Qvidja Kraftin biometanointi mullistaa bioenergian tehokkuuden ja varastoinnin
Case - Julkaistu 15.3.2017
Uudella menetelmällä suosta eristetyt mikrobit valmistavat metaania vedystä, hiilidioksidista, bio- ja puukaasusta. Se tarjoaa myös ratkaisun uusiutuvan energian varastoimiseen metaaniksi.
Maailmassa on huutava tarve puhtaalle, hiiltäsitovalle teknologialle, joka korvaisi fossiiliset polttoaineet ja olisi otettavissa käyttöön nopeasti ja helposti. Yhden ratkaisun tarjoaa Saara Kankaanrinnan ja Ilkka Herlinin perustama uusi yritys, Qvidja Kraft.
Qvidja Kraft tuo markkinoille teknologiakokonaisuuden, jossa bioreaktorit tuottavat biometaania polttoaineeksi. Menetelmän mullistavuus piilee siinä, että se tarjoaa ratkaisun uusiutuvan energian keskeiseen ongelmaan: sen varastoimiseen. Uudella menetelmällä varastoidaan aurinko- ja tuulienergialla sekä vesivoimalla tuotettua sähköä hyvällä hyötysuhteella. Vastaavaa ratkaisua on yritetty kehittää maailmalla aiemminkin, mutta saavutetut tulokset ovat toistaiseksi olleet kovin energiaintensiivisiä ja vaikeasti hallittavia.
Qvidja Kraftin bioreaktori yhdistää hiilidioksidia ja vetyä metaaniksi ja pystyy tekemään metaania myös synteesikaasusta.
Biometaanin myynnin ennakoidaan alkavan kesällä 2017 Qvidja Kraftin tankkausasemalta, ja metanointilaitteiston myynnin syksyllä.
Mikrobit tuottavat metaania vedystä, hiilidioksidista sekä bio- ja puukaasusta
Qvidja Kraftin tarinan juuret ovat suossa. Professori Erkki Aura kehitti ensiversion reaktorista, jossa suosta peräisin olevat mikrobit tuottavat hiilidioksidista ja vedystä metaania ja vettä. Tutkijat Anni Alitalo ja Marko Niskanen jatkoivat työtä ja onnistuivat toteuttamaan bioreaktorin, jonka avulla voidaan sekä tuottaa metaania että varastoida energiaa. Menetelmälle on nyt haussa useita patentteja.
Verrattuna muihin tapoihin valmistaa metaania, mikrobiologinen menetelmä on kustannus- ja energiatehokas. Mikrobit työskentelevät noin 50–60 asteen lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa. Metaanin valmistukseen ne tarvitsevat vetyä ja hiilidioksidia. Hiilidioksidia saadaan esimerkiksi biokaasusta ja sitä vapautuu teollisten prosessien yhteydessä.
Vetylähteeksi Qvidja Kraftin reaktoriin on mahdollista yhdistää puukaasulaitos tai muu hiilimonoksidia eli häkäkaasua sisältävä kaasulähde. Puukaasu muuttuu metaaniksi kahden reaktorin kautta: häkä muunnetaan ensin yhdessä reaktorissa vedyksi ja hiilidioksidiksi, jotka ohjataan toiseen reaktoriin, jossa metaanimikrobit valmistavat niistä edelleen metaania.
Paineistuksen jälkeen metaani on valmista käytettäväksi liikennepolttoaineena. Qvidja Kraftin teknologia rakennetaan skaalautuvaksi. Tavoitteena on, että teknologia sopii sekä pieniin maatilan että megawattien teollisuusmittakaavankin laitoksiin.
Biokaasutuotannon hiilidioksidit talteen
Menetelmä ei korvaa vanhaa biokaasutekniikkaa. Kun reaktori lisätään jo olemassa olevaan laitokseen, metaanin saanto lisääntyy alkuperäisestä jopa 66 prosenttia.
Biokaasu sisältää noin 40 prosenttia hiilidioksidia, joka on poistettava ennen kuin kaasua voidaan käyttää polttoaineena. Nykyisillä erotusmenetelmillä hiilidioksidi päästetään ilmakehään. Qvidja Kraftin tekniikalla sitä ei vain poisteta, vaan se ohjataan reaktoriin, jossa siitä valmistetaan lisää metaania. Siten menetelmä toimii myös hiilinieluna.
Puukaasua voidaan tuottaa nopeakasvuisesta tai vähäarvoisesta puusta, kuten hakkuutähteistä ja puumaisista monivuotisista heinistä tai pensaista. Siten kaasun metanointimenetelmällä on huimat mahdollisuudet myös maailmanlaajuisesti. Raaka-aine ei kilpaile ruoantuotannon kanssa eikä kuluta elävää maaperää kuten peltoviljely.
Tehokas ratkaisu
Uusiutuvan energian suurin haaste on ollut sen varastoiminen. Silloin kun aurinko- tai tuulienergiaa on sähkönä saatavilla runsaasti, sillä voidaan tehdä vedestä vetyä, joka muutetaan Qvidja Kraftin reaktoreissa kaasuksi ja varastoidaan metaanina, jolla on kaikista uusiutuvan energian varastointimuodoista pisin varastointiaika ja laajin varastointikapasiteetti.
Biokaasulaitosten tehostaminen ja puuhakkeen käyttö yhdistettynä uusiutuvan energian varastointiin on globaalisti uusi asia. Qvidja Kraftin biometanointimenetelmällä aiemmin ilmakehään päässeet päästöt muunnetaan raaka-aineeksi ja takaisin polttoainekiertoon. Menetelmä lisää energiaomavaraisuutta ja energiaturvallisuutta ja vähentää riippuvuutta tuontipolttoaineista. Se on paitsi tehokas uusiutuvan energian lähde, myös teknisesti hiilinielu.
Qvidja Kraft valmistaa ja myy biometaania ja biometanointiin liittyvää osaamista ja tekniikkaa. Qvidja Kraft on yksi lenkki lisää BSAG-säätiön ja Soilfoodin perustajien Itämeri- ja ilmastotyön ketjuun.
Yhteydenotot:
Toimitusjohtaja Pekka Heikkinen, Qvidja Kraft Ab
Puhelin 040 527 0982, sähköposti pekka@qvidja.fi
Artikkelin on kirjoittanut Maija Lähteenmäki
Pääkuva: Pekka Vainio
Artikkeli on julkaistu 15.3.2017.