Hiilidioksidin talteenotto, hyödyntäminen ja varastointi (Carbon Capture, Utilization and Storage CCUS) koostuu useista vaiheista, jotka voidaan jaotella seuraavasti: hiilidioksidilähteen tunnistaminen, erottelu, talteenotto, puhdistus, paineistaminen tai nesteyttäminen, kuljetus ja hyödyntäminen sekä varastointi. Hiilidioksidin talteenottomenetelmä ja sen taloudellisuus (esim. savukaasuista) riippuu hiilidioksidin päästölähteestä, pitoisuudesta ja määrästä. Yhden hiilidioksiditonnin talteenoton kustannus päästölähteestä ja tekniikasta riippuen voi olla 50–300 USD välillä. (Linjala & Kajolinna, 2023.)

ANDRITZ Oy:n kaupalliset ratkaisut hiilidioksidin talteenottoon

ANDRITZ Oy:n kehitysinsinööri Juho Hiltunen esitteli käytössä olevia hiilidioksidin talteenoton tapoja ja tekniikoita kuvan 1. mukaisesti. Tekniikat jakautuvat absorptioon, kylmätekniikkaan, kalvotekniikkaan, adsorptioon ja kemialliseen kiertoon.

ANDRITZ Oy: llä on tällä hetkellä absorption- ja membraani-perusteisia hiilidioksidin talteenottomenetelmiä. Yrityksellä on hiilidioksidin talteenottoon olemassa amiinipohjainen prosessi, membraalierotusmenetelmä sekä kuumaan kaliumkarbonaattiin pohjautuva menetelmä (HPC).

HPC-prosessi perustuu turvalliseen nestemäiseen liuokseen, joka kierrätetään absorptio- ja desorptiotorni välillä. Savukaasuvirta paineistetaan ja johdetaan absorptiotornin pohjalle, jossa hiilidioksidi alkaa reagoida kaliumkarbonaattivesiliuksen kanssa muodostaen (kaliumbikarbonaatti). CO2 -rikas liuos poistuu tornin alaosasta siirtyen desorberointitornin yläosaan, jossa painetta lasketaan hiilidioksidin vapautumiseksi. Hiilidioksidia on vapautunut, ”laiha” liuos poistuu desorberointitornin pohjasta ja palaa takaisin absorberointitornin yläosaan muodostaen suljetun kiertojärjestelmän.

Alkaalielektrolyyseri sopii kapasiteettinsa ja skaalautuvuutensa perusteella sekä isoille (20 000 Nm3H2/h ja 100 MW) että pienille e-polttoaine-projekteihin. PEM-elektrolyyserit soveltuvat pienempään mittaluokkaaluokassa (esim. 2.5 MW).

Hiltunen toteaa, että ”ANDRITZ:n elektrolyysereitä voidaan käyttää monenlaisissa loppuaplikaatioisaa, kuten e-polttoaineiden tuotannossa, mutta myös terästeollisuudessa vetypelkistyksessä korvatakseen fossiilisten polttoaineiden käyttöä teräksen valmistuksessa”.

Carbonreuse Finland Oy:n hiilidioksidin talteenottotekniikka

Yleisesti hiilidioksidin talteenotossa käytetään amiinipohjaista kemikaaleihin keskittyvää talteenottomenetelmää. Menetelmän soveltuvuus esimerkiksi elintarviketeollisuuden prosesseihin on heikko, sillä käytettävät kemikaalit ovat usein myrkyllisiä ja korrosoivia. Carbonreuse Finland Oy:n liiketoimintajohtaja Jouni Helppolainen esitteli heidän hiilidioksidin talteenottomenetelmän, joka perustuu puhtaaseen veteen.

”Puhtaaseen veteen perustuvan menetelmän etuina ovat kemikaalivapaus, nopea prosessin säädettävyys, lisälämmön tarpeettomuus, korroosiovapaus ja pitkäikäinen laitteisto, ympäristöystävällisyys ja turvallisuus, joten se soveltuu myös elintarviketeollisuuden tarpeisiin” Helppolainen toteaa.

Vihreän vedyn tuotantoon ANDRITZ:lla on tarjolla kaksi erilaista elektrolyysiin perustuvaa menetelmää, alkaali- (AEL) ja polymeerielektrolyyttikalvomenetelmät (PEM). Yritys tarjoaa vaihtoehtoja hiilidioksidin hyödyntämiseen erilaisissa e-polttoaineissa yhteistyössä kumppaneidensa kanssa. He ovat erikoistuneet sellutehtaille tarkoitettuihin biometanolin tuotannon sekä hiilidioksidin talteenoton ja hyödyntämisen ratkaisuihin. Näiden lisäksi ANDRITZ voi tarjota kaasutukseen perustuvaa teknologiaa synteesikaasun tuottamiseksi. Synteesikaasua voi käyttää vedyn, hiilimonoksidin ja hiilidioksidin raaka-aineina e-polttoaineille. (Hiltunen, 2025)

Itä-Suomen yliopiston tutkima TSA-talteenottomenetelmä

Itä-Suomen yliopisto (UEF) tutkija Pauliina Nevalainen esitteli BIOCCUS-projektin biogeenisen hiilen TSA-talteenottomenetelmää (Temperature Swing Adsorption). Menetelmässä hiilidioksidi adsorboidaan huokoisen materiaalin sisälle matalassa lämpötilassa ja vapautetaan lämpötilaa nostamalla. Menetelmässä voidaan hyödyntää esimerkiksi voimalaitosten prosesseissa syntyvää hukkalämpöä, joka laskee hiilidioksidin talteenoton kustannuksia. TSA-menetelmä soveltuu pienille ja keskisuurille hiilidioksidilähteille. (Nevalainen, 2025.)

”Tutkimuksen tarkoituksena on korvata ja tarjota vaihtoehto haitallisille ja korroosiota aiheuttaville amiineille, joita käytetään tällä hetkellä paljon liuotinpohjaisessa hiilidioksidin sidonnassa” Nevalainen kertoo.

TSA:ssa käytetään kiinteitä adsorbenttimateriaaleja, kuten zeoliitteja. Zeoliitit ovat huokoisia kiderakenteita ja ne tarjoavat edullisen ja ympäristöystävällisen vaihtoehdon amiineille. BIOCCUS-projekti tähtää biomassan polttokattiloista syntyvän biogeenisen hiilidioksidin talteen ottamiseen TSA-menetelmällä ja jatkojalostamiseen biomateriaaleiksi- ja polttoaineiksi.

Q Power Oy:n ratkaisut hiilidioksidin käytölle

Talteenotettua biogeenistä hiilidioksidia ja vetyä voidaan hyödyntää esimerkiksi Q Power Oy:n mikrobiologisessa valmistusprosessissa e-metaanin valmistukseen. Pelkästään Euroopassa on 200 000 km metaanin siirtoverkkoa ja 2 miljoonaa km metaanin jakeluverkkoa, jonka varastointikapasiteetti on arvioilta 1 100 TWh. Fossiilisen maakaasun kysynnän romahdettua Euroopassa, e-metaanilla on valtava markkina sekä valmis siirto- ja jakeluinfra olemassa. (Paunonen, 2025)

Q Power Oy teknologiat ovat jo kaupallisesti valmiita ratkaisuja ja yritys on mukana toteuttamassa P2X-Solutionin Harjavallan metaanilaitosta, Raahen Monivoima Oy:n Kokkolan vetylaitosta sekä tekee yhteistyötä mm. Carbonreuse Finland Oy:n kanssa. (Paunonen, 2025.)

Osaava Pohjois-Savon Energiaklusteri

Pohjois-Savon Energiaklusterin innovaatioryhmässä yritysten edustajat kokoontuvat keskustelemaan ajankohtaisista energia-alaan liittyvistä ratkaisuista ja kehitysideoista. Hiilidioksidin talteenotto ja hyödyntäminen keskustelutti yrityksiä ja klusterin jäsenorganisaatioista löytyy jo nyt hyvää osaamista erilaisista hiilidioksidin talteenoton ja hyödyntämisen tekniikoista. Yritysten välillä on jo syntynyt aitoja kumppanuuksia, ja yhteistyötä hiilidioksidin talteenoton ja hyödyntämisen osalta jatketaan.

Pohjois-Savon Energiaklusteri on EU:n osarahoittama (Pohjois-Savon liitto) hanke. Hankkeen toiminta-aika on 1.10.2022- 31.3.2026 ja toteuttajina ovat Navitas Kehitys Oy, Savonia-ammattikorkeakoulu oy ja Savon koulutuskuntayhtymä.

Kirjoittajat:

Laura Leppänen, TKI-asiantuntija Savonia-ammattikorkeakoulu

Petteri Heino, TKI-asiantuntija Savonia-ammattikorkeakoulu

Lähteet:

1. Linjala Onni & Tuula Kajolinna (2023). VTT: Industrial CO2 supply pathways for CCU-based electrofuel production in Finland. https://cris.vtt.fi/ws/portalfiles/portal/98747849/E-Fuel_T2.1_Industrial_CO2_supply_pathways_for_CCU-based_electrofuel_production_in_Finland.pdf. Viitattu 4.2.2025

2. Hiltunen, Juho, Andritz Oy, 2025. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

3. Helppolainen, Jouni, CarbonReuse Finland Oy 2025. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

4. Nevalainen, Pauliina, Itä-Suomen yliopisto 2025. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

5. Paunonen, Eero, Q Power 2025. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

Kuvalähteet:

Kuva 1. Hiltunen, Juho ANDRITZ Oy, 2025. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

Kuva 2. ANDRITZ Oy 2025. HPC-prosessi. https://www.andritz.com/environmental-solutions-en/clean-air-technologies/technologies-clean-air-technologies/decarbonization-clean-air-technologies/hot-potassium-carbonate. Viitattu 6.2.2025

Kuva 3. Hiltunen, Juho ANDRITZ Oy. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

Kuva 4. Helppolainen, Jouni Carbonreuse Finland Oy. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

Kuva 5. Nevalainen, Pauliina Itä-Suomen yliopisto. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.

Kuva 6. Paunonen, Eero Q Power Oy. Esitysmateriaali. Pohjois-Savon Energiaklusteri, innovaatioryhmä 29.1.2025.