Metanolin tuotanto ja polttokennot rakennusten energiantuotannossa

Abstract

Työssä tarkasteltiin metanolia ja sen käyttötarkoituksia. Tarkemmin syvennyttiin metanolin lähtöaineisiin ja tuotantotapoihin. Työssä tutkitaan myös polttokennoja ja niiden hyödyntämistä rakennusten energiantuotantoon sekä opetuskäyttöön. Metanolia pidetään ilmastoystävällisenä ja helppona polttoaineena. Polttokennot ovat ennestään tutumpia autokäytössä ja kannettavissa laitteissa, mutta potentiaalia nähdään myös sähkön ja lämmön yhteistuotannossa. Työn tavoitteena oli syventyä metanolin tuotantoon sekä polttokennojen toimintaan ja potentiaaliin rakennusten energiantuotannossa ja opetuskäytössä. Aiheesta oleellisen ja ajankohtaisen teki muuttuva energiatalous ja ilmastotavoitteet. Polttokennoissa nähdään suuri potentiaali nousta energiamarkkinoilla korkealle. Opinnäytetyö toteutettiin kirjallisuuskatsauksena.

Opinnäytetyössä käytettiin lähteinä alan tieteellisiä julkaisuja, kuten tutkimuksia ja artikkeleita, sekä aiheeseen liittyviä energia- ja ilmastoyritysten ja organisaatioiden aineistoja. Lisäksi viitattiin Yhdysvaltain energiaministeriön julkaisuihin.

Työssä huomattiin, että metanolia pystyy tuottamaan monesta eri lähteestä, monella eri tapaa. Vihreän metanolin valmistus voisi jopa vähentää ilmaston hiilidioksidipäästöjä. Polttokennoilla on suuri potentiaali toimia puhtaasti sekä tehokkaasti rakennusten sähkö- ja lämpöenergian tuotannossa. Järjestelmiä täytyy kuitenkin vielä kehittää lisää ja teknologian käytöstä täytyy tehdä rahallisesti sen arvoista. Tässä voisi kuitenkin olla ympäristöystävällinen energiantuotantotapa.

The thesis explores methanol and its various applications, with a particular focus on its raw materials and production processes. It also investigates fuel cells and their use in buildings energy production and educational applications. Methanol is considered a climate-friendly and easily handled fuel. Fuel cells are more commonly known for their use in vehicles and portable devices, but they also show promise in combined heat and power generation. The objective of this thesis was to delve into methanol production and the operation and potential of fuel cells in buildings energy systems and for educational use. The topic is timely and relevant due to the evolving energy economy and climate goals. Fuel cells are seen as having significant potential to gain a strong position in the energy market. The thesis was conducted as a literature review.

The sources used in this thesis include scientific publications such as research papers and articles, as well as materials from energy and climate organizations. Publications from the U.S. Department of Energy and the Finnish healthcare sector were also referenced.

The thesis found that methanol can be produced from a wide range of sources using various methods. The production of green methanol could even contribute to reducing global carbon dioxide emissions. Fuel cells have significant potential to provide clean and efficient electricity and heat for buildings. However, these systems still require further development, and the use of this technology must become economically viable. Nevertheless, this approach could represent an environmentally friendly method of energy production.