RON ZEVENHOVEN, ÅA
PILCCU – kaivosjätteestä hiilidioksidia sitovaksi tuotteeksi
P
ILCCU-hankkeessa selvitetään laajamittaisen hiilidioksidin talteenoton ja hyötykäytön (CCU) käyttöönottoa Suomessa. Hankkeessa käytettävät teknologiat pohjautuvat Åbo Akademissa kehitettyyn magnesiumin uutto- ja rikastusprosessiin (ns. ÅA-prosessi) ja hiilidioksidin mineralisointiin, jossa hiilidioksidin kanssa reagoiva magnesium muodostaa pysyviä yhdisteitä. Business Finlandin rahoittama, Nesteen Veturi-ekosysteemiin kuuluva PILCCU-hanke starttasi vuonna 2022. Lisäksi yrityskonsortioon kuuluvat Saint-Gobain Finland Oy, Finnsementti Oy, Elementis Minerals BV, Outokumpu Chrome Oy, Renotech Oy, Metso Outotec Oyj sekä Berner Chemicals Oy. Åbo Akademin vetämässä hankkeessa hankepart nereina ovat Oulun yliopisto, LUT-yliopisto ja Geologian tutkimuskeskus GTK. PILCCU-hankkeen idea on kerrassaan loistava, sillä tavoitteena on samanaikaisesti vähentää ilmakehän hiilidioksidipäästöjä ja hyödyntää kaivosjätettä. Samalla saadaan
aikaan kaupallinen tuote. Lisäksi parannetaan kaivoksen hyötysuhdetta ja vähennetään neitseellisen raaka-aineen käyttöä.
CO2:n mineralisointi kiinnosti Professori Ron Zevenhoven Åbo Akademista on tutkinut yli 20 vuotta CO2:n reaktioita eri mineraalien kanssa. ”Ajatus mineraalikarbonoinnista kiinnosti minua, joten aloin tutkia aihetta, luin artikkeleita ja hain rahoitusta tutkimukselle ”, Zevenhoven kertoo. Ensimmäinen ajatus oli aktivoida kivessä oleva magnesium ”puhaltamalla” CO2 sen ympärille. Tällaista karbonointia tapahtuu luonnossa, kun hapan sadevesi liuottaa kivestä magnesiumia, joka reagoi CO2:n kanssa. Prosessi on kuitenkin todella hidas. Toinen hankaloittava tekijä siinä on kiveen syntyvä passivoiva kerros, magnesiumkarbonaatti- ja silikaattikuori, joka pysäyttää prosessin jatkumisen. ”Päätin unohtaa passivoivan kerroksen kiertämiseen keskittyvän tutkimuslinjan ja liuottaa magnesiumin ulos kivestä. Tavoit-
teena oli synnyttää prosessi, jossa hiilidioksidi sidotaan magnesiumiin ja saadaan talteen puhdasta magnesiumkarbonaattia, metalleja ja mahdollisesti muita aineita kuten (amorfista) piidioksidia, sievästi eroteltuina ja rahanarvoisina. Lisäksi prosessin tulisi olla nopea ja energiatehokas”, Zevenhoven jatkaa. PILCCU-projektissa tutkimus keskittyy pääasiassa serpentiniittiin magnesiumin lähteenä. Laboratoriomittakaavassa serpentiniitti ja hiilidioksidi on saatu ÅA-prosessissa reagoimaan hyvin keskenään ja tähtäimessä on hiilidioksidin sitominen pysyväksi yhdisteeksi teollisessa mittakaavassa.
Prosessin kehittäminen kesti pitkään PILCCU-projektissa käytettävän ÅAprosessin kehittäminen vaati pitkäjänteistä tutkimusta, yhteistyötä ja useita projekteja. Vuonna 2008 alkaneessa, Suomen Akatemian rahoittamassa CARETECH-projektissa Zevenhoven työskenteli Åbo Akademissa muun muassa väitöskirjaopiskelijoiden kanssa. Tähtäimessä oli karbonoida magnesium-
ALOITUSKUVA
Professori Ron Zevenhoven tutkii mm. serpentiniittikivien käyttöä CO2:n sidonnassa.
8
MATERIA 4 – 2023
