Oljenkorresta polttoainetta ja kemikaaleja? Kyllä – fossiilisista raaka-aineista pyritään eroon monella rintamalla
Pääosa liikenteen polttoaineista ja kemianteollisuuden tuotteista valmistetaan edelleen fossiilisista raaka-aineista. Valtaosa näistä tuotteista olisi teknisesti mahdollista valmistaa biopohjaisista raaka-aineista.
Biopohjaisten tuotteiden elinkaari perustuu hiilen kierrätykseen, jolloin kasvihuonekaasupäästöt vähenevät fossiilisten raaka-aineiden käyttöön verrattuna.
Biopolttoaineiden ja -kemikaalien tuotanto on toistaiseksi kalliimpaa kuin vastaavien öljypohjaisten tuotteiden tuotanto. Biopolttoaineiden tuotannolle ja käytölle onkin erityisesti EU:ssa, USA:ssa ja Brasiliassa asetettu kannustimia, joista tehokkaimmiksi ovat osoittautuneet käyttövelvoitteet. Polttoaineiden osalta ollaankin jo pidemmällä: biopohjaisilla kemikaaleilla ei vastaavia kannustimia vielä ole, mutta niistä voidaan esimerkiksi imagosyistä maksaa korkeampaa hintaa kuin vastaavista fossiilisista raaka-aineista valmistetuista tuotteista.
Eteenpäin ollaan siis jo menossa.
Lisäksi, öljyvarojen vähentyessä fossiilisista raaka-aineista valmistettujen tuotteiden tuotantokustannukset nousevat ja ympäristövaikutukset lisääntyvät, kun raaka-ainetta joudutaan hankkimaan epäkonventionaalisista lähteistä, kuten öljyliuske, öljyhiekka ja merenpohjasta pumpattava raakaöljy. Tämä parantaa biopohjaisten tuotteiden kilpailukykyä. Biopohjaisten polttoaineiden ja kemikaalien tuotannon onkin ennustettu moninkertaistuvan seuraavan kymmenen vuoden aikana.
Jokainen käyttämättä jäänyt fossiilinen polttoainelitra vähentää ilmakehään pysyvästi jäävää hiilikuormaa.
Teknisesti helpoimmat biopolttoaineiden ja -kemikaalien raaka-aineet ovat sokeria, tärkkelystä tai kasviöljyjä sisältävät biomassat, kuten viljat, sokeriruoko, sokerijuurikas ja öljykasvit. Valtaosa biopolttoainetuotannosta perustuukin näihin ensimmäisen sukupolven raaka-aineisiin.
Biopolttoaineiden ja -kemikaalien tuotannon painopiste on siirtymässä lignoselluloosa- ja jätepohjaisiin raaka-aineisiin, jotka ovat edullisia, eivätkä kilpaile ruokatuotannon kanssa. Näitä toisen sukupolven raaka-aineita ovat vähäarvoinen puu, maatalouden sivuvirrat, kuten olki, energiakasvit sekä kuitu-, sokeri-, rasva- ja öljypitoiset tähteet ja teollisuuden sivuvirrat.
Kaikki biomassan ainesosat, selluloosa, hemiselluloosa, ligniini ja uuteaineet ovat potentiaalisia kemikaalien ja polttoaineiden raaka-aineita.
Biopolttoaineita ja -kemikaaleja tuotetaan biojalostamoissa, joissa biomassapohjaisesta tuotannosta tavoitellaan mahdollisimman suurta lisäarvoa. Biojalostamo tuottaa päätuotteen, kuten biopolttoaine tai selluloosa, lisäksi muita tuotteita, kuten rehujakeita, lannoitteita, kemikaaleja ja energiaa. Tyypillisiä biomassasta valmistettavissa olevia tuotteita ovat orgaaniset hapot, polymeerit, hiilivedyt, fenoliset yhdisteet, vitamiinit, entsyymit ja antibiootit.
Biojalostamohankkeissa tarvitaan monipuolista teknistä osaamista ja kykyä hahmottaa kokonaisuuksia, joihin liittyvät tekniikan lisäksi yhteiskuntavastuun ja kestävän kehityksen kaikki pilarit, ympäristöön ja talouteen liittyvät asiat sekä poliittiset päätökset. Myös kemikaaliturvallisuuden ja -lainsäädännön, kuten REACH-asetuksen hallinta on tärkeää.
Hankkeet perustuvat usein uuteen teknologiaan ja esisuunnittelutoimeksiantoja tehdään tiiviissä yhteistyössä asiakkaan tutkimus- ja kehitysorganisaation kanssa. Sivujakeiden prosessoinnille voi olla useita vaihtoehtoisia teknologioita, joiden luotettavuuta, taloutta ja ympäristövaikutuksia evaluoidaan. Toimeksiannot, ja jopa koko hanke, ovat usein luottamuksellisia.
Laaja-alaisena konsulttina Sweco on ollut mukana lähes kaikissa merkittävissä toteutuneissa ja kehitteillä olevissa biojalostamohankkeissa Suomessa. Kasvava mielenkiinto biopohjaisten kemikaalien tuotantoa kohtaan on Swecolla näkynyt erityisesti lisääntyneinä esiselvitys- ja esisuunnittelutoimeksiantoina.
Harri Enwald
Johtava asiantuntija, Sweco