Teksti Kemia-lehti, kuva Istock
Teollisuus ja yliopistot tutkivat yhteisessä hankkeessaan ammoniakin käyttöä esimerkiksi vihreän vedyn varastoinnissa ja merenkulun polttoaineena.
Suomalaiset yliopistot ja teollisuus selvittävät ammoniakin käyttöön liittyviä kysymyksiä yhteisessä AINA-tutkimusprojektissa (Ammonia Energy Conversion and Social Acceptance). Kolmivuotinen hanke sai 2,5 miljoonan euron rahoituksen Business Finlandilta.
”Ammoniakki kytkeytyy erittäin vahvasti vetytalouden edistämiseen. Uusiutuvalla energialla tuotettua vihreää vetyä voitaisiin hyödyntää yhteiskunnassa laajasti niin raaka-aineena kuin energialähteenä, mutta sen varastointi on haasteellista ja kallista. Ammoniakki tarjoaa tähän kustannustehokkaan vaihtoehdon”, kertoo uutta AINA-tutkimusprojektia vetävä energiatekniikan professori Ville Vuorinen Aalto-yliopistosta.
”Lisäksi vihreä ammoniakki on kiinnostava vaihtoehto meriteollisuuden polttoaineeksi ja teollisuuden energialähteenä laajemminkin”, Vuorinen sanoo.
Ymmärrystä ammoniakin käytöstä tarvitaan
Tutkimustietoa tarvitaan, jotta perinteisesti fossiilisilla polttoaineilla toimineet sovellukset voidaan muuntaa toimimaan uusilla polttoaineilla.
”Ammoniakki ei esimerkiksi pala kovin intensiivisesti, se on myrkyllistä, ja se voi syövyttää tiettyjä metalleja herkästi. Tarvitsemme siis perusymmärrystä ammoniakin käytöstä energialähteenä: miten se palaa moottorissa ja polttimissa tai toimii polttokennoissa”, Ville Vuorinen muistuttaa.
Hankkeessa tutkitaan ammoniakin palamista 3D-virtausmallinnuksen avulla.
”Tutkimme myös kokeellisesti, kuinka ammoniakki voidaan purkaa takaisin vedyksi. Vetyä ja ammoniakkia yhdessä on tutkittu vasta vähän”, Vuorinen kertoo.
”Turvallisuus- ja sääntelykysymykset ovat vielä alkutekijöissään.”
Merenkulun hiilineutraaliuden edistäjä
Ammoniakin käytöstä ei synny hiilidioksidipäästöjä. Sitä on myös helppo varastoida, koska se nesteytyy helposti ja säilyy hyvin – toisin kuin vety. Vety voidaan sitoa ammoniakkiin kuljetusta ja säilytystä varten, ja erottaa takaisin vedyksi käyttökohteessa, kuten voimalaitoksessa.
Meriteollisuus on sitoutunut hiilineutraaliuteen vuoteen 2050 mennessä, mutta suuria laivoja on haastava sähköistää. Ala onkin kääntänyt katseensa vihreisiin polttoaineisiin, joista ammoniakki on yksi lupaavimmista.
”AINA-tutkimus on ratkaisevan tärkeä vihreiden polttoaineteknologioiden ymmärtämiseksi. Tutkimus parantaa kykyämme kehittää hiilettömiä polttoaineita ja edistää vihreää siirtymää”, sanoo General Manager Jari Hyvönen Wärtsilästä. Tutkimus on osa Wärtsilän johtamaa Zero Emission Marine -ohjelmaa.
Käyttöön liittyy ennakkoluuloja
Jotta ammoniakista tai vedystä saadaan tuotettua energiaa, se tulee joko polttaa tai muuntaa sähköksi polttokennojen avulla.
Turvallisuus- ja sääntelykysymykset ovat ammoniakin kohdalla vielä alkutekijöissään, ja niitäkin projektissa selvitetään. Ammoniakin käyttöön liittyy myös ennakkoluuloja.
”Palamisella on huono maine fossiilisten polttoaineiden vuoksi. Ammoniakin palaminen voi myös tuottaa pieniä määriä esimerkiksi ilokaasua, joka on erittäin haitallinen kasvihuonekaasu”, Vuorinen kertoo.
AINA-projektissa ovat mukana Aalto-yliopiston lisäksi Vaasan yliopisto, Åbo Akademi, Turun yliopisto ja VTT. Teollisuuskumppaneita ovat Wärtsilä, YARA, Andritz, Flexens, Elcogen, Convion ja Elomatic.
Lue lisää
Uudet vetyhankkeet Kemiin ja Poriin – tavoitteena ammoniakin omavaraisuus
Puhtaan vedyn edelläkävijä vai tuontiriippuvainen Suomi?
