|
|
|
Hankekoodi: A74130
Hankkeen nimi: Sähkömetanolia energiatehokkaasti
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.9.2018 ja päättyy 31.8.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Uudenmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0245904-2
Jakeluosoite: PL 20
Puhelinnumero: 0294 462 111
Postinumero: 53851
Postitoimipaikka: Lappeenranta
WWW-osoite: http://www.lut.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Jero Ahola
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: professori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: jero.ahola(at)lut.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 529 8524
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Käynnissä oleva globaali energiamurros luo kysyntää uusille innovatiiviselle energiateknologoille, jotka edesauttavat Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden saavuttamista. Kasvihuonekaasupäästöt on nollattava 2050 mennessä, joka johtaa lopulta suljettuun maanpäälliseen hiilidioksidin kiertotalouteen. Uudessa energiajärjestelmässä tuotanto pohjautuu pääosin edulliseen tuuli- ja aurinkosähköön sekä energian käytön sähköistämiseen. Raskasta liikennettä, kemikaaliteollisuutta ja energian kausivarastointia ei kuitenkaan voida täysin sähköistää. Uusiutuvan sähköenergian avulla voidaan sen sijaan valmistaa suoraan polttoaineita, muovin raaka-aineita ja lannoitteita käyttämällä hiilidioksidia ja vettä raaka-aineina. Tarvittava vety tuotetaan päästöttömällä sähköllä vedestä. Siten raaka-aineet ovat käyttäjälle lähes ilmaisia, kaikkialla saatavissa. Lopputuotteiden valmistus voidaan siis viedä sinne, missä halutun tuotteen valmistus on kaikkein järkevintä taloudelliselta tai muulta kannalta katsottuna. Tuotantolaitteista voidaan tehdä massatuotteita, joilla on tuotantomäärän suhteessa laskeva valmistuskustannus.
Tässä hankkeessa tutkitaan uusiutuvan sähköenergian jalostamista nestemäiseksi lopputuotteeksi, jota on suhteellisen helppoa varastoida ja kuljettaa ja jolle löytyy kysyntää polttoaineena ja kemian teollisuuden raaka-aineena. Kaasumaiset tuotteet, kuten vety ja metaani nähdään usein ongelmallisiksi juuri kuljetuksen ja tarvittavan säiliön paineistuksen takia. Tarkastelun kohteena hankkeessa on sähköpolttoaineiden valmistuksessa tarvittavan vedyn tuotannon modernisointi uuden tehoelektroniikan avulla, jolla tähdätään vedyn tuotantokustannusten pienentämiseen ja prosessin säädettävyyden parantamiseen. Tämän lisäksi tutkitaan yksivaiheista synteesiprosessia, jossa sähköllä tuotettu vety ja hiilidioksidi, joka voi olla peräisin esim. sellutehtaalta tai mädättämöltä, voidaan syntetisoida energiatehokkaasti suoraan nestemäiseksi lopputuotteeksi, metanoliksi. Sähkömetanolin valmistusta pilotoidaan LUT:lla laboratoriomittakaavassa.
Ohjausryhmään kutsutut yritykset edustavat toimijoita koko arvoketjussa.
Hankkeen konkreettisina tuloksina saadaan:
• Tieto tehoelektroniikan vaikutuksesta elektrolyyserin energiatehokkuuteen vedyn tuotannossa.
• Uusia tehoelektroniikan konsepteja vedyn tuotantoon megawattikokoluokassa
• Vedyn ja sähkömetanolituotannon pilotointi laboratoriomittakaavassa LUT:lla. Pilotissa testataan uutta tuotantoteknologiaa, jolla vetyä ja metanolia voidaan valmistaa paikallisesti uusiutuvasta energiasta.
Hankkeen tulosten pohjalta LUT:n ainutlaatuinen osaaminen liittyen sähköpolttoaineiden ja -kemikaalien tuotantoon vahvistuu. Hankkeen tulosten pohjalta paikalliset tehoelektroniikkayritykset pystyvät toteuttamaan uusia tuotteita energiatehokkaaseen vedyn valmistukseen sähkön avulla, jolle on nähtävissä tulevaisuudessa nopeasti kasvava globaali markkina. Paikalliset valmistavat yritykset voivat soveltaa hankkeessa tutkittavia teknologioita omissa prosesseissaan ja siten parantaa omaa energiatehokkuuttaan ja kilpailukykyään.
Maakunnalliset ja suomalaiset alan yritykset, kunnalliset laitokset ja tutkijat. Esimerkkinä on energiasektori, jäteveden puhdistamot, polttoaineiden valmistajat ja jakelijat, konepajat, sähkötekniikan ja kemianteollisuuden valmistajat sekä näihin liittyvien palvelujen tuottajat.
Viranomaiset, poliittiset päättäjät ja kotitaloudet sekä alan opiskelijat.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 210 001
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 208 973
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 300 001
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 298 533
Maakunnat: Etelä-Karjala
Seutukunnat: Imatran, Lappeenrannan
Kunnat: Imatra, Lappeenranta
Jakeluosoite: Skinnarilankatu 34
Postinumero: 53850
Postitoimipaikka: Lappeenranta
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 | 10 |
| Hankkeessa kehitettävät teknologiat ovat keskeisessä roolissa, jotta Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteet voitaisiin saavuttaa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 5 | 10 |
| Hankkeessa kehitettävät teknologiat ovat keskeisessä roolissa, jotta Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteet voitaisiin saavuttaa. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 4 | 10 |
| Kun jatkossa tuotteita aletaan valmistamaan pistepolton tai ilman hiilidioksidista, tarvitaan vähemmän maankäyttöä ja siten voidaan edistää luonnon monimuotoisuutta. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 5 | 10 |
| Tuotteet tehdään ilmasta uusiutuvalla sähköllä. Hankkeessa on tavoitteena tehdä ilman/bio-CO2:sta jätteen sijasta arvokas raaka-aine metanolille. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 0 | 10 |
| Metanolin valmistus mahdollistaa esimerkiksi hiilidioksidin suljetun kierron jätevedenpuhdistusprosessissa. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 5 | 10 |
| Ratkaisu pohjautuu uusiutuvan sähkön käyttöön energialähteenä metanolin valmistuksessa. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 10 |
| Onnistuessaan projekti edistää uuden laitteita ja niihin liittyviä investointituotteita valmistavan liiketoiminnan syntymistä, jolla on globaali kysyntä. Lisäksi olemassa olevat yritykset voivat hyödyntää kehitettäviä ratkaisuja prosesseissaan. Niiden avulla voi parantaa energiatehokkuutta tai valmistaa uusia tuotteita. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 5 |
| Esimerkiksi metanolia voidaan tuottaa uusiutuvalla energialla paikallisesti ja se on helposti varastoitavaa. Sitä voi käyttää tarvittaessa polttoaineena. Paikallinen valmistus vähentää raaka-aineiden kuljettamisen tarvetta. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 0 |
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ympäristöosaaminen | 5 | 10 |
| Ymmärrys siitä, että CO2:sta voi ajatella jatkossa myös raaka-aineena jätteen sijasta lisääntyy. Hanke edistää voimakkaasti maanpäällisen CO2:n kiertotalousajattelua. | ||
Tässä hankkeessa tutkittiin uusiutuvan sähköenergian jalostamista nestemäiseksi lopputuotteeksi, metanoliksi, jota on suhteellisen helppoa varastoida ja kuljettaa ja jolle löytyy kysyntää polttoaineena ja kemian teollisuuden raaka-aineena. Tarkastelun kohteena oli vedyn tuotannon modernisointi tehoelektroniikan avulla, jolla parannettiin prosessin energiatehokkuutta ja tuotannon kustannuksia. Tämän lisäksi tutkittiin yksivaiheista synteesiprosessia, jossa sähköllä tuotettu vety ja hiilidioksidi voitiin yhdistää energiatehokkaasti suoraan nestemäiseksi lopputuotteeksi, metanoliksi. Hankkeessa pilotoitiin vedyn tuotantoa ja metanolisynteesiä laboratoriomittakaavassa ja selvitettiin teknologian skaalausta MW-kokoluokkaan. Hankkeessa toteutettiin video sähköllä tuotetusta metanolista. Ohjausryhmätyöskentelyyn osallistui mukana olevat yritykset.