Huippuyritykset selvittävät ammoniakin hyödyntämistä

Aalto yliopisto on mukana kolmivuotisessa meriteollisuuden ammoniakkipolttoaineen kehitysprojektissa AINAssa(Ammonia Energy Conversion and Social Acceptance).

Projektissa ovat mukana myös Vaasan yliopisto, Åbo Akademi, Turun yliopisto ja VTT. Teollisuuskumppaneita ovat Wärtsilä, YARA, Andritz, Flexens, Elcogen, Convion ja Elomatic.

Projekti on saanut Business Finlandilta 2,5 miljoonan euron rahoituksen, josta Aalto-yliopiston osuus on 1,1 miljoonaa.

Aalto tiedotti hankkeesta 23.10.

Keskeinen aine vetytaloudessa

Ammoniakista povataan teollisuuteen vihreän vedyn varastointimenetelmää ja merenkulkuun puhdasta polttoainevaihtoehtoa. Sen käyttöön liittyviä ongelmia selvitetään yliopistojen ja teollisuuden yhteisessä tutkimushankkeessa. 

“Uusiutuvalla energialla tuotettua vihreää vetyä voitaisiin hyödyntää yhteiskunnassa raaka-aineena ja energialähteenä, mutta sen varastointi on haasteellista ja kallista. Ammoniakki tarjoaa tähän kustannustehokkaan vaihtoehdon. Vihreä ammoniakki on vaihtoehto meriteollisuuden polttoaineeksi ja teollisuuden energialähteenä laajemminkin”, sanoo tiedotteessa tutkimusprojektia vetävä energiatekniikan professori Ville Vuorinen Aalto-yliopistosta.

”Tutkimustietoa tarvitaan, jotta perinteisesti fossiilisilla polttoaineilla toimineet sovellukset voidaan muuntaa toimimaan uusilla polttoaineilla”, Vuorinen sanoo.

”Ammoniakki ei esimerkiksi pala kovin intensiivisesti, se on myrkyllistä, ja se voi syövyttää tiettyjä metalleja herkästi. Tarvitsemme siis perusymmärrystä ammoniakin käytöstä energialähteenä: miten se palaa moottorissa ja polttimissa tai toimii polttokennoissa. Tutkimme tätä 3D-virtausmallinnuksen avulla. Tutkimme kokeellisesti myös sitä, kuinka ammoniakki voidaan purkaa takaisin vedyksi. Vetyä ja ammoniakkia yhdessä on tutkittu vasta vähän”, Vuorinen sanoo.

Vihreä ja harmaa ammoniakki

Ammoniakki on kemiallinen yhdiste, joka jalostetaan vedystä ja typestä. Maakaasun avulla tuotettua ammoniakkia kutsutaan harmaaksi ammoniakiksi. Vihreällä ammoniakilla viitataan ammoniakkiin, joka on tuotettu päästöttömästi uusiutuvalla energialla, kuten aurinko- tai tuulienergialla. Lopputulokseltaan aineet ovat samat. Ammoniakkia käytetään paljon esimerkiksi lannoitteissa.

Meriteollisuudessa suuria laivoja on haastava sähköistää. Ala onkin kääntänyt katseensa vihreisiin polttoaineisiin, joista ammoniakki on yksi lupaavimmista. Sen käytöstä ei synny hiilidioksidipäästöjä ja sitä on helppo varastoida, sillä toisin kuin vety, se nesteytyy helposti ja säilyy hyvin. Vety voidaan sitoa ammoniakkiin kuljetusta ja säilytystä varten, ja erottaa käyttökohteessa, kuten voimalaitoksessa, takaisin vedyksi.

Jotta ammoniakista tai vedystä saadaan tuotettua energiaa, se tulee joko polttaa tai muuntaa sähköksi polttokennojen avulla.

”Palamisella on huono maine fossiilisten polttoaineiden vuoksi. Ammoniakin palaminen voi myös esimerkiksi tuottaa pieniä määriä ilokaasua, mikä on erittäin haitallinen kasvihuonekaasu. Turvallisuus- ja sääntelykysymykset ovat ammoniakin kohdalla vielä alkutekijöissään”, Vuorinen sanoo.