Synteettisen metaanin valmistus hiilidioksidista

Abstract

Työssä tehtiin teknis-taloudellinen selvitys synteeettisen metaanin valmistuksesta ja tarkasteltiin taloudelliseen kannattavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuteen pohjautuen. Hiilidioksidin talteenottoa pidetään yhtenä merkittävimmistä ilmastonmuutoksen hillitsemiskeinoista ja BECCS-ketjulla voidaan poistaa ilmakehästä hiilidioksidia. Työssä kartoitettiin synteettisen metaanin potentiaalia bioenergian savukaasujen talteen otetun hiilidioksidin jatkojalosteena, vaikka nykyisessä päästökaupassa ei ole taloudellisia kannustimia hiilinegatiivisuuteen. PtG-järjestelmillä voidaan varastoida uusiutuvan energian ylituotantoa polttoaineen muodossa. Vedyn varastointiin liittyy haasteita, joten uusiutuvien energialähteiden ylituoton varastointi metaanina on houkuttelevaa.

Arvio veden elektrolyysistä saatavasta vedystä saadaan ottamalla käytettävän veden massasta noin 11 %. Metanoinnista syntyvällä vedellä voidaan korvata noin 50 % elektrolyysin vaatimasta vedestä. Maksimiarvio vuoden 2030 SNG:n tulosta on 75 €/MWh, joka kattaa jatkuvan metanoinnin, jos sähkön hinta on alle 24 €/MWh. Korkeammilla sähkön hinnoilla metanointi ei ole taloudellisesti kannattavaa.

The work included a technical and economic study of the production of synthetic me-thane and examined the factors affecting economic profitability. The study was con-ducted based on the literature. Carbon capture is considered to be one of the most important means of mitigating climate change and the BECCS chain can remove car-bon dioxide from the atmosphere. The work mapped the potential of synthetic me-thane as a further refinery of carbon dioxide recovered from bioenergy flue gases, although there are no economic incentives for carbon negativity in the current emis-sions trading scheme. Hydrogen storage is challenging, so storing surplus renewable energy as methane is attractive.

An estimate of the hydrogen obtained from the electrolysis of water is obtained by taking about 11% of the mass of water used. About 50% of the water required for electrolysis can be replaced by water from methanation. The maximum estimate of the 2030 SNG result is 75 € / MWh, which covers continuous methanation if the price of electricity is less than 24 € / MWh. At higher electricity prices, methanation is not economically viable.