Kestävästi tuotettua sähköä ja talteenotettua hiilidioksidia hyödyntävien polttoaineiden eli sähköpolttoaineiden valmistuksen kaupallistaminen sai tammikuussa vauhtia Business Finlandin E-fuel-tutkimushankkeelle myöntämän 3,3 miljoonan euron rahoituksen myötä. VTT:n koordinoima hanke liittyy Nesteen Veturi-ekosysteemirahoitukseen. Lisäksi kehitystyötä täydentää joukko yrityksiä, joista osalla on omia rinnakkaisia yritysprojekteja. Yhteensä kyseessä on yli 6 miljoonan euron panostus sähköpolttoaineiden tuotannon kehitykseen.
Liikenteen globaalit päästöt kattavat tällä hetkellä noin 15 % maailman kasvihuonepäästöistä. Akuutin päästövähennystarpeen myötä synteettisten polttoaineiden markkinan odotetaan kasvavan jo vuoteen 2030 mennessä miljooniin tonneihin pelkästään Euroopassa. Synteettisten sähköpolttoaineiden tuotannon keskiössä olevan elektrolyysiteknologian markkinoiden uskotaan yli 20-kertaistuvan tulevan viiden vuoden kuluessa. Sähköpolttoaineista puhutaan kansainvälisesti myös termillä e-fuels ja niiden tuotannosta yleisesti nimillä power-to-liquids (PtL) tai power-to-X (PtX).
Kaksivuotisessa E-fuel-tutkimushankkeessa kehitetään korkealämpötilaelektrolyysillä (SOEC) tuotetun vedyn, hiilidioksidin talteenoton ja Fischer-Tropsch-polttoainesynteesin integraatiota tähdäten suomalaisen teknologian läpilyöntiin synteettisten polttoaineiden kasvavilla markkinoilla.
E-fuel-hankkeessa tähdätään 10-15 prosenttiyksikköä nykyistä korkeampaan hyötysuhteeseen sähköpolttoaineiden tuotannossa hyödyntämällä innovatiivista korkealämpötilaelektrolyysiteknologiaa sekä elektrolyysin, hiilidioksidin talteenoton ja polttoainesynteesin kehittynyttä lämpöintegraatiota. Korkealämpötilaelektrolyysin potentiaalia sähköpolttoaineiden valmistuksessa parantaa myös mahdollisuus tuottaa Fischer-Tropsch-synteesissä tarvittavaa vedyn ja hiilimonoksidin seoskaasua syöttämällä hiilidioksidia ja vesihöyryä suoraan noin 700 celsiusasteen lämpötilassa toimivaan elektrolyyseriin.
Hankkeen tavoitteena on sähköpolttoaineiden synteesikonseptin ohella nostaa korkealämpötilaelektrolyyserin kaupallista valmiutta lähemmäs matalaan lämpötilaan perustuvia teknologioita.
- E-fuel-hanke on jatkoa VTT:n pitkäjänteiselle työlle kehittää yhdessä yhteistyökumppaneiden kanssa puhtaita liikenteen polttoaineratkaisuja sekä teknologioita hiilidioksidin ja sähkön hyötykäytölle kemian tuotteiden kuten polttoaineiden ja kemikaalien tuotannossa, kuvailee VTT:n tutkimusprofessori Juha Lehtonen.
Hankkeen yrityskumppaneista omilla tutkimushankkeillaan ovat mukana Andritz, Convion, Elcogen ja Neste. Nesteen oma yrityshanke liittyy raakaöljyn käyttöä vähentäviä uusia ratkaisuja kehittävään Veturi-tutkimusohjelmaan. Nesteen globaalisti merkittävä osaaminen uusiutuviin raaka-aineisiin pohjautuvien nestemäisten polttoaineiden tuotannossa ja jakelussa tarjoaa E-fuels-hankkeessa kehitettäville ratkaisuille kaupallisen väylän.
- E-fuel-hanke on ensimmäinen Nesteen Veturi-tutkimusohjelman yhteyteen rakentunut hanke. Tässä ohjelmassa Neste kehittää uusia kestäviä ja globaalisti skaalautuvia ratkaisuja liikenteeseen ja kemikaalien tuotantoon vähentämään raakaöljyn käyttöä ja hillitsemään ilmastonmuutosta. Näiden kaupallistaminen vaatii pitkäaikaista tutkimusta sekä uusien arvoketjujen kehitystä yhdessä kumppaneiden kanssa, sanoo Outi Ervasti, Vice President, Renewable Hydrogen and PtX, Nesteeltä.
- E-fuel-hankkeessa kehitetään synteettisten polttoaineiden valmistusteknologiaa suomalaisten avaintoimijoiden kanssa. Tämä hanke tukee tavoitettamme siirtyä hiilineutraaliin tuotantoon jalostamoillamme vuoteen 2035 mennessä ja kehittää synteettisten polttoaineiden tarjontaa hyödyntäen uusiutuvalla sähköllä valmistettua vetyä sekä talteenotettua hiilidioksidia, toteaa Ervasti.
Yrityshankekumppaneista Convion kehittää omassa rinnakkaishankkeessaan teollisen mittaluokan korkealämpötilaelektrolyysiä. Convionin polttokennoteknologian osaaminen antaa erinomaisen pohjan myös vedyn tuotantoon soveltuvan elektrolyyserin kehittämiseen ja kaupallistamiseen. Tuotteissaan Convion hyödyntää Elcogenin Suomessa valmistamia, hyötysuhteeltaan maailman johtavia, SOC- kennostoja. Projektissa kehitettävää teknologiaa ja sen sovellusintegrointia testataan yhteistyössä muiden hankekumppanien, Nesteen ja VTT:n kanssa.
- Suomella on hyvä mahdollisuus rakentaa itselleen Power to X -markkinoilla vahva asema. Meillä on syvän teknologiaosaamisen pohjalta kaikki edellytykset luoda vahvoja arvoketjuja. Kyse on yhteistyöverkostojen luomisesta teknologiayritysten, suuryritysten ja tutkimuslaitosten välillä. Uskon, että tämän projektin avulla saadaan kypsytettyä suomalaista Power to X -toimialaa jo pitkälle kohti kansainvälistä kärkeä, sanoo Convionin toimitusjohtaja Erkko Fontell.
Tutkimushanketta täydentävät AW-energy, Helen, Carbon ReUse, Kleener, Agco Power, ESL Shipping, Meriaura Group, ABB ja Ineratec. Yrityskonsortio kattaa kokonaisuudessaan kaikki arvoketjun osapuolet teollisten kaasujen talteenotosta sähköntuotantoon, polttoaineiden valmistukseen ja logistiikkaan sekä liikennepolttoaineiden käyttäjiin maa- ja vesiliikenteessä.
Vuoden 2022 lopussa päättyvä VTT:n E-fuel on Business Finlandin, VTT:n ja hankkeeseen osallistujien yrityspartnerien yhteisesti rahoittama innovaatio- ja tutkimushanke ja sen tavoitteena on valmius kehitettävän teknologian skaalaukseen tuotantomittakaavaan hankkeen jälkeen. Hanke on julkinen ja osa Business Finlandin rahoittamaa ja Clic Innovationin hallinnoimaa Green E2 -ekosysteemiä sekä jatkumoa VTT:n power-to-X-tutkimukselle esimerkiksi vuonna 2020 käynnistyneessä BECCU-hankkeessa. Projekti linkittyy myös ABB:n käynnistämään Green Electirfication 2035 -veturiohjelmaan.
