VEDYN MAHDOLLISUUDET TULEVAISUUDEN ENERGIANTUOTANNOSSA
|
|
- Anni-Kristiina Marja Hovinen
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Sähkömagnetiikan laitos SMG-4050 Energian varastointi ja uudet energialähteet Seminaarityö VEDYN MAHDOLLISUUDET TULEVAISUUDEN ENERGIANTUOTANNOSSA Hakala, Maija, Niemelä, Mikael, Selonen, Tiia, Ylä-Outinen, Ville,
2 1 SISÄLLYS 1. Johdanto VETY Ominaisuudet Valmistaminen Höyryreformaatio Biomassan kaasutus Elektrolyysi Lämpökemiallinen vedyn tuotanto Varastointi Metallihybrideihin varastointi Kemiallinen varastointi POLTTOKENNOT Polttokennojen toimintaperiaate Polttokennotyypit Kiinteäoksidipolttokenno (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) Polymeerimembraanipolttokenno (PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) Alkaalipolttokenno (AFC, Alkaline Fuel Cell) Fosforihappopolttokenno (PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell) Sulakarbonaattipolttokenno (MCFC, Melted Carbonate Fuel Cell) Polttokennojen haasteita Polttokennojen hyötyjä VETYTALOUS Vetytalouden ja polttokennojen kehitysnäkymät Vetyteknologian mahdollisuudet Suomen energiantuotannossa YHTEENVETO Lähteet... 20
3 2 1. JOHDANTO Maailma teollistuu ja kehittyy koko ajan, näin ollen energian tarve kasvaa jatkuvasti. Samalla fossiilisten polttoaineiden (öljy, kivihiili, maakaasu) varannot hupenevat. Lisäksi kriittisten öljy- ja maakaasulähteiden sijaitseminen poliittisesti herkillä alueilla saattaa aiheuttamaa konflikteja teollistuneiden suurvaltojen ja tuottajamaiden välille sekä altistaa polttoaineiden hintojen vaihtelulle. Energian tuottaminen fossiilisilla polttoaineilla synnyttää hiilidioksidipäästöjä, jotka tutkimusten mukaan edistävät maapallon ilmaston lämpenemistä ja kasvihuoneilmiötä. Fossiilisten polttoaineiden käyttö myös ajoneuvojen energian lähteenä aiheuttaa mittavat päästöt. Pitää keksiä uusia entistä ympäristöystävällisempiä ja tehokkaampia keinoja tuottaa energiaa. Tarvitaan energianlähde, jota löytyy maan pinnalta riittävästi vastaamaan tulevien vuosien energiatarpeeseen edistäen kasvua ja luoden uusia mahdollisuuksia yhteiskunnalle kehittyä. Yksi ratkaisu voisi olla vety, jota löytyy maapallolta suuria määriä sitoutuneena muihin alkuaineisiin. Vedyn käyttö energiantuotannossa on saasteetonta, mikäli vedyn valmistukseen primäärienergianlähteestä käytetty energia on myös tuotettu päästöttömästi. Näin ollen on taloudellisesti satsattu vetyteknologian kehitykseen, että saataisiin mittavat vetyvarannot käyttöön.
4 VETY 2.1. Ominaisuudet Vety on jaksollisen järjestelmän ensimmäinen, ja siten kevein alkuaine, sillä on vain yksi protoni, jota kiertää yksi elektroni. Vety on hajuton, mauton ja väritön ja myrkytön kaasu, mutta se on erittäin herkästi palavaa ja räjähtävää ja muodostaa palavan seoksen ilman kanssa jo 4 % pitoisuuksina. Puhdas happi-vety -liekki palaa ultravioletin spektrin alueella, minkä takia liekki on lähes näkymätön. Kuten muillakin pienimolekyylisillä kaasuilla, myös vedyllä kiehumispiste ja sulamispiste ovat varsin alhaisia, K ja K. [2] Tämä johtuu siitä että poolittomilla molekyyleillä kuten vedyllä tai metaanilla molekyylien välillä vaikuttaa vain heikko van der Waalsin voima, joka johtuu elektronien satunnaisesta pörräämisestä molekyylien ympärillä, mikä aiheuttaa hetkellistä dipolimaisuutta kun elektronit ovat toisella puolella molekyyliä. Vetyä poltettaessa syntyvä energiamäärä on vedyn keveydestä johtuen varsin suuri, 119 MJ/kg, kun esim. enimmäkseen propaania sisältävällä nestekaasulla on 42 MJ/kg. [1] Sen sijaan moolia kohden vapautuva energiamäärä on verraten pieni, 572 kj/mol (propaanilla 2202 kj/mol), mikä tekee vedyn varastoinnista vaikeaa sillä sama moolimäärä kaasua kuluttaa saman tilan. [2,3] Vety liukenee moniin metalleihin, mikä on yksi mahdollinen tapa varastoida sitä polttoaineena käytettäväksi. Vedyllä on myös taipumuksena muodostaa hiilen kanssa hiilivetyjä, jotka ovatkin nykyajan käytetyimpiä polttoaineita Valmistaminen Vetyä ei esiinny maapallolla vapaana, minkä takia se ei ole primäärienergian lähde, vaan ainoastaan tapa varastoida energiaa. Käytettävä vety pitää siis tuottaa joko sähkökemiallisilla tai lämpökemiallisilla reaktioilla tai erottelemalla vetyä hiilivedyistä höyryreformaation avulla Höyryreformaatio Höyryreformaatio on halvin ja nykyisin yleisimmin käytetty tapa tuottaa vetyä. Useimmiten hiilivetynä käytetään maakaasua eli metaania. Korkeassa lämpötilassa ( C) ja katalyytin, esim. nikkelin läsnä ollessa, vesihöyry reagoi metaanin tai muun käytettävän hiilivedyn kanssa tuottaen hiilimonoksidia ja vetyä. Edelleen hiilimonoksidista voidaan saada lisää vetyä alemmassa lämpötilassa tapahtuvalla reaktiolla, missä hiilimonoksidi reagoi höyryn kanssa.
5 4 CH 4 + H 2 O CO + 3H 2 CO + H 2 O CO 2 + H 2 Höyryreformaation ongelmana on se, että siinä käytetään fossiilisia polttoaineita tuottamaan vetyä, ja siten siitä ei ole juurikaan apua kasvihuonepäästöjen vähentämisessä. Höyryreformaation hyötysuhde on % ja polttokennojen hyötysuhde 50 %. [4] Olettaen että sähkömoottorin hyötysuhde on 90 %, kokonaishyötysuhteeksi saadaan %, mikä on samaa luokkaa polttomoottoreiden kanssa, joten vedyn käyttö ei edes nostaisi hyötysuhdetta. Pieniä höyryreformaatioyksiköitä on kuitenkin suunniteltu käytettäväksi polttokennoautoissa, sillä vetyä sisältävien kemiallisten yhdisteiden, kuten alkoholien varastointi on selvästi helpompaa kuin vapaan vedyn. Autossa oleva höyryreformaatioyksikkö muuttaisi esim. metanolin hiilidioksidiksi ja vedyksi, joka sitten syötettäisiin polttokennolle. Alkoholeja taas voidaan tuottaa käymisprosessien avulla, joten tällä tavalla pystyttäisiin vähentämään fossiilisten polttoaineitten käyttöä. Tässä on kuitenkin sama ongelma kuin etanolipolttoaineen tuottamisessa polttomoottoreille: maanviljelyskapasiteetti ei tahdo riittää riittävän suuren mittakaavan tuotantoon. Lisäksi höyryreformaation vaatimat korkeat lämpötilat ja jäljelle jääneen hiilimonoksidin mahdollisuus myrkyttää polttokenno ovat ongelmana. [4] Biomassan kaasutus Vetyä voidaan myös valmistaa biomassasta hieman höyryreformaation kaltaisella prosessilla, jonka tekniikka on käytännössä pitkälti samanlaista kuin aikoinaan käytetyissä häkäpöntöissä. Biomassaan johdetaan C lämpötilassa ilmaa, jonka sisältämä happi reagoi biomassan hiilen kanssa muodostaen hiilidioksidia, - monoksidia ja vetyä. Tämän jälkeen hiilimonoksidin avulla voidaan saada lisää vetyä samaan tapaan kuin höyryreformaatiossa. [5] Biomassa + O 2 CO + H 2 + CO 2 + energiaa CO + H 2 O CO 2 + H 2 Biomassan käyttämisessä raaka-aineena fossiilisten polttoaineitten sijaan on se etu, ettei se käytännössä aiheuta hiilidioksidipäästöjä, sillä raaka-aineessa, esimerkiksi hakkeessa oleva hiili sitoutuu uudestaan, kun metsä ajan mittaan kasvaa takaisin. Tällä tavalla tuotetusta vedystä pitää kuitenkin poistaa hiilidioksidi ja muut polttokennon toimintaa haittaavat aineet, kuten jäljelle jäänyt terva.
6 Elektrolyysi Elektrolyysi on tapa erottaa alkuaineita tai kemiallisia yhdisteitä toisistaan laittamalla sähkövirta niiden läpi. Käytännössä patterit ja polttokennot hyödyntävät käänteistä elektrolyysiä. Yksi elektrolyysin sovellus on vedyn erottaminen vedestä sähkön avulla. Tämä on sikäli merkittävää, että tuotettaessa vety elektrolyysillä voitaisiin päästä kokonaan eroon fossiilisista polttoaineista polttoaineketjussa, mikäli elektrolyysissä käytetty sähkö on tuotettu ydinvoimalla tai uusiutuvilla energianlähteillä. Toisin kuin lämpövoimakoneissa, elektrolyysin hyötysuhde voi olla teoriassa mielivaltaisen lähellä 100 %:a, mutta käytännössä näin lähelle ei tietenkään päästä, vaan osa sähköenergiasta muuttuu lämmöksi. Käytännössä parhain saavutettavissa oleva hyötysuhde on %, mutta tuotettaessa sähkö lämpövoimakoneisiin kytketyllä generaattorilla muunnoksen kokonaishyötysuhde on paremminkin %. [6] Nykyisin noin 4 % maailmalla tuotetusta vedestä tuotetaan elektrolyysillä, ja normaalisti tuotettu vety käytetään paikan päällä. Lisäksi veden elektrolyysissä tarvitaan platinaelektrodeja, sillä muut metallit reagoivat anodilla syntyvän hapen kanssa, esim. rautaelektrodeja käytettäessä anodilla oleva rauta hapettuu rautaoksidiksi. [6] Elektrolyysin laajamittaisessa hyödyntämisessä vaikein ongelma on kuitenkin vedyn vaikea varastoitavuus. Korkean lämpötilan elektrolyysi on nimensä mukaisesti korkeassa lämpötilassa suoritettu elektrolyysi. Se olisi taloudellisesti kannattavampaa kuin normaali elektrolyysi sillä veden elektrolyysi vaatii vähemmän sähköenergiaa korkeissa lämpötiloissa (ja vesi hajoaa itsestään vedeksi 2500 C lämpötilassa), osan energiasta tullessa lämmöstä. [7] Lämpöä taasen on halvempi tuottaa kuin sähköä. Ei-fossiiliset lämpö- ja sähköenergian lähteet kuten ydinvoima tai aurinkoenergia voisivat sopia energian tuotantoon korkean lämpötilan elektrolyysillä. Tosin lämpökemialliset reaktiot, kuten rikki-jodi -sykli, jotka eivät vaadi lämpövoimakonetta toimiakseen kilpailevat korkean lämpötilan elektrolyysin kanssa Lämpökemiallinen vedyn tuotanto Vettä voidaan hajottaa myös pelkän lämpöenergian avulla, korkeassa lämpötilassa (2500 C) vesi hajoaa itsekseen vedyksi ja hapeksi lämpöenergian avulla. [7] Rikkijodisyklin avulla vettä voidaan kuitenkin hajottaa huomattavasti alhaisemmassa lämpötilassa. Rikki-jodisykli koostuu kolmesta vaiheesta: I 2 + SO H 2 O 2 HI + H 2 SO 4 (120 C) 2 H 2 SO 4 2 SO H 2 O + O 2 (830 C) 2 HI I 2 + H 2 (320 C)
7 6 Ensimmäisen vaiheen jälkeen HI erotetaan tislaamalla, ja toisen vaiheen jälkeen vesi, rikkidioksidi ja jäljelle jäänyt rikkihappo pitää erottaa hapesta kondensoimalla, ja lopuksi kolmannen vaiheen jälkeen jodi erotetaan kondensoimalla. Jodi ja rikkidioksidi käytetään uudestaan, joten luontoon ei pääse haitallisia jätteitä. Syklissä energiaa kuluu endotermisissa toisessa ja kolmannessa reaktiossa, ja vapautuu jonkin verran eksotermisessa ensimmäisessä reaktiossa. [8] Lämpökemiallista rikki-jodisykliä käytettäessä ei tarvita lämpökoneita, ja siksi hyötysuhde on parempi, noin 50 %, kuin jos lämpö muutettaisiin sähköksi lämpövoimakoneella ja sitten elektrolyysin avulla erotettaisiin vedestä vetyä. Vedyn tuotantoon on suunniteltu VHTR (very high temperature reactor eli hyvin korkean lämpötilan reakori) -reaktoreita, joissa ulostulolämpötila on 1000 C eli riittävä rikkijodisykliin. Eniten tutkittu VHTR-reaktorimalli on heliumjäähdytteinen 600 MW lämpöteholtaan oleva reaktori. Helium ei jalokaasuna juurikaan reagoi muiden aineiden kanssa, joten se sopii käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa, toisin kuin useimmat muut aineet, jotka alkavat saada korrosiivisia ominaisuuksia. Suolajäähdytteisiä VHTRreaktoreita on myös tutkittu, ja niillä saataisiin parempi hyötysuhde ja pienempi paine, mutta ne tarvitsevat heliumjäähdytteisiä enemmän tutkimusta ja tuotekehittelyä. [9] Ylipäätään rikki-jodisykli on ehkäpä lupaavin vedyn tuotantotapa pitkällä aikavälillä, mutta se vaatii vielä melko paljon tutkimusta. Etenkin korkean lämpötilan reaktorit ovat vielä vähän vaiheessa, ensimmäisen VHTR-reaktorin NGNP:n (Next Generation Nuclear Plant) on tarkoitus valmistua vuonna [10] 2.3. Varastointi Vedyn varastointi on suurin ongelma, joka hidastaa vetytalouteen siirtymistä. Matala kiehumispiste ja moolimassa tekevät varastointiteknologian suunnittelusta haastavaa. Toisin kuin nestekaasua, nestemäistä vetyä ei ole helppo varastoida teräspulloihin. Vedyn varastointiin on pääasiallisesti suunniteltu vedyn nesteyttämistä, metallihydrideihin varastoimista tai kemiallista varastointia. Kemiallisessa varastoinnissa vety yksinkertaisesti säilytetään kiehumispisteensä alapuolella, mikä on alhaisesta kiehumispisteestä johtuen vaikeaa ja jäähdytykseen kuluu energiaa. Lisäksi saavutettu energiatiheys on silti pieni, samassa tilavuudessa bensaa on 64 % enemmän vetyä kuin mitä nestemäisessä vedyssä on. [11] Metallihybrideihin varastointi Monet metallit imevät vetyä itseensä siinä määrin että niitä voidaan käyttää jopa vedyn varastointiin energiankäyttötarkoituksissa. Osa hydrideistä on nesteitä, ja osa kiinteitä aineita, joista voitaisiin tehdä esimerkiksi pellettejä. Vetytaloudessa käytettäväksi ehdotetut hydridit sisältävät yksinkertaisia magnesiumin ja siirtymäalkuaineiden hydridejä sekä monimutkaisia, natriumia, litiumia tai kalsiumia ja alumiinia tai booria. Ko. Hydrideillä on tilavuuden suhteen hyvä energiatiheys, mutta
8 7 painon suhteen energiatiheys on huonompi kuin hiilivedyillä. Lisäksi hydridit vaativat usein korkeita lämpötiloja vedyn vapauttamiseen. [11] Myös vedyn varastointia lasikuuliin on tutkittu, sopivissa olosuhteissa lasi muuttuu vetyä läpäiseväksi. Kun lasi muuttuu taas vetyä läpäisemättömäksi, vety jää lasin sisälle Kemiallinen varastointi Vedyn varastointia kemiallisiin yhdisteisiin, kuten ammoniakkiin tai hiilivetyihin on myös tutkittu. Ammoniakki NH 3 tuottaa erinomaisia vedyn varastointitiheyksiä, eikä se vaadi kovin suuria paineita tai alhaisia lämpötiloja varastointia varten. Lisäksi sitä voidaan varastoida veteen sekoitettuna normaalissa ilmanpaineessa ja lämpötiloissa. Ammoniakki on myös yksi maailman yleisimmin käytetyistä teollisuuskemikaaleista, joten sille on olemassa valmis tuotanto- ja jakeluverkosto. Ammoniakki voidaan reformoida tuottamaan vetyä ilman haitallisia päästöjä. [11] Toinen vaihtoehto vedyn varastoinnille ovat keinotekoiset hiilivedyt ja alkoholit, jotka sitten höyryreformoitaisiin ennen polttokennoa olevalla höyryreformaatioyksiköllä. Lisäksi on kehitteillä suoraan metanolia käyttäviä polttokennoja.
9 POLTTOKENNOT Vetyä voidaan käyttää energiantuotantoon polttamalla sitä kaasumoottoreissa tai - turbiineissa tai hyödyntämällä vetyä polttokennoissa. Vedyn polttaminen on päästötön tapa tuottaa energiaa, joka hallitaan hyvin. Menetelmä ei kuitenkaan tarjoa tulevaisuuden kannalta uusia mahdollisuuksia. Polttokennoilla sen sijaan vedyn energiasta saadaan hyödynnettyä suurempi osa kuin polttamalla. Polttokennon nimi on harhaanjohtava, sillä kennoissa vety yhdistetään happeen sähkökemiallisesti, eikä liekillistä palamista tapahdu. [23] Polttokennot ja niiden kehittyminen ovat hyvin tärkeässä osassa vetyteknologiaan ja vetytalouteen liittyvissä kysymyksissä. Ne ovat sovelluksia, joiden avulla vedyn käytöstä saataisiin todellisia hyötyjä päästöjen vähentämisessä ja energiatehokkuudessa sekä öljyriippuvuudesta irtipääsemiseen Polttokennojen toimintaperiaate Polttokennojen toimintaperiaate on yksinkertainen. Ne hyödyntävät sähkökemiallista energiaa vedyn ja hapen reagoidessa keskenään. Polttokenno siis koostuu elektrodeista ja niiden välisestä elektrolyytistä. Anodille tuodaan vetyä, joka hajoaa siellä protoneiksi ja elektroneiksi. Protonit kulkeutuvat elektrolyyttiä pitkin katodille ja elektronit ulkoista johdinta pitkin muodostaen näin sähkövirran. Katodilla sinne tuotu happi reagoi protonien ja elektronien kanssa muodostaen vettä. Yhdestä kennosta saatava jännite on kuitenkin pieni, vain 0,7 V, joten polttokennoja on kytkettävä sarjaan nipuiksi, jotta jännite saadaan nousemaan kulloisenkin sovelluksen vaatimalle tasolle. [15] Tästä syystä polttokennojen rakenne sisältää kaasudiffuusiokerroksia ja virtauskanavalevyjä elektrodien välissä. [17] Kuvassa 1 on esitetty vedyllä toimivan polttokennon toimintaperiaate ja sen alla katodilla ja anodilla tapahtuvat reaktiot sekä taulukossa 1 on kooste polttokennojen ominaisuuksista.
10 9 Kuva 1. Vedyllä toimivan polttokennon toimintaperiaate. H 2 2 H + +2e - O 2 + 4H + + 4e - 2H 2 O Taulukko 1: Kooste eri polttokennotyyppien ominaisuuksista [15] SOFC PEMFC AFC PAFC MCFC käyttölämpötila (ºC) varauksen kuljettaja O - H + OH - H + - CO 3 elektrolyytti Y 2O 3-stabiloitu ZrO 2 ioninvaihtomembraa ni, ohut kiinteä muovikalvo KOH huokoisessa stabiloidussa matriisissa Nestemäinen fosforihappo piikarbidissa Sula alkaalikarbonaatti LiAlO 2-matriisissa Anodi NiZrO 2 cermet Platina hiilen päällä Platina seokset tai Rayney nikkeli Huokoinen platina Huokoinen nikkeli Katodi Sr-doupattu LaMnO 3 Platina hiilen päällä Platina, hopea tai nikkelioksidi Huokoinen platina Nikkelioksidi H 2 Polttoaine Polttoaine Polttoaine Polttoaine Polttoaine CO Polttoaine Myrkky Myrkky Polttoaine CO 2 Laimennin Laimennin Myrkky Laimennin Laimennin CH 4 Polttoaine Laimennin Laimennin Laimennin S Myrkky Ei tietoa Myrkky Myrkky Tuotteena syntyvä vesi on siis ainoa polttokennolta tuleva tuote, joten polttokenno itsessään on hyvin saasteeton. On kuitenkin huomattava, että polttoaineena käytettävän vedyn tuotanto ei täysin saasteetonta välttämättä ole. Tavallisin valmistustapa on höyryreformilla maakaasusta, jossa vapautuu muun muassa hiilidioksidia.
11 Polttokennotyypit Polttokennoja voidaan jaotella joko käyttölämpötilan tai käytetyn elektrolyytin mukaan. Korkean käyttölämpötilan polttokennoja ovat sulakarbonaattipolttokennot ja kiinteäoksidipolttokennot. Alkaali-, polymeerimembraani- ja fosforihappopolttokenno ovat matalan käyttölämpötilan kennoja. Matalan lämpötilan polttokennoissa on huomioitava, että reaktionopeuden saamiseksi tarpeeksi korkealle tasolle, on polttokennoissa käytettävä katalyyttina esimerkiksi platinaa. Korkean lämpötilan polttokennot toimivat sen verran korkeissa lämpötiloissa, että reaktionopeus saadaan riittävän korkeaksi ilman katalyyttejakin. Lisäksi korkean lämpötilan polttokennot vaativat pidemmän ajan käyttölämpötilan saavuttamiseen ja soveltuvat näin ollen paremmin voimantuotantoon, koska ne eivät pysty vastaamaan nopeaan tehontarpeeseen. Hyötynä korkealla käyttölämpötilalla saavutetaan pienempi herkkyys polttoaineen puhtaudelle ja hyvä soveltuvuus yhdistettyyn sähkön ja lämmön tuotantoon. Alhaisella käyttölämpötilalla toimivat polttokennot sen sijaan soveltuvat hyvin ajoneuvosovelluksiin ja kannettaviin elektroniikkalaitteisiin. Ajoneuvot nimittäin vaativat nopeaa kykyä reagoida tehontarpeen kasvuun, mihinkä alhaisen lämpötilan polttokennot pystyvät vastaamaan. [12,14] Kuvassa Kuva 1 on havainnollistettu jo käytössä olevia ja mahdollisia tulevaisuuden polttokennoteknologian polttoainelähteitä ja sovelluskohteita. Kuva 2. Polttokennoteknologiat, mahdolliset polttoaineet ja sovelluskohteet (Sektorien koolla ei ole yhteyttä nykyisiin tai tuleviin markkinoihin.) [25]
12 Kiinteäoksidipolttokenno (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) Korkean lämpötilan polttokennona SOFC sopii parhaiten suureen voimalaitoskäyttöön. Kääntöpuolena taas on polttokennon vaatimien materiaalien korkeat kustannukset. [12] Kiinteäoksidipolttokennon elektrolyytti on siis ohut, keraaminen kiinteä rakenne. Käytetyt rakenteet ovat, joko putkimaisia tai levymäisiä. Elektrolyytin kiinteä olomuoto mahdollistaa sen, ettei polttokennoihin tarvitse rakentaa huokoisia rakenteita elektrolyyttiä varten, kuten nestemäisille elektrolyyteille. [12] Kiinteäoksidipolttokennoissa päästään korkeisiin hyötysuhteisiin. Pelkässä sähköntuotannossa voidaan saavuttaa jopa 60 %:n hyötysuhde ja yhdistetyssä lämmön ja sähkön tuotannossa yli 70 %:n hyötysuhde. [12] Voimalaitoksia kehittävät yhtiöt ilmoittavat saavansa prototyypin valmiiksi tämän vuosikymmenen loppupuolella. SOFC:a pidetään tulevaisuuden voimalaitosteknologiana, mutta sen kehitysaste on kuitenkin tässä vaiheessa vielä MCFC:tä jäljessä. [15] Polymeerimembraanipolttokenno (PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) PEM-polttokennoilla on suuri tehotiheys, ja ne kykenevät vastaamaan nopeasti vaihtuvaan tehon tarpeeseen. Ne soveltuvatkin esimerkiksi ajoneuvokäyttöön hyvin. PEM-polttokennojen käyttö voimalaitoksissa on ollut vaihtelevaa, johtuen osaltaan niiden heikohkosta sähköhyötysuhteesta. Suurempien kennostojen sähköhyötysuhde on luokkaa 35 % ja CHP käytössä kokonaishyötysuhde nousee 75 %. [15] Lisäksi pienet PEM-polttokennot voisivat korvata kannettavien elektroniikkalaitteiden akkuja. PEMpolttokennot ovat matalanlämpötilan polttokennoja. PEM-polttokennojen elektrolyytti tulisi olla vedellä kyllästetty, joten sekä polttoaineen, että ilman kosteuden tarkkaileminen on tärkeää. [12] Alkaalipolttokenno (AFC, Alkaline Fuel Cell) Alkaalipolttokennot ovat vanhimpia ja näin ollen kehittyneimpiä polttokennoja. Alkaalipolttokennoja onkin käytetty muun muassa NASA:n avaruusaluksissa sähkön ja juomaveden tuottajina. Niiden sähköhyötysuhde on polttokennojen korkeimpia noin 70 %. Alkaalipolttokennot ovat kuitenkin erittäin herkkiä ilmassa tai polttoaineessa olevalle hiilidioksidille (CO 2 ), joka myrkyttää elektrolyytin nopeasti, mikä vaikuttaa merkittävästi huonontaen polttokennon toimintaa. Lisäksi alkaalipolttokennot ovat samalla tavalla herkkiä häkälle (CO 2 ), vedelle(h 2 O) ja metaanille(ch 4 ). Tästä johtuen Alkaalipolttokennoja ei voida hyödyntää ajoneuvoissa, vaan hyvin suljetuissa systeemeissä kuten avaruusaluksissa ja sukellusveneissä. Hyvänä puolena alkaalipolttokennoissa ovat niiden halvat materiaalikustannukset. Tärkeänä tekijänä on katalyytti, johon on alkaalipolttokennoissa useata eri vaihtoehtoja, eikä sen näin ollen tarvitse välttämättä olla kovin kallista materiaalia. [12]
13 Fosforihappopolttokenno (PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell) Fosforihappopolttokennot olivat ensimmäisiä kaupallisia polttokennoja, ja ovat kehittyneet luotettaviksi ja hintakin on laskenut melko alas, kuitenkin on huomattu, että hinta on vakiintunut 4000 $/kw:iin eikä sen aleneminen vaikuta todennäköiseltä, joten laitoksen jatkokehitys on keskeytetty. [15] Fosforihappopolttokennojen etuja on myös yksinkertainen rakenne, elektrolyytin alhainen haihtuvuus sekä se, että CO 2 ei myrkytä elektrolyyttiä. Fosforihappopolttokennot ovat olleet ainoastaan voimalaitoskäytössä. Niitä on tällä hetkellä installoituna noin 75 MW rakennuksiin, hotelleihin ja sairaaloihin Japanissa, Euroopassa ja Yhdysvalloissa. [12] Sulakarbonaattipolttokenno (MCFC, Melted Carbonate Fuel Cell) Sulakarbonaattikenno on tällä hetkellä kehittynein voimalaitoskäyttöön soveltuva polttokennotyyppi. Ne ovat tällä hetkellä jo esikaupallisella asteella ja käytössä on jo useita laitoksia. Erona muihin polttokennoihin sulakarbonaattipolttokenno tarvitsee katodilla hapen (O 2 ) lisäksi hiilidioksidia, jotka yhdistyvät carbonaatti-ioniksi (CO 3 2- ) ja anodilla taas vedyn yhtyessä happeen syntyvä hiilidioksidi kierrätetään takaisin katodille. Sulakarbonaattipolttokennoissa siis tarvitsee kontrolloida ilman mukana tulevaa hiilidioksidia, jotta saavutetaan polttokennon optimaalinen toiminta. [12] Etuja ovat muun muassa halvat rakennemateriaalit, kuten ruostumaton teräs ja katalyyttinäkin voidaan käyttää nikkelipohjaisia materiaaleja. Korkea käyttölämpötila mahdollistaa myös polttokennoihin integroidun reformerin, joten polttoainetta ei tarvitse valmistaa erillisessä laitoksessa. Maakaasu, kaatopaikkakaasu ja hiilen kaasutuskaasu soveltuvat näin ollen suoraan käytettäväksi polttoaineena.[12] Lisäksi sulakarbonaattipolttokennojen sähköhyötysuhde lähestyy 60 %, mikä on korkea verrattuna muihin polttokennotyyppeihin. [13] Haittoina voidaan pitää karbonaattielektrolyytin korrodoivia ominaisuuksia. [12] 3.3. Polttokennojen haasteita Polttokennojen keskeisimpiä haasteita ovat niiden kestävyyden ja luotettavuuden parantaminen. Nämä ovat kuitenkin koko ajan kehittyneet ja polttokennojen tutkimukseen panostetaan tällä hetkellä voimakkaasti. Lisäksi vetytalouden läpilyömiseen vaikuttaa tietysti myös niiden hinta, joka toistaiseksi on ollut liian korkealla tasolla, vaikkakin laskemaan päin. Tämän ratkaisemiseksi tarvitsisi kehittää teknologiaa sekä polttokennojen massatuotantoa. [15] 3.4. Polttokennojen hyötyjä Tärkein polttokennojen hyöty verrattuna perinteiseen sähköntuotantoon, on niiden tehokkuus, joka perustuu kemiallisen energian muuttamiseen suoraan sähköksi. Näin ollen ei tarvitse sähköntuottamiseksi suorittaa veden höyrystämistä saastuttavilla
14 polttoprosesseilla. Polttokennosta siis saadaan sähköä ja lämpöä, mutta se ei kuitenkaan ole lämpövoimakone, kuten lähes kaikki muut nykyiset lämmöntuottamiseen käytetyt koneet. Tästä johtuen sen hyötysuhde saadaan korkeaksi verrattuna lämpövoimakoneisiin, joita rajoittaa Carnot n hyötysuhde. [14] Polttokennoja on mahdollista rakentaa hyvin moneen eri kokoluokkaan, joten niiden käyttökohteet ovat myös hyvin moninaiset. Mikään muu energiantuotantomuoto ei sovellu yhtä monimuotoiseen käyttöön kuin polttokennot. [16] Polttokennot ovat käytössä hyvin äänettömiä. Niitä voidaan siis käyttää pienen mittakaavan sovelluksissa esimerkiksi yksittäisissä taloissa, sillä ne eivät melullaan aiheuta häiriötä. [15] 13
15 14 4. VETYTALOUS Vetytalouden perusajatuksena on korvata nestemäiset polttoaineet, ja ehkä osittain myös maakaasu, vedyllä. Samalla polttoaineen asema primäärienergianlähteenä vaihtuisi energian kantajaksi: vety pitää ensin valmistaa jollain energiaa kuluttavalla menetelmällä. Tosin fossiilisten polttoaineiden käyttöön väistämättä liittyvät haitalliset hiilidioksidipäästöt torjuttaisiin, sillä vedyn käytön ympäristövaikutukset riippuvat vain sen tuotanto- ja jakeluketjusta. [18] Laajamittaiseen vetytalouteen siirtyminen edellyttää kuitenkin suuria taloudellisia satsauksia, vahvaa poliittista tahtoa sekä valtavan jakeluinfrastruktuurin kehittämistä ja rakentamista. [19] 4.1. Vetytalouden ja polttokennojen kehitysnäkymät Vetyä voidaan sähkön lailla valmistaa monella eri tavalla, sen käyttö on puhdasta ja lisäksi sitä voidaan varastoida. Tulevaisuuden energiaskenaarioissa monet tahot etenkin EU:ssa, Japanissa ja USA:ssa ovat päätyneet siihen, että vety tulee olemaan sähkön rinnalla merkittävä energiankantaja tulevaisuudessa. Euroopassa pääasiallisena motivaationa on ilmastonmuutoksen hillintä. Tämän lisäksi halutaan taata energian saatavuus, riittävyys ja turvallisuus sekä kehittää kilpailukykyistä energiateollisuutta. USA:n tärkeimpänä poliittisena visiona näyttää olevan energian saannin varmistaminen eli käytännössä öljyriippuvuuden vähentäminen. Euroopassa, Japanissa ja USA:ssa vetyteknologiaan ja polttokennojen kehittämiseen sijoitetaan paljon julkista rahaa. Vetytalous saattaa myös luoda kokonaan uuden teollisuuden haaran, jonka merkitys voi olla verrattavissa IT-teollisuuteen. Polttokenno- ja siihen liittyvien muiden laitemarkkinoiden on ennustettu kasvavan merkittävässä määrin lähivuosikymmeninä. [20] Euroopassa vetytalouden vauhdittajana on ajatus kasvihuonepäästöjen vähentämisestä, jolloin vety halutaan valmistaa uusiutuvista lähteistä. Päällimmäisiksi nousevat elektrolyysi käyttäen tuulivoimalla tuotettua sähköä, biomassan kaasutus ja biologiset menetelmät. Useat asiantuntijatahot tosin kyseenalaistavat näin tuotetun energian riittävyyden. Erittäin pitkällä tähtäimellä voi olla mahdollista myös esimerkiksi veden hajottaminen korkealämpöprosesseissa. USA:ssa vety on ajateltu tuottaa hiilestä kaasuttamalla ja myöhemmin myös ydinvoimalla käyttäen korkealämpötilareaktoreita. Ongelmana on hiilidioksidin talteenotto ja varastointi sekä korkealämpötilareaktorien kohdalla materiaalien kestävyys. [20] Vedyn laajamittaisen hyödyntämisen edellytyksenä on polttokennoteknologia. Vetytalouteen siirtyminen tulee tapahtumaan asteittain seuraavan viidenkymmenen vuoden aikana. Vaikka täydellistä vetytaloutta ei syntyisikään, välituotteena syntyy
16 kuitenkin paljon hyödyllistä teknologiaa ja teollista tuotantoa, jota voidaan hyödyntää toisaalla. Esimerkiksi polttokennoissa voidaan käyttää vedyn lisäksi kaikkia hiilivetypohjaisia polttoaineita. Polttokennot voivat saada merkittävän osuuden energiantuotannossa edellyttäen, että kestävyys ja hinta ovat sopivat. [20] Polttokennojen laajamittainen hyödyntäminen voisi olla erityisen ratkaisevassa roolissa kehitysmaissa, mikäli kehitysmaat siirtyisivät energiaratkaisuissaan suoraan hajautettuihin järjestelmiin. Sähkö voitaisiin tuottaa pienimuotoisesti paikallisista primäärienergianlähteistä. Tällöin ei tarvitsisi rakentaa raskasta sähköverkkoa, ja ratkaisu olisi sekä taloudellisten investointien että ympäristön kannalta edullinen. [20] Maailmalla on toiminnassa jo kolmisentuhatta erikokoista polttokennovoimalaitosta, jotka ottavat tarvitsemansa vedyn suoraan maakaasusta. Maailmalla käytettävästä vedystä arviolta 48 % tuotetaan maakaasun höyryreformoinnilla. Vetyä syntyy merkittäviä määriä myös kemian teollisuuden sivutuotteena. Teollisuuden käyttöön vety tuotetaan prosessikohtaisesti tai suurissa keskitetyissä laitoksissa. Vedyn teollinen tuotanto koko maailmassa on 550 miljardia m 3 vuodessa. Maakaasu on kuitenkin tulevina kymmeninä vuosina sähköntuotantoon käytettävien polttokennojen pääasiallinen polttoaine, jolloin hiilidioksidipäästöjä syntyy jonkin verran, mutta toisaalta vetytalouteen on siirryttävä vaiheittain. [20] Öljyvarantojen ehtyessä siirryttäneen osassa teollistuneita maita maakaasun laajamittaiseen käyttöön sekä sähkön ja lämmön tuotannossa että liikenteessä. Euroopassa on jo olemassa kattava maakaasun jakeluverkosto. Edullisten kustannusten vuoksi maakaasusta tullaan valmistamaan myös vetyä, jota tullaan biokaasun ohella siirtämään myös maakaasuverkoissa. [21] Kaikki suuret autonvalmistajat ovat jo kehittäneet polttokennoautojen prototyyppejä. Julkisessa liikenteessä testataan polttokennobusseja useassa maassa. Vedyn kuljetus putkistoissa tai tankkiautoilla on nykyteknologialla vielä kallista. Vetytankkausasemia on maailmalla tällä hetkellä 80 kappaletta, joista suurimpaan osaan vety kuljetetaan muualla. Lopuilla asemilla vety valmistetaan paikan päällä reformoimalla maakaasua tai useimmiten elektrolysoimalla vettä. Vedyn jakelu liikenteen polttoaineeksi edellyttää suuria investointeja. Esimerkiksi USA:ssa on laskettu, että jotta polttokennoautojen käyttö voisi yleistyä, 30 % huoltoasemista pitäisi pystyä vedyn jakeluun. Euroopassa pitäisi olla vastaavasti vetyjakeluasemaa, jotta vuonna 2020 maanteillä olisi arvioidut 2-9 miljoonaa polttokennoautoa. Tällä hetkellä Euroopassa on 1100 km pitkä vetykaasuverkosto. Vetyä voisi myös kuljettaa nykyistä maakaasuverkostoa pitkin sekoittamalla sitä maakaasuun. Tällöin vetyä käytettäisiin maakaasubusseissa polttoaineena, poltettaisiin sellaisenaan tai reformoitaisiin yhdessä maakaasun kanssa. Vedyn erottaminen maakaasusta on ainakin toistaiseksi kallis menetelmä. Kulkuneuvojen kannalta vedyn varastointi tuottaa vielä ongelmia. Monet uskovatkin, että tulevaisuuden polttokennoautot käyttävät metanolia, bensiiniä tai dieseliä polttoaineena. Joka tapauksessa liikenteessä tulee olemaan monenlaisia autoja. [20] 15
17 Vetyteknologiaan siirtymisen onnistuminen edellyttää julkisen tahon aktiivista roolia tutkimuksen, kehitystyön ja suuren mittakaavan pilottihankkeiden tukijana. Ainakin vuoteen 2015 saakka valtiovalta joutuu kantamaan yhteistyössä yritysten kanssa taloudellisen vastuun teknologian ja infrastruktuurin kehityksestä, kunnes saavutetaan normaaliin kilpailuun perustuvat markkinat. EU:n kuudes puiteohjelma on jo lisännyt vety- ja polttokennoteknologian rahoitusta. Yksittäiset maat, kuten Saksa, Ranska, Hollanti, Tanska ja Italia sijoittavat jo kohtuullisen suuria summia etenkin polttokennotutkimukseen. Varsinkin Saksa uusiutuvien energialähteiden innovatiivisen hyödyntämisen mallimaana on omaa luokkaansa: demonstraatiolaitoksia on jo toista sataa ja polttokennosähköä tuetaan valtion taholta. [20] Vetytalouteen siirtymisen kustannustarkastelua on käytännössä mahdotonta tehdä, sillä osa avainteknologiaa on vielä kehitteillä ja esimerkiksi polttokennojen hintakehitys on vielä tuntematon. Niin ikään on mahdotonta ennustaa, missä muodossa ja missä määrin vetytalous toteutuu. Alustavassa roadmapissa Euroopan vetytalouteen puhutaan kymmenien vuosien kehitysjaksoista. (Kts. liite 1) Polttokennojen aseman sähköntuotannossa on ennustettu kasvavan merkittävästi vasta vuoden 2040 jälkeen. Fossiilisia polttoaineita käytettäessä hiilidioksidipäästöt ovat verrannolliset polttokennojen hyötysuhteeseen. Tosin potentiaali vähentää päästöjä voi olla merkittävä, kun käytettävään polttoaineeseen pystytään vaikuttamaan. Energiankäytön ja hiilidioksidipäästöjen analyysit pitää tehdä kokonaisvaltaisesti ja analysoida koko polttoaineketju alkulähteiltä käyttöön saakka. [20] Vedyn käytön yleistyessä sitä tullaan tarvitsemaan suuria määriä. Nollapäästövaikutuksen ja puhtaan energiaketjun aikaansaamiseksi uusiutuvien energianlähteiden (biomassa, tuuli- ja aurinkoenergia) osuuden on muodostuttava merkittäväksi. Hajautetun tuotantomahdollisuuden ja paikallisen varastoinnin vuoksi vedyn saatavuus ja hinta tulee muodostumaan vakaammaksi kuin minkään yksittäisen energiamuodon hinta. Tulevaisuuden visiona on tasapainottaa keskitetty ja hajautettu energiajärjestelmä ja taata energian saatavuus myös syrjäisissä kohteissa. Pitkällä tähtäimellä sähkön tarve kasvaa edelleen, koska osa siitä käytetään vedyn tuotantoon. Sähkön ja vedyn käyttö yhdessä energiankantajina perustuu symbioosiin, jossa vetyä voitaisiin käyttää mm. sähkön tuotanto- ja kulutushuippujen tasaamiseen. Samalla hiilipohjaista energiaa korvataan siirtymällä yhä voimallisemmin uusiutuvien energiamuotojen käyttöön. [21] Kuvassa Kuva 3 on havainnollistettu vedyn tuotannon lähtökohtia sekä vedyn hyödyntämisen mahdollisuuksia tulevaisuuden energiantuotannossa. 16
18 17 Kuva 3. Vety: primäärienergianlähteet ja sovelluskohteet energiantuotannossa (Sektorien koolla ei ole yhteyttä nykyisiin tai tuleviin markkinoihin.) [25] 4.2. Vetyteknologian mahdollisuudet Suomen energiantuotannossa Suomen kannalta tutkimuksessa on noussut esille kolme vetyteknologian osa-aluetta, joilla on merkitystä puhtaan energian tuotannossa ja potentiaalia synnyttää merkittävää liiketoimintaa kotimaassa. Ensimmäisenä skenaariona on vetypitoisen polttoaineen valmistus biomassasta kaasutuksen avulla. Toiseksi voitaisiin tähdätä kiinteäoksidipolttokennotekniikkaan (SOFC) perustuvien, yhdistetyn lämmön- ja sähköntuotannon voimalaitosten laitteiden tuotteistamiseen ja soveltamiseen talokohtaisessa sekä muussa hajautetussa sähköntuotannossa. Kolmanneksi polymeerimembraani-polttokennoja (PEM) voitaisiin soveltaa työkoneissa ja muissa teollisuussovelluksissa sekä valmistautua niiden pientuotantoon. [22] Asunto- tai talokohtainen hajautettu sähkön ja lämmön tuotanto ei oletettavasti tule yleistymään Suomessa kovin nopeasti, sillä kaukolämpö on edullista ja kaukolämpöverkko kattava. Lisäksi Suomessa ei ole Keski-Euroopan tapaan polttoaineen jakeluun soveltuvaa tiheää maakaasuverkkoa. Sen sijaan vedyn hyödyntämisen mahdollisuudet perustuvat ensisijaisesti liikennesovelluksiin. Pitkien välimatkojen takia liikenteen energiankulutus ja siitä aiheutuvat hiilidioksidipäästöt ovat merkittävää luokkaa. Kattavan vedynjakelujärjestelmän rakentaminen vaatii kuitenkin huomattavia investointeja ja on mahdollista vasta pitkällä aikajänteellä. Polttokennoautot tulevatkin luultavimmin yleistymään ensin joukkoliikenteessä, jossa
19 kulkuneuvot tankataan keskitetysti. [23] Lisäksi valtion tämän hetkisen verotuskäytännön takia alkuvaiheen polttokennoautot tulevat olemaan hyvin kalliita Suomessa, joten ellei verotukseen saada muutosta, polttokennoautot yleistynevät huomattavasti hitaammin kuin muualla Euroopassa. [20] Suomessa Tekes rahoittaa huomattavassa määrin polttokennoprojekteja. Tekesin polttokennoihin keskittyvä seitsenvuotinen teknologiaohjelma käynnistyi vuoden 2007 helmikuussa. Ohjelman painopistealueita ovat kiinteät polttokennosovellukset energiantuotantoon, polttokennot työkoneiden voimanlähteinä sekä kannettavat polttokennosovellukset. Ohjelman tavoitteena on parantaa Suomen teollisuuden mahdollisuuksia synnyttää läpimurtotuotteita valituilla polttokennotuotesegmenteillä. [24] Yritykset ovat myös lähteneet liikkeelle kiitettävässä määrin, Wärtsilä Corporation Oy etunenässä. Niin ikään korkeakoulut, yliopistot ja VTT tekevät polttokennoteknologiaan ja siihen perustuviin voimalaitosratkaisuihin liittyvää tutkimustyötä. Kansallisen tutkimustoiminnan kehittäminen Suomessa on tärkeää, jotta se voisi osallistua aktiivisesti EU:n H2FC-teknologia platformin toimintaan (EU Technology Platform for Hydrogen and Fuel Cells). [20] 18
20 19 5. YHTEENVETO Energian kysynnän jatkaessa kasvuaan, primäärienergian lähteet eli fossiilisten polttoaineiden varastot hupenevat. Poltettaessa fossiilisia polttoaineita vapautuu sivutuotteena niiden sisältämä hiili hiilidioksidina ilmaan. Hiilidioksidi on yksi tunnetuimmista kasvihuonekaasuista ja vaikuttaa ilmaston muutokseen. Tämän vuoksi on kehitysresursseja suunnattu entistä puhtaampiin energiantuotantomuotoihin, kuten vetyyn, joka on yksi lupaavimmista tulevaisuuden polttoaineista. Vety on puhdas energian kantaja, sillä sitä ei esiinny maapallolla vapaana. Vedyn varastointi on huomattavasti helpompaa kuin sähkön, mutta suunnittelun haasteena on vedyn matala kiehumispiste ja moolimassa. Vety liukenee useisiin eri metalleihin sekä muodostaa hiilen kanssa hiilivetyjä, nykyajan käytetyimpiä polttoaineita. Käytettävä vety voidaan tuottaa monilla eri tavoilla, kuten sähkö- tai lämpökemiallisilla reaktioilla, biomassan kaasutuksella tai erottelemalla höyryreformaatiolla hiilivedystä. Vedyn mahdollisuudet ovat moninaiset energiaksi hyödynnettäessä eri teknologioilla. Nämä tulevat esille eri polttokennosovelluksissa, joiden kehittyminen on tärkeää hyödynnettäessä vetyä energiantuotannossa. Polttokennojen hyötyjä verrattuna perinteiseen sähköntuotantoon ovat mahdollisuus rakentaa niitä moneen eri kokoluokkaan ja käyttötarkoitukseen sekä ennen kaikkea niiden tehokkuus. Polttokennot hyödyntävät sähkökemiallista energiaa vedyn ja hapen reagoidessa keskenään ja ainoa reaktiotuote on siitä syntyvä vesi. Polttokennoja voidaan jaotella käyttölämpötilan, korkean ja matalan käyttölämpötilan polttokennot, tai käytetyn elektrolyytin perusteella. Korkean lämpötilan polttokennot soveltuvat hyvin sähkön ja lämmön yhteistuotantoon, kun taas matalan lämpötilan polttokennot soveltuvat ajoneuvoihin ja kannettaviin elektroniikkatuotteisiin. Suurimpia haasteita polttokennoteknologiassa on kestävyyden ja luotettavuuden parantaminen. Vetytalouden perusajatuksena on korvata fossiiliset polttoaineet vedyllä. Tärkeimpinä motivaation lähteinä on ilmastonmuutoksen hillintä ja energian saannin riittävyys. Siirtyminen laajamittaiseen vetytalouteen vaatii kuitenkin suuria taloudellisia investointeja sekä poliittista tahtoa. Vaikka täydellistä vetytaloutta ei syntyisikään, saadaan paljon hyödyllistä teknologiaa ja tietotaitoa, jota voidaan hyödyntää muissa sovellutuksissa. Vedyn hyödyntämismahdollisuudet ovat hajautetussa sähkön ja lämmön tuotannossa sekä liikennesovelluksissa. Suomessa ensisijaisesti vetysovellusten hyödyntäminen tulee yleistymään joukkoliikenteessä, jossa tankkaus tapahtuu keskitetysti. Hajautetun energiantuotannon ongelmana Suomessa on kaukolämmön vakaa asema ja harva maakaasuputkisto.
21 20 LÄHTEET [1] MAOL-taulukko [2] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Hydrogen. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [3] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Propane. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [4] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Steam reforming. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [5] Kaushik, Debabrata. Review article: Hydrogen from biomass. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [6] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Electrolysis. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [7] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. High-temperature electrolysis. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [8] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Sulfur-iodine cycle. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [9] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Vety high temperature reactor. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [10] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Generation IV reactor. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [11] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Hydrogen storage. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [12] Fuel Cell Test and Evaluation Center. Fuel Cell Basics: Types of Fuel Cells. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [13] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Molten carbonate fuel cell. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [14] Fuel Cell Test and Evaluation Center. Fuel Cell Basics: What is a fuel cell? [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [15] Ohlström, M., Savolainen, M. Teknologiaa kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen. Helsinki 2005, Kauppa- ja teollisuusministeriö. 182 s [16] Vedyn mahdollisuudet tulevaisuuden energiantuotannossa. [WWW]. Helsinki University of Technology. Laboratory of Advanced Energy Systems. [Viitattu ]. Saatavissa: [17] Teknillisen fysiikan erikoiskurssi Polttokennot. [WWW]. Helsinki University of Technology. Advanced Energy Systems. [Viitattu ]. Saatavissa:
22 [18] Wikipedia, vapaa tietosanakirja. Vetytalous. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [19] Energiateollisuus. Vetytalous. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: tytalous. [20] Kauppa- ja teollisuusministeriö. Julkaisurekisteri. Teknologiaa kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen: taustatyö kansallisen ilmastostrategian päivitystä varten. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [21] Kauppa- ja teollisuusministeriö. Julkaisurekisteri. Uusiutuvan energian lisäysmahdollisuudet vuoteen [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [22] VTT. Vetytalous ja polttokennot. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: [23] Mikkola, Mikko. Vedyn mahdollisuudet tulevaisuuden energiantuotannossa [WWW]. Teknillinen korkeakoulu. Teknillinen fysiikka energiateknologiat. [Viitattu ]. Saatavissa: iantuotannossa-moniste.pdf. [24] Tekes. Polttokennot-ohjelma [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: i/etusivu.html [25] European Commission. Community Research. Hydrogen energy and fuel cells. [WWW]. [Viitattu ]. Saatavissa: 21
23 LIITE 1: Alustava roadmap Euroopan vetytalouteen [c]. (Alkuperäinen lähde: Hydrogen Energy and Fuel Cells, Community Research, European Commission, 2003) 22
Polttokennoteknologian tarjoamat mahdollisuudet suomalaiselle kulkuneuvo-, kone- ja elektroniikkateollisuudelle 02-11/2001
Polttokennoteknologian tarjoamat mahdollisuudet suomalaiselle kulkuneuvo-, kone- ja elektroniikkateollisuudelle 02-11/2001 Hankkeen pääsisältö Teknologian kehitystilannekartoitus Yrityskysely kotimaisesta
LisätiedotPolttokennolaboratoriotyö
Polttokennolaboratoriotyö Polttokennot ovat sähkökemiallisia laitteita, jotka muuntavat polttoaineen kemiallisen energian suoraan sähköksi ja lämmöksi [1]. Ne eivät nimensä mukaisesti kuitenkaan polta
Lisätiedotvetyteknologia Muut kennotyypit 1 Polttokennot ja vetyteknologia Risto Mikkonen
DEE-5400 Polttokennot ja vetyteknologia Muut kennotyypit 1 Polttokennot ja vetyteknologia Risto Mikkonen Alkaalipolttokennot Anodi: Katodi: H 4OH 4 H O 4e O e H O 4OH 4 Avaruussovellutukset, ajoneuvokäytöt
LisätiedotLiikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa
Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa Perinteiset polttoaineet eli Bensiini ja Diesel Kulutus maailmassa n. 4,9 biljoonaa litraa/vuosi. Kasvihuonekaasuista n. 20% liikenteestä. Ajoneuvoja n. 800
LisätiedotEnergian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa. Pekka Tynjälä Ulla Lassi
Energian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa Pekka Tynjälä Ulla Lassi Pohjois-Suomen suuralueseminaari 9.6.2009 Johdanto Mahdollisuuksia *Uusiutuvan energian tuotanto (erityisesti metsäbiomassan
LisätiedotFossiiliset polttoaineet ja turve. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea 23.4.2014
Fossiiliset polttoaineet ja turve Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea 23.4.2014 Energian kokonaiskulutus energialähteittäin (TWh) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Sähkön nettotuonti Muut Turve
LisätiedotBiokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen
BIOKAASUA METSÄSTÄ Biokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen KOTIMAINEN Puupohjainen biokaasu on kotimaista energiaa. Raaka-aineen hankinta, kaasun tuotanto ja käyttö tapahtuvat kaikki maamme rajojen
LisätiedotHiilineutraalin energiatulevaisuuden haasteet
Hiilineutraalin energiatulevaisuuden haasteet Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Energiateollisuuden ympäristötutkimusseminaari 1 Energia on Suomelle hyvinvointitekijä Suuri energiankulutus Energiaintensiivinen
LisätiedotVety- ja polttokennoalan eteneminen meillä ja maailmalla, Suomen vetytiekartta
Vety- ja polttokennoalan eteneminen meillä ja maailmalla, Suomen vetytiekartta Vedyn ja polttokennojen mahdollisuudet Oulun seudulla, Aamiaissessio Oulussa Jari Ihonen, VTT, Heidi Uusalo, VTT, Juhani Laurikko,
LisätiedotLahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy
Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy Miksi voimalaitos on rakennettu? Lahti Energialla on hyvät kokemukset yli 12 vuotta hiilivoimalan yhteydessä
Lisätiedotvetyteknologia Viikko 3 1 DEE-54020 Risto Mikkonen
DEE-54020 Polttokennot ja vetyteknologia Viikko 3 1 DEE-54020 Risto Mikkonen Polttokennot ja vetyteknologia III periodi Luennot: Risto Mikkonen, SH 311 ti 12-14 SE 201 ke 9-10 SE201 Seminaarityöt: Aki
LisätiedotTulevaisuuden polttoaineet kemianteollisuuden näkökulmasta. Kokkola Material Week 2016 Timo Leppä
Tulevaisuuden polttoaineet kemianteollisuuden näkökulmasta Kokkola Material Week 2016 Timo Leppä 1 Mikä ajaa liikenteen muutosta EU:ssa? 2 Kohti vuotta 2020 Optimoidut diesel- ja bensiinimoottorit vastaavat
LisätiedotJohdanto... 3. Tavoitteet... 3. Työturvallisuus... 3. Polttokennoauton rakentaminen... 4. AURINKOPANEELITUTKIMUS - energiaa aurinkopaneelilla...
OHJEKIRJA SISÄLLYS Johdanto... 3 Tavoitteet... 3 Työturvallisuus... 3 Polttokennoauton rakentaminen... 4 AURINKOPANEELITUTKIMUS - energiaa aurinkopaneelilla... 5 POLTTOKENNOAUTON TANKKAUS - polttoainetta
LisätiedotLisää uusiutuvaa - mutta miten ja millä hinnalla? VTT, Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät Satu Helynen, Liiketoiminnan operatiivinen johtaja
Lisää uusiutuvaa - mutta miten ja millä hinnalla? VTT, Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät Satu Helynen, Liiketoiminnan operatiivinen johtaja Energiateollisuus ry:n syysseminaari 13.11.2014, Finlandia-talo
LisätiedotLähienergialiiton kevätkokous
Lähienergialiiton kevätkokous 23.5.2017 Tarja Hellstén tarja.hellsten@vantaanenergia.fi 050 390 3300 Julkinen Vantaan Energia Oy TUOTAMME Tuotamme kaukolämpöä ja sähköä jätevoimalassa ja Martinlaakson
LisätiedotKAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA ENERGIAA JÄTTEESTÄ YHTEISTYÖ LUO VAKAUTTA
YMPÄRISTÖRAPORTTI 2014 KAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA Kaukolämpö on ekologinen ja energiatehokas lämmitysmuoto. Se täyttää nykyajan kiristyneet rakennusmääräykset, joten kaukolämpötaloon
LisätiedotAskeleita kohti C02-vapaata tulevaisuutta
Askeleita kohti C02-vapaata tulevaisuutta Climbus Päätösseminaari 2009 9.-10 kesäkuuta Finlandia talo, Helsinki Marja Englund Fortum Power and Heat Oy 11 6 2009 1 Sisältö Hiilidioksidin talteenotto ja
LisätiedotÄänekosken energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy
Äänekosken energiatase 2010 Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy 1 Äänekosken energiatase 2010 Öljy 530 GWh Turve 145 GWh Teollisuus 4040 GWh Sähkö 20 % Prosessilämpö 80 % 2 Mustalipeä 2500 GWh Kiinteät
LisätiedotEnergialaitosten polttoainevaihtoehdot nyt ja tulevaisuudessa - nestemäiset ja kaasumaiset vs. kiinteä biomassa
Energialaitosten polttoainevaihtoehdot nyt ja tulevaisuudessa - nestemäiset ja kaasumaiset vs. kiinteä biomassa Teollisuuden polttonesteet seminaari, 10.9.2015 Sisältö Kaukolämmön ja siihen liittyvän sähköntuotannon
LisätiedotEU vaatii kansalaisiltaan nykyisen elämänmuodon täydellistä viherpesua.
EU vaatii kansalaisiltaan nykyisen elämänmuodon täydellistä viherpesua. Se asettaa itselleen energiatavoitteita, joiden perusteella jäsenmaissa joudutaan kerta kaikkiaan luopumaan kertakäyttöyhteiskunnan
LisätiedotKohti uusiutuvaa ja hajautettua energiantuotantoa
Kohti uusiutuvaa ja hajautettua energiantuotantoa Mynämäki 30.9.2010 Janne Björklund Suomen luonnonsuojeluliitto ry Sisältö Hajautetun energiajärjestelmän tunnuspiirteet ja edut Hajautetun tuotannon teknologiat
LisätiedotJämsän energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy
Jämsän energiatase 2010 Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy 1 Jämsän energiatase 2010 Öljy 398 GWh Turve 522 GWh Teollisuus 4200 GWh Sähkö 70 % Prosessilämpö 30 % Puupolttoaineet 1215 GWh Vesivoima
LisätiedotTulevaisuuden päästötön energiajärjestelmä
Tulevaisuuden päästötön energiajärjestelmä Helsinki 16.9.2009 1 Miksi päästötön energiajärjestelmä? 2 Päästöttömän energiajärjestelmän rakennuspuita Mitä jos tulevaisuus näyttääkin hyvin erilaiselta? 3
LisätiedotMETSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy
METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari - 22.3.216 Pöyry Management Consulting Oy EU:N 23 LINJAUSTEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT EU:n 23 linjausten toteutusvaihtoehtoja
LisätiedotEnergian tuotanto ja käyttö
Energian tuotanto ja käyttö Mitä on energia? lämpöä sähköä liikenteen polttoaineita Mistä energiaa tuotetaan? Suomessa tärkeimpiä energian lähteitä ovat puupolttoaineet, öljy, kivihiili ja ydinvoima Kaukolämpöä
LisätiedotKAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA ENERGIAA JÄTTEESTÄ YHTEISTYÖ LUO VAKAUTTA
YMPÄRISTÖRAPORTTI 2015 KAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA Kaukolämpö on ekologinen ja energiatehokas lämmitysmuoto. Se täyttää nykyajan kiristyneet rakennusmääräykset, joten kaukolämpötaloon
LisätiedotEnergia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto
Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa Elinkeinoelämän keskusliitto Energiaan liittyvät päästöt eri talousalueilla 1000 milj. hiilidioksiditonnia 12 10 8 Energiaan liittyvät hiilidioksidipäästöt
LisätiedotMiten energiayhtiö hyödyntää uusiutuvaa energiaa ja muuttaa perinteistä rooliaan
Miten energiayhtiö hyödyntää uusiutuvaa energiaa ja muuttaa perinteistä rooliaan Timo Toikka 0400-556230 05 460 10 600 timo.toikka@haminanenergia.fi www.haminanenergia.fi Haminan Energia lyhyesti Muutos
LisätiedotFortum Otso -bioöljy. Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle
Fortum Otso -bioöljy Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle Kasperi Karhapää Head of Pyrolysis and Business Development Fortum Power and Heat Oy 1 Esitys 1. Fortum yrityksenä 2. Fortum Otso
LisätiedotTulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen 2050. ClimBus-ohjelman päätösseminaari 9.-10.kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT
Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen 2050 ClimBus-ohjelman päätösseminaari 9.-10.kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT Energy conversion technologies Satu Helynen, Martti Aho,
LisätiedotKeski Suomen energiatase Keski Suomen Energiatoimisto
Keski Suomen energiatase 2012 Keski Suomen Energiatoimisto www.kesto.fi www.facebook.com/energiatoimisto 10.2.2014 Sisältö Keski Suomen energiatase 2012 Energiankäytön ja energialähteiden kehitys Uusiutuva
LisätiedotVESIVOIMAN ASENNEKYSELYN 2008 TULOKSET
1(10) VESIVOIMAN ASENNEKYSELYN 2008 TULOKSET TAUSTAA Energiateollisuus ry (ET) teetti TNS Gallupilla kyselyn suomalaisten suhtautumisesta vesivoimaan ja muihin energialähteisiin Jatkoa ET:n teettämälle
LisätiedotUusiutuvan energian tuotanto haasteet ja mahdollisuudet. Ulla Lassi
Uusiutuvan energian tuotanto haasteet ja mahdollisuudet Ulla Lassi EnePro seminaari 3.6.2009 Aurinkoenergian hyödyntäminen Auringonvalo Energian talteenotto, sähkö BIOENERGIA Bioenergiaraaka-aineet
LisätiedotLiite X. Energia- ja ilmastostrategian skenaarioiden energiataseet
Liite X. Energia- ja ilmastostrategian skenaarioiden energiataseet 2015e = tilastoennakko Energian kokonais- ja loppukulutus Öljy, sis. biokomponentin 97 87 81 77 79 73 Kivihiili 40 17 15 7 15 3 Koksi,
Lisätiedotwww.energia.fi/fi/julkaisut/visiot2050
Vision toteutumisen edellytyksiä: Johdonmukainen ja pitkäjänteinen energiapolitiikka Ilmastovaikutus ohjauksen ja toimintojen perustana Päästöillä maailmanlaajuinen hinta, joka kohdistuu kaikkiin päästöjä
LisätiedotJyväskylän energiatase 2014
Jyväskylän energiatase 2014 Jyväskylän kaupunginvaltuusto 30.5.2016 Keski-Suomen Energiatoimisto www.kesto.fi www.facebook.com/energiatoimisto 1.6.2016 Jyväskylän energiatase 2014 Öljy 27 % Teollisuus
LisätiedotIlmastonmuutoksessa päästöt voimistavat kasvihuoneilmiötä
Ilmastonmuutoksessa päästöt voimistavat kasvihuoneilmiötä Kasvihuoneilmiö on luonnollinen, mutta ihminen voimistaa sitä toimillaan. Tärkeimmät ihmisen tuottamat kasvihuonekaasut ovat hiilidioksidi (CO
LisätiedotNeo-Carbon Energy selvittää, miten uusi energiajärjestelmä toimii
VTT Impulssi joulukuussa 2014 Neo-Carbon Energy selvittää, miten uusi energiajärjestelmä toimii Teksti: Antti J. Lagus EU on määritellyt tiukat hiilidioksidin päästötavoitteet. Nämä tavoitteet merkitsevät,
LisätiedotUuraisten energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy
Uuraisten energiatase 2010 Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy 1 Uuraisten energiatase 2010 Öljy 53 GWh Puu 21 GWh Teollisuus 4 GWh Sähkö 52 % Prosessilämpö 48 % Rakennusten lämmitys 45 GWh Kaukolämpö
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 23.1.218 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11
LisätiedotMiten sähköä kannattaa tuottaa - visiointia vuoteen 2030
Miten sähköä kannattaa tuottaa - visiointia vuoteen 2030 Jukka Leskelä Energiateollisuus ry SESKOn kevätseminaari 2013 20.3.2013, Helsinki 1 Kannattavuus? Kilpailukykyisesti Kokonaisedullisimmin Tuottajan
LisätiedotTeollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä
Teollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä Jos energian saanti on epävarmaa tai sen hintakehityksestä ei ole varmuutta, kiinnostus investoida Suomeen
LisätiedotEnergiatuki Kati Veijonen
Energiatuki 2017 Kati Veijonen Energiatukea Energiatukea voidaan myöntää sellaisiin ilmasto- ja ympäristömyönteisiin investointi- ja selvityshankkeisiin, jotka: 1) lisäävät uusiutuvien energialähteiden
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 12.12.2 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 18.2.219 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 1 17 2 17 3 17 4 17 5 17 6 17 7 17
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
GWh / kk GWh / month Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 24.4.219 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 5 4 3 2 1 1 17 2 17 3 17 4 17 5 17 6 17 7 17 8
LisätiedotJyväskylän energiatase 2014
Jyväskylän energiatase 2014 Keski-Suomen Energiapäivä 17.2.2016 Keski-Suomen Energiatoimisto www.kesto.fi www.facebook.com/energiatoimisto 18.2.2016 Jyväskylän energiatase 2014 Öljy 27 % Teollisuus 9 %
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 3.6.217 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 1 2 3 4 5 6 7 8
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 25.9.217 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 17 2 17
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO2-päästöt 31.1.2 1 () Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh/ Month 5 4 3 2 1 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 3 4 5 6 7
LisätiedotMamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus
Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus KEMIALLISIIN REAKTIOIHIN PERUSTUVA POLTTOAINEEN PALAMINEN Voimalaitoksessa käytetään polttoaineena
LisätiedotLaukaan energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy
Laukaan energiatase 2010 Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy 1 Laukaan energiatase 2010 Öljy 354 GWh Puu 81 GWh Teollisuus 76 GWh Sähkö 55 % Prosessilämpö 45 % Rakennusten lämmitys 245 GWh Kaukolämpö
LisätiedotEnergiamurros - Energiasta ja CO2
Energiamurros - Energiasta ja CO2 Hybridivoimala seminaari, 25.10.2016 Micropolis, Piisilta 1, 91100 Ii Esa Vakkilainen Sisältö CO2 Uusi aika Energian tuotanto ja hinta Bioenergia ja uusiutuva Strategia
LisätiedotBiodieselin (RME) pientuotanto
Biokaasu ja biodiesel uusia mahdollisuuksia maatalouteen Laukaa, 15.11.2007 Biodieselin (RME) pientuotanto Pekka Äänismaa Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Bioenergiakeskus BDC 1 Pekka Äänismaa Biodieselin
LisätiedotBiohiili energiateollisuuden raaka-aineena
Biohiili energiateollisuuden raaka-aineena BalBiC-seminaari Lahti 6.6.2013 Kiira Happonen Helsingin Energia Esityksen sisältö Miksi biohiili kiinnostaa energiayhtiöitä Biohiilen tekniset ja kaupalliset
LisätiedotBiodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa
Biodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa Tuotantomenetelmät Kasviöljyjen vaihtoesteröinti Kasviöljyjen hydrogenointi Fischer-Tropsch-synteesi Kasviöljyt Rasvan kemiallinen rakenne Lähde: Malkki, Rypsiöljyn
LisätiedotEnergia-ala matkalla hiilineutraaliin tulevaisuuteen
Energia-ala matkalla hiilineutraaliin tulevaisuuteen Kohti hiilineutraalia kaupunkia näkökulmia tavoitteeseen Seminaari 22.2.2018, klo 12.00-15.00 Tampereen valtuustosali Näkökulmia energiaalan murrokseen
LisätiedotEnergian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa. 20.01.2010 Heinikainen Olli
Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa 20.01.2010 Heinikainen Olli Esityksen sisältö Yleistä Olemassa olevat sovellukset Kineettisen energian palauttaminen Potentiaalienergian palauttaminen
Lisätiedot1. Malmista metalliksi
1. Malmista metalliksi Metallit esiintyvät maaperässä yhdisteinä, mineraaleina Malmiksi sanotaan kiviainesta, joka sisältää jotakin hyödyllistä metallia niin paljon, että sen erottaminen on taloudellisesti
LisätiedotMuuramen energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy
Muuramen energiatase 2010 Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy 1 Muuramen energiatase 2010 Öljy 135 GWh Teollisuus 15 GWh Prosessilämpö 6 % Sähkö 94 % Turve 27 GWh Rakennusten lämmitys 123 GWh Kaukolämpö
LisätiedotVN-TEAS-HANKE: EU:N 2030 ILMASTO- JA ENERGIAPOLITIIKAN LINJAUSTEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT JA NIIDEN VAIKUTUKSET SUOMEN KILPAILUKYKYYN
VN-TEAS-HANKE: EU:N 23 ILMASTO- JA ENERGIAPOLITIIKAN LINJAUSTEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT JA NIIDEN VAIKUTUKSET SUOMEN KILPAILUKYKYYN Seminaariesitys työn ensimmäisten vaiheiden tuloksista 2.2.216 EU:N 23 ILMASTO-
LisätiedotAjan, paikan ja laadun merkitys ylijäämäenergioiden hyödyntämisessä. Samuli Rinne
Ajan, paikan ja laadun merkitys ylijäämäenergioiden hyödyntämisessä Samuli Rinne Jätettä on materiaali, joka on joko - väärässä paikassa -väärään aikaan tai - väärää laatua. Ylijäämäenergiaa on energia,
LisätiedotSuomalaisten suhtautuminen vesivoimaan -kyselyn tuloksia
Suomalaisten suhtautuminen vesivoimaan -kyselyn tuloksia Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Helsinki, 24.4.2008 1 Tausta Energiateollisuus ry (ET) teetti TNS Gallupilla kyselyn suomalaisten suhtautumisesta
LisätiedotMoottoritekniikan kehityssuuntia ja tulevaisuuden polttoaineet
Moottoritekniikan kehityssuuntia ja tulevaisuuden polttoaineet Ari Juva, Neste Oil seminaari 4.11.2009 Source: Ben Knight, Honda, 2004 4.11.2009 Ari Juva 2 120 v 4.11.2009 Ari Juva 3 Auton kasvihuonekaasupäästöt
LisätiedotHallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin
Hallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin Jukka Leskelä Energiateollisuus Energia- ja ilmastostrategian valmisteluun liittyvä asiantuntijatilaisuus 27.1.2016 Hiilen käyttö sähköntuotantoon on
LisätiedotVoiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Climbus-päättöseminaari 9.6.2009 Jorma Eloranta Toimitusjohtaja, Metso-konserni
Voiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Climbus-päättöseminaari 9.6.2009 Jorma Eloranta Toimitusjohtaja, Metso-konserni Voiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Esityksen sisältö: Megatrendit ja ympäristö
LisätiedotEnergia-alan keskeisiä termejä. 1. Energiatase (energy balance)
Energia-alan keskeisiä termejä 1. Energiatase (energy balance) Energiataseet perustuvat energian häviämättömyyden lakiin. Systeemi rajataan ja siihen meneviä ja sieltä tulevia energiavirtoja tarkastellaan.
LisätiedotAS.84-3134 Energiatekniikan automaatio. Polttokennot. Matias Halinen. DI, Tutkija VTT, Polttokennot
AS.84-3134 Energiatekniikan automaatio Polttokennot Matias Halinen DI, Tutkija VTT, Polttokennot AS-84.3134 Energiatekniikan automaatio, Syksy 2007 Sisältö Luento 1 Polttokennot yleisesti Polttokennojen
LisätiedotBIOMETANOLIN TUOTANTO
LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Kemiantekniikan osasto Teknillisen kemian laboratorio Ke3330000 Kemianteollisuuden prosessit BIOMETANOLIN TUOTANTO Tekijä: Hiltunen Salla 0279885, Ke2 20.2.2006 SISÄLLYS
LisätiedotTalousvaliokunta Maiju Westergren
Talousvaliokunta 19.4.2018 Maiju Westergren KOHTI ILMASTONEUTRAALIA ENERGIANTUOTANTOA TAVOITE 1. Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen Uusiutuvan ja päästöttömän energian osuuden kasvattaminen Kivihiilen
LisätiedotBiKa-hanke Viitasaaren työpaja Uusiutuvan energian direktiivi REDII ehdotus
BiKa-hanke Viitasaaren työpaja 27.3.2018 Uusiutuvan energian direktiivi REDII ehdotus Saija Rasi, Luonnonvarakeskus Biokaasuliiketoimintaa ja -verkostoja Keski-Suomeen, 1.3.2016 30.4.2018 29.3.201 RED
LisätiedotTutkimuksellinen lähestymistapa polttokennojen kemian opetukseen
Tutkimuksellinen lähestymistapa polttokennojen kemian opetukseen Matleena Ojapalo Pro gradu -tutkielma Ohjaaja: Maija Aksela Kemian opettajankoulutusyksikkö Kemian laitos Helsingin yliopisto 29.10.2010
LisätiedotVihreää energiaa tankkiin. Nils-Olof Nylund, VTT
Vihreää energiaa tankkiin Nils-Olof Nylund, VTT 26.4.2013 26.04.2013 2 Liikenteen Tieliikenteen sopeuttaminen kestävään kehitykseen IEA Renewable Energy Technology Deployment 2010 Liikennesektorin kasvihuonekaasupäästöjen
LisätiedotGREENPEACEN ENERGIAVALLANKUMOUS
GREENPEACEN ENERGIAVALLANKUMOUS YHTEENVETO Energiavallankumousmallin tarkoituksena on osoittaa, että Suomen tarvitsema energia voidaan tuottaa uusiutuvilla energianlähteillä ja ilmastopäästöt voidaan laskea
LisätiedotN:o 1017 4287. Uusien polttolaitosten ja kaasuturbiinien, joiden polttoaineteho on suurempi tai yhtä suuri kuin 50 megawattia päästöraja-arvot
N:o 1017 4287 Uusien polttolaitosten ja kaasuturbiinien, joiden polttoaineteho on suurempi tai yhtä suuri kuin 50 megawattia päästöraja-arvot Taulukko 1. Kiinteitä polttoaineita polttavien polttolaitosten
LisätiedotMitä uutta kaasualalla? Tallinna 13.9.2011
Mitä uutta kaasualalla? Tallinna 13.9.2011 Hannu Kauppinen Havainto Observation Liuskekaasuesiintymiä ja varoja on ympäri maailmaa Unconventional gas resources are estimated to be as large as conventional
LisätiedotPuhdasta energiaa tulevaisuuden tarpeisiin. Fortumin näkökulmia vaalikaudelle
Puhdasta energiaa tulevaisuuden tarpeisiin Fortumin näkökulmia vaalikaudelle Investoiminen Suomeen luo uusia työpaikkoja ja kehittää yhteiskuntaa Fortumin tehtävänä on tuottaa energiaa, joka parantaa nykyisen
LisätiedotSähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source
Sähköntuotannon polttoaineet ja CO 2 päästöt 18.9.218 1 (17) Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source 8 7 6 GWh / kk GWh / month 5 4 3 2 1 7 16 8 16 9 16 1 16 11 16 12 16 1 17
LisätiedotBIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ 12.12.2006
BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS VUOTEEN 2025 MENNESSÄ Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa on
LisätiedotValtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa
Valtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa Jukka Leskelä Energiateollisuus Vesiyhdistyksen Jätevesijaoston seminaari EU:n ja Suomen energiankäyttö 2013 Teollisuus Liikenne Kotitaloudet
LisätiedotMaija-Stina Tamminen / WWF ENERGIA HALTUUN! WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille
Maija-Stina Tamminen / WWF ENERGIA HALTUUN! WWF:n opetusmateriaali yläkouluille ja lukioille MITÄ ENERGIA ON? WWF-Canon / Sindre Kinnerød Energia on kyky tehdä työtä. Energia on jotakin mikä säilyy, vaikka
LisätiedotKivihiilen energiakäyttö päättyy. Liikenteeseen lisää biopolttoaineita Lämmitykseen ja työkoneisiin biopolttoöljyä
Kivihiilen energiakäyttö päättyy Liikenteeseen lisää biopolttoaineita Lämmitykseen ja työkoneisiin biopolttoöljyä Kivihiilen ja turpeen verotusta kiristetään Elinkaaripäästöt paremmin huomioon verotuksessa
LisätiedotHELI YRJÄNÄINEN VEDYN VALMISTUS UUSIUTUVIA ENERGIAMUOTOJA HYÖDYNTÄEN Kandidaatintyö
HELI YRJÄNÄINEN VEDYN VALMISTUS UUSIUTUVIA ENERGIAMUOTOJA HYÖDYNTÄEN Kandidaatintyö Tarkastaja: yliassistentti Aki Korpela II TIIVISTELMÄ TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO sähkötekniikan koulutusohjelma
LisätiedotKAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA ENERGIAA JÄTTEESTÄ YHTEISTYÖ LUO VAKAUTTA
YMPÄRISTÖRAPORTTI 2016 KAUKOLÄMPÖ ON YMPÄRISTÖYSTÄVÄLLISTÄ ENERGIAA Kaukolämpö on ekologinen ja energiatehokas lämmitysmuoto. Se täyttää nykyajan kiristyneet rakennusmääräykset, joten kaukolämpötaloon
LisätiedotMetsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan energialiiketoiminnan mahdollisuudet
Metsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan energialiiketoiminnan mahdollisuudet Satu Helynen ja Martti Flyktman, VTT Antti Asikainen ja Juha Laitila, Metla Metsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan
LisätiedotNestemäiset polttoaineet ammatti- ja teollisuuskäytön kentässä tulevaisuudessa
Nestemäiset polttoaineet ammatti- ja teollisuuskäytön kentässä tulevaisuudessa Teollisuuden polttonesteet 9.-10.9.2015 Tampere Helena Vänskä www.oil.fi Sisällöstä Globaalit haasteet ja trendit EU:n ilmasto-
LisätiedotKansallinen energiaja ilmastostrategia
Kansallinen energiaja ilmastostrategia Valtioneuvoston selonteko eduskunnalle Petteri Kuuva Tervetuloa Hiilitieto ry:n seminaariin 21.3.2013 Tekniska, Helsinki Kansallinen energia- ja ilmastostrategia
LisätiedotHevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä
Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä Markku Saastamoinen, Luke Vihreä teknologia, hevostutkimus Ypäjä HELMET hanke, aluetilaisuus, Forssa 2.3.2017 Johdanto Uusiutuvan energian
LisätiedotENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin
ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos Biokaasulaitoksen energiatase
LisätiedotPuuperusteisten energiateknologioiden kehitysnäkymät. Metsäenergian kehitysnäkymät Suomessa seminaari Suomenlinna 25.3.2010 Tuula Mäkinen, VTT
Puuperusteisten energiateknologioiden kehitysnäkymät Metsäenergian kehitysnäkymät Suomessa seminaari Suomenlinna 25.3.2010 Tuula Mäkinen, VTT 2 Bioenergian nykykäyttö 2008 Uusiutuvaa energiaa 25 % kokonaisenergian
LisätiedotKohti päästöttömiä energiajärjestelmiä
Kohti päästöttömiä energiajärjestelmiä Prof. Sanna Syri, Energiatekniikan laitos, Aalto-yliopisto Siemensin energia- ja liikennepäivä 13.12.2012 IPCC: päästöjen vähentämisellä on kiire Pitkällä aikavälillä
LisätiedotFortumin Energiakatsaus
Fortumin Energiakatsaus Kari Kankaanpää Metsäakatemia Joensuu 13.5.2016 Fortum merkittävä biomassan käyttäjä Vuosikulutus 5,1 TWh (2,6 milj. k-m 3 ), lähivuosina kasvua 50 % Biomassan osuus ¼ lämmityspolttoaineistamme
LisätiedotBioForest-yhtymä HANKE
HANKE Kokonaisen bioenergiaketjun yritysten perustaminen: alkaa pellettien tuotannosta ja päättyy uusiutuvista energialähteistä tuotetun lämmön myyntiin Bio Forest-yhtymä Venäjän federaation energiatalouden
LisätiedotLow Carbon Finland 2050 Tulokset. Tiina Koljonen, johtava tutkija VTT
Low Carbon Finland 2050 Tulokset Tiina Koljonen, johtava tutkija VTT 2 Kolme vähähiilistä tulevaisuudenkuvaa Tonni, Inno, Onni Eri lähtökohdat Suomen elinkeino- ja yhdyskuntarakenteen sekä uuden teknologian
LisätiedotVedyn valmistaminen. Tapani Raunio
Vedyn valmistaminen Tapani Raunio Tulevaisuuden vetytalous tarvitsee tehokasta ja taloudellista tapaa tuottaa teollisesti suuria määriä vetyä. Muita ongelmakohtia ovat vedyn muuntaminen käyttöenergiaksi,
LisätiedotMetsäenergiaa riittävästi ja riittävän tehokkaasti. Päättäjien Metsäakatemia 27.9.2012 Toimitusjohtaja Tuomo Kantola Jyväskylän Energia yhtiöt
Metsäenergiaa riittävästi ja riittävän tehokkaasti Päättäjien Metsäakatemia 27.9.2012 Toimitusjohtaja Tuomo Kantola Jyväskylän Energia yhtiöt Metsähakkeen raaka-aineita Karsittu ranka: rankahake; karsitusta
LisätiedotEnergiaa luonnosta. GE2 Yhteinen maailma
Energiaa luonnosta GE2 Yhteinen maailma Energialuonnonvarat Energialuonnonvaroja ovat muun muassa öljy, maakaasu, kivihiili, ydinvoima, aurinkovoima, tuuli- ja vesivoima. Energialuonnonvarat voidaan jakaa
LisätiedotSähkön ja lämmön yhteistuotanto biomassasta
Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biomassasta VTT Seminaari: Puuhakkeesta sähköä ja lämpöä pienen kokoluokan kaasutustekniikan kehitys ja tulevaisuus 13.06.2013 Itämerenkatu 11-13, Auditorio Leonardo Da
LisätiedotBiopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä
Biopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä Henrik Westerholm Neste Oil Ouj Tutkimus ja Teknologia Mutku päivät 30.-31.3.2011 Sisältö Uusiotuvat energialähteet Lainsäädäntö Biopolttoaineet
LisätiedotUusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä. BioCO 2 -projektin loppuseminaari elokuuta 2018, Jyväskylä.
Uusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä BioCO 2 -projektin loppuseminaari - 30. elokuuta 2018, Jyväskylä Kristian Melin Esityksen sisältö Haasteet CO 2 erotuksessa Mitä uutta ejektorimenetelmässä
Lisätiedot