• hiilidioksidi
• meriliikenne
• meritekniikka

Merenkulun kasvavat päästövähennysvaatimukset ovat lisänneet tarvetta päästöjen vähentämiseen. Yksi mahdollinen ratkaisu on hiilidioksidin talteenotto suoraan aluksella. Teknologia on vielä kehitysvaiheessa, mutta se voi tarjota keinon vähentää nykyisen meriliikenteen päästöjä.

Kansainvälinen meriliikenne on välttämätön osa globaalia taloutta, mutta samalla se tuottaa jonkin verran kasvihuonekaasupäästöjä. Laivaliikenteen osuus maailman hiilidioksidipäästöistä on arviolta noin 2–3 prosenttia. Päästöjen vähentämiseen kohdistuu kasvavaa painetta, sillä kansainväliset säädökset kiristyvät jatkuvasti. Esimerkiksi International Maritime Organization (IMO) on asettanut tavoitteeksi vähentää merenkulun kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi tulevina vuosikymmeninä.

Perinteisesti päästöjä on pyritty vähentämään parantamalla alusten energiatehokkuutta sekä kehittämällä vaihtoehtoisia polttoaineita. Näiden rinnalle on kuitenkin noussut uusi teknologinen ratkaisu: hiilidioksidin talteenotto aluksella eli Onboard Carbon Capture and Storage (OCCS).

Hiilidioksidin talteenotto aluksella

Hiilidioksidin talteenoton perusidea on erottaa hiilidioksidi pakokaasuista ennen kuin se pääsee ilmakehään. Talteen otettu hiilidioksidi paineistetaan ja jäähdytetään nestemäiseksi, minkä jälkeen se varastoidaan aluksen säiliöihin. Kun alus saapuu satamaan, hiilidioksidi voidaan purkaa jatkokäsittelyä tai pysyvää geologista varastointia varten.

Teknologian toimintaperiaate muistuttaa maalla käytössä olevia hiilidioksidin talteenottojärjestelmiä. Meriympäristö asettaa kuitenkin erityisiä haasteita, sillä alukset ovat liikkuvia ja niiden tilankäyttö sekä energiantuotanto ovat rajallisia. Lisäksi meri-ilmaston aiheuttamat vaatimukset materiaaleille ovat huomattavasti tiukemmat kuin maalla. Tämän vuoksi järjestelmän integrointi alukseen vaatii huolellista suunnittelua.

Vaikutukset aluksen suunnitteluun

Hiilidioksidin talteenottojärjestelmät vaikuttavat useisiin aluksen teknisiin ratkaisuihin. Laitteisto ja hiilidioksidisäiliöt voivat lisätä aluksen massaa sadoilla tonneilla, mikä muuttaa aluksen painojakaumaa ja voi vaikuttaa sen vakavuuteen. Lisäksi järjestelmä tarvitsee runsaasti sähköä ja lämpöenergiaa, mikä lisää aluksen energiankulutusta, ja koska energiaa tuotetaan aluksilla pääsääntöisesti polttoainegeneraattoreilla, polttoainekulutus kasvaa.

Tilankäyttö on toinen merkittävä suunnittelukysymys. Esimerkiksi konttialuksilla hiilidioksidin varastointiin käytettävät säiliöt voivat vähentää aluksen käytettävissä olevaa rahtikapasiteettia. Pitkillä merimatkoilla tämä voi vaikuttaa merkittävästi aluksen taloudelliseen tehokkuuteen.

Myös turvallisuusvaatimukset ovat keskeisessä roolissa. Nestemäinen hiilidioksidi varastoidaan paineistettuna ja alhaisessa lämpötilassa, mikä edellyttää erityisiä säiliöitä sekä valvontajärjestelmiä. Mahdolliset vuodot voivat aiheuttaa tukehtumisriskin suljetuissa tiloissa, joten järjestelmiin tarvitaan kaasunilmaisimia, tehokasta ilmanvaihtoa ja muita turvatoimia.

Teknologia vielä kehitysvaiheessa

Hiilidioksidin talteenottoa aluksilla on tähän mennessä testattu vain muutamissa pilotointihankkeissa. Teknologian kehitys on kuitenkin nopeaa, ja useat yritykset kehittävät aktiivisesti uusia ratkaisuja. Esimerkiksi suomalainen Wärtsilä on kehittänyt järjestelmiä, joiden avulla alusten hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää merkittävästi.

Teknologian suurimpia haasteita ovat edelleen korkeat investointikustannukset sekä järjestelmän energiantarve. Toisaalta kiristyvä päästösääntely ja päästökauppajärjestelmät voivat lisätä talteenoton taloudellista kannattavuutta tulevaisuudessa.

Osa tulevaisuuden ratkaisua

Hiilidioksidin talteenotto ei yksin saavuta merenkulun päästötavoitteita. Se voi kuitenkin toimia tärkeänä siirtymävaiheen ratkaisuna erityisesti olemassa oleville aluksille, joiden muuttaminen täysin uusiin polttoaineisiin veisi aikaa.

Teknologian kehittyessä ja satamien infrastruktuurin parantuessa hiilidioksidin talteenotto voi muodostua merkittäväksi osaksi merenkulun päästövähennyskeinoja.

Lähde

Golan, J. 2026. Tilannekatsaus hiilidioksidin talteenoton vaikutuksesta laivasuunnitteluun – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.