Näin kaukolämpölaitos yhdistetään vetytehtaaseen Tampereella

Voimalaitoksessa Tarastenjärvellä tuotetaan jo nyt pirkanmaalaisten sekajätteistä lämpöä ja sähköä. Tavoitteena on, että vuodesta 2026 alkaen voimalan savukaasut ohjataan naapuritontille nousevaan Ren-Gasin tuotantolaitokseen, jossa savukaasuista otetaan hiilidioksidi talteen. Samassa tuotantolaitoksessa valmistetaan vedestä vetyä elektrolyyttisesti tuulisähköä käyttäen. Vety yhdistetään laitoksessa hiilidioksidiin ja näin saadaan ympäristöystävällisesti metaania, polttoainetta, josta maakaasu lähes kokonaan koostuu. Metaani voidaan edelleen käsitellä ja nesteyttää raskaan liikenteen polttoaineiksi.

Elektrolyyserissä puolet käytetystä sähköenergiasta muuttuu lämmöksi. Täällä hukkalämpö saadaan kuitenkin otettua talteen ja palautettua Tammervoimalle, joka käyttää sen kaukolämmön tuotantoon.

”Tämä parantaa oleellisesti kannattavuutta”, kertoo Tampereen Energian johtaja Jukka Joronen.

Kaukolämpöyhtiö hyötyy

Tampereen Energia on Tampereen kaupungin omistama yhtiö, jonka päätehtävä on kaupungin lämmittäminen.

”Meitä kiinnostaa kaikki lämpöenergia, mitä saadaan kustannustehokkaasti ja ympäristöystävällisesti.”

Tampereen Energialla on tiukat ympäristötavoitteet, jotka ovat tulleet sekä omistajalta että asiakkailta. Lämmityksen on oltava täysin hiilineutraalia 2030 mennessä.

Kumppanuus Ren-Gasin kanssa on osa pyrkimystä saavuttaa tavoitteet. Tarastenjärven hanke edistyykin parhaillaan aikataulun mukaisesti. Esiselvityksiä on tehty ja sopimuksia allekirjoitetaan tänä vuonna. Laitoksen ympäristövaikutusten arviointiprosessi on saatu päätökseen ja ympäristölupaprosessi on alkanut. Lopullinen investointipäätös tehtänee ensi vuoden alussa, jos kaikki edistyy yhtä jouhevasti kuin tähänkin asti.

”Nyt näyttää, että Tampereen Energian hiilineutraalisuustavoite saavutetaan ehkä jopa hieman etuajassa. Näillä näkymin vuonna 2027 enää noin 3 % lämmityksestämme tehtäisiin fossiilienergialla, johon turvauduttaisiin vain talven tehopiikkien aikana”, Joronen sanoo.

(juttu jatkuu kuvan alla)

Tampereen Energian johtaja Jukka Joronen. Kuva: Tampereen Energia

Hiilioksidin talteenottoon tekniikka valmiina

Ennen kuin lämpövoimalan savukaasua toimitetaan Ren-Gasille, Tammervoiman puolella kaasua on jo käsitelty paljon.

”Tarastenjärven laitoksessa polttokattila vie vain pienen osan voimalan tilasta ja suuri osa käytetään ympäristövaatimukset täyttävään savukaasujen puhdistukseen. Se on mittava ja monivaiheinen prosessi”, Joronen kertoo.

Käsitellyn savukaasun siirtämiseksi Tammervoimalta Ren-Gasille katsotaan savukaasuputkistosta sopiva kohta, josta saatava savukaasu on oikeanlaatuista ja josta voidaan tehdä savukaasujen väliotto ennen savupiippua häiritsemättä voimalan toimintaa.

Savukaasu kuljetetaan sitten putkea pitkin muutaman kymmenen metrin päähän naapuritontille, jossa Ren-Gas erottaa savukaasusta hiilidioksidin hankkimallaan laitteistolla. Hiilidioksidin talteenottoa ei ole Suomessa aikaisemmin tehty tässä laajuudessa. Jorosen mukaan tekniikka on kuitenkin jo muualla pitkään käytettyä, joten sen toimintaperiaatteeseen voidaan luottaa.

Hiilidioksidin talteenottoon on käytettävissä useita eri menetelmiä ja lisää kehitetään, mutta tällä hetkellä yleisintä on savukaasun hiilidioksidin kemiallinen absorptio nesteeseen: valittu kemikaali kaappaa eli absorboi hiilidioksidin itseensä savukaasuista polton jälkeen. Tämä toteutetaan niin, että ylöspäin kulkeva savukaasuvirta laitetaan kohtaamaan alaspäin valuva nestemäinen liuotin.

Prosessissa hiilidioksidi ja käytetty kemikaali erotetaan myöhemmin toisistaan ja näin hiilidioksidi saadaan puhtaana ja absorptioneste voidaan käyttää aina uudestaan prosessissa. Käsittelyn jälkeen savukaasu johdetaan lähes kokonaan vailla hiilidioksidia savupiipun kautta taivaalle.

Tarkkaa suunnittelua kaukolämmön hyödyntämiseksi

Hukkalämmön hyödyntämiseksi Ren-Gasille tulee omia pumppuja ja lämmönvaihtimia, jonka jälkeen elektrolyysin lämmittämä vesi yhdistetään Tammervoimasta tulevaan vesivirtaan. Yhdistämistä varten rakennetaan sopiva liitos, joka saattaa esimerkiksi olla paisuntasäiliö. Tällä vältetään paineiskut tai muut äkkinäiset muutokset. Näin kaukolämpö saadaan virtaamaan tasaisesti, vaikka vedyn tuotanto vaihtelisikin.

”Teemme tarkkaa teknistä suunnittelua, jolla varmistetaan toimintavarmuus kaikissa ylös- ja alasajotilanteissa”, Joronen toteaa.

Vastaavia hankkeita myös muualla

Ren-Gasilla on menossa vastaavia hankkeita myös muualla. Sen on julkistanut tähän mennessä Tampereen lisäksi myös neljä muuta laitossuunnitelmaa – Lahti, Kotka, Mikkeli, Pori – joiden metaaniteho on yhteensä 300 MW. Tampereen osuus tästä on 60 MW.

Ren-Gasin tavoitteena on rakentaa Suomeen tuotantoverkosto, jolla vuoteen 2030 mennessä pystytään tuottamaan noin 20 % raskaan liikenteen käyttämästä polttoaineesta ja 8 % Suomen kaukolämmön tarpeesta. Yhteensä Ren-Gasin hankkeet toteutuessaan vähentävät Suomen kasvihuonepäästöjä yli 1,5 miljoonaa tonnia vuodessa.

Tule mukaan tutustumaan Tammervoiman voimalaan ja Tampereen Energian ja Nordic Ren-Gasin yhteistyösuunnitelmiin BotH2nia goes Pirkanmaa Field Tourilla 19.9.2023. Osallistuminen tähän BotH2nian ja Pirkanmaan liiton yhteistapahtumaan on maksutonta. Ohjelma, muita lisätietoja ja ilmoittautuminen sivulla https://www.both2nia.com/fi/tapahtumat/tulevat-tapahtumat/both2nia-goes-pirkanmaa