http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja500924t , viitattu 5.8.2014)
The Linde Group, 2012, Gas applications for the pulp and paper industry. , (Linde
2012) (saatavilla
http://www.lindeus.com/internet.lg.lg.usa/en/images/gas_applications_pulp_paper_indu stry138_82243.pdf , viitattu 31.7.2014)
Törmänen Eeva, 13.10.2005, Tekniikka&Talous, Metalli kuljettaa hapen reaktoriin
(Törmänen 2005) (saatavilla
http://www.tekniikkatalous.fi/energia/metalli+kuljettaa+hapen+reaktoriin/a26326 , vii-tattu 25.7.2014)
Turunen Helka, 2011, CO2-balance in the atmosphere and CO2-utilisation: an engineer-ing approach, s.47–52, (Turunen 2011) ISBN: 978-951-42-9486-0
UN – Global Issues – Climate Change (UNa) (saatavilla https://www.un.org/en/globalissues/climatechange/index.shtml , viitattu 13.03.2014)
Wallace Matt, Kuuskraa Vello ja DiPietro Phil, 7.5.2014, U.S. Department of Energy, National Energy Technology Laboratory, Near-Term Projections of CO2 Utilization for Enhanced Oil Recovery, s.6–9 (Wallace et al 2014) (saatavilla http://netl.doe.gov/File%20Library/Research/Energy%20Analysis/Publications/Near-Term-Projections-CO2-EOR_april_10_2014.pdf , viitattu 31.7.2014)
Zhao Ming, Minett Andrew I. ja Harris Andrew T., 2013, Energy Environ. Sci. vol 6, A review of techno-economic models for the retrofitting of conventional pulverised-coal power plants for post-combustion capture (PCC) of CO2, s. 25–40 (Zhao et al 2013) (saatavilla http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/ee/c2ee22890d , viitattu 22.7.2014)
Kuvat
Kuva 1: Hakkarainen Kaisa, Helsingin Sanomat, erikoissivut Elämää kasvihuoneessa
-> kasvihuone lämpenee (HS) (saatavilla
http://www2.hs.fi/extrat/ulkomaat/kioto/02.html , viitattu 17.4.2014)
Kuva 2: Zhao Ming, Minett Andrew I. ja Harris Andrew T., 2013, Energy Environ. Sci.
vol 6, A review of techno-economic models for the retrofitting of conventional pulver-ised-coal power plants for post-combustion capture (PCC) of CO2, s. 27 (Zhao et al 2013) (saatavilla http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/ee/c2ee22890d , viitattu 22.7.2014)
Kuva 3: Natural Resources Canada, 10.3.2014, CO2 Capture Pathways (NRC) (saatavilla http://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca/files/energy/images/energy-sources/coal/Postcombustion_en.jpg , viitattu 17.7.2014)
Kuva 4: Zhao Ming, Minett Andrew I. ja Harris Andrew T., 2013, Energy Environ. Sci.
vol 6, A review of techno-economic models for the retrofitting of conventional pulver-ised-coal power plants for post-combustion capture (PCC) of CO2, s. 33 (Zhao et al 2013) (saatavilla http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/ee/c2ee22890d , viitattu 22.7.2014)
Kuva 5: Zhao Ming, Minett Andrew I. ja Harris Andrew T., 2013, Energy Environ. Sci.
vol 6, A review of techno-economic models for the retrofitting of conventional pulver-ised-coal power plants for post-combustion capture (PCC) of CO2, s. 35 (Zhao et al 2013) (saatavilla http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/ee/c2ee22890d , viitattu 22.7.2014)
Kuva 6: Lorenzo, Barbera, Ruggieri, Witton, Pilidis ja Probert, 2013, Int. J. Energy Res.
vol 37, Pre-combustion carbon-capture technologies for power generation: an engineer-ing-economic assessment, s.391 (Lorenzo et al 2013) (saatavilla http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/er.3029/pdf , viitattu 24.7.2014)
Kuva 7: Lorenzo, Barbera, Ruggieri, Witton, Pilidis ja Probert, 2013, Int. J. Energy Res.
vol 37, Pre-combustion carbon-capture technologies for power generation: an engineer-ing-economic assessment, s.392 (Lorenzo et al 2013) (saatavilla http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/er.3029/pdf , viitattu 24.7.2014)
Kuva 8: Natural Resources Canada, 10.3.2014, CO2 Capture Pathways (NRC) (saatavilla http://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca/files/energy/images/energy-sources/coal/Oxy-fuel-Combustion1_en.jpg , viitattu 17.7.2014)
Kuva 9: Bhavsar, Najera, Solunke ja Veser, 1.6.2014, Catalysis Today, vol 228, Chemi-cal looping: To combustion and beyond, s.97 (Bhavsar et al 2014) (saatavilla http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586113006913 , viitattu 25.7.2014)
Kuva 10: ReservoirEngineers.com, 2008, CO2 Injection Offers Considerable Potential Beneficts (ReservoirEngineers 2008) (saatavilla http://www.reservoirengineers.com/ , viitattu 31.7.2014