Koldioxid blir dyrbart pulver
Vem har inte hört att industrin släpper ut för mycket klimatgaser? Snart kan stålindustrin börja sluka upp koldioxid, och göra pengar på det.
Kalla den koldioxidslukare eller resursåtervinnare – den är både och. Aalto-universitetet presenterar världens första pilotanläggning som gör en värdefull mineralprodukt på slagg från stålindustrin, och det så att man konsumerar koldioxid i stället för att producera.
Processen är förvånansvärt enkel, men vi tar en nybörjarkurs för säkerhets skull:
– Här har vi slagg, säger Mika Järvinen, professor i energiteknik, och håller upp en burk med tungt, mörkgrått pulver.
Slaggen är en restprodukt, sådant som blir över när man tillverkar stål av järnmalm. Också slaggen innehåller värdefulla metaller, men halterna är så låga att pulvret är nästan gratis. Mest används det till markutfyllnad och vid vägarbeten.
– Och här har vi PCC, säger Järvinen och lyfter upp en lika stor men betydligt lättare burk med 50 gånger dyrare pulver.
PCC eller utfällt kalciumkarbonat är slutprodukten forskarna får när de kör slaggen genom den mackapär de har riggat upp i energiteknikhallen i Otnäs. Och PCC kan säljas exempelvis till pappersindustrin. PCC höjer tryckkvaliteten på papper (så att trycksvärtan inte rinner omkring) och hindrar pappret från att gulna i solsken. PCC används också i plast och mycket annat.
Forskaren Arshe Said demonstrerar hur mörkgrått pulver blir vitt:
– Vi löser upp slaggen med ammoniumklorid och filtrerar vätskan. Sedan kör vi koldioxidbubblor genom det som blir kvar.
Då sker en kemisk reaktion som omvandlar slaggen till kalciumkarbonat. Idén har ursprungligen utvecklats vid Åbo Akademi, och nu har forskarna vid ÅA och Aalto tillsammans med stålbolaget Ruukki fått patent på metoden.
– Vi började med en halv liters reaktor. I pilotanläggningen har vi skalat upp metoden 400 gånger, men för kommersiell produktion måste man skala upp ännu mer, säger Järvinen.
Arshe Said tillägger att utmaningen ändå inte är att göra anläggningen större.
– Det svåra är att göra PCC-pulvret ännu finare. Pappersindustrin vill ha riktigt fint pulver där varje kristall dessutom är av en viss form. Där har vi en del att göra, säger han.
Bäst vid stålverken
Om forskarna kan lösa de tekniska utmaningarna återstår att övertyga marknaden. Järvinen och Arshe tippar att en första demonstrationsanläggning kunde riggas upp vid Ruukkis stålverk inom tre år eller så. Rimligtvis bör det finnas en kommersiell efterfrågan på PCC i framtiden.
– De här anläggningarna passar bäst intill stålverken. Där finns både slaggen och koldioxidutsläppen, säger Said.
– Plus spillvärme som kunde användas för att torka kalciumkarbonatet. Vi tror det finns en hel del potential i det här, tillägger Järvinen.
Åtminstone är processen ett svar på klimat- och resurspolitikens utmaningar. PCC-framställning med den här energisnåla metoden binder koldioxid och återvinner ändliga naturresurser.
– Världens kalcium tar slut i något skede. Det här är ett första steg mot ett slutet kalciumkretslopp. Dessutom återvinner man komponenter i slagg och minskar stålindustrins nettoutsläpp, säger Järvinen.
En del energi- och klimatexperter tror benhårt på CCS-tekniken för avskiljning och lagring av koldioxid, andra menar att den inte kan bli kommersiellt gångbar på evigheter. Här är Otnäs steget före:
– CCS är en tvåstegsteknik, först ska man avskilja och sedan lagra koldioxiden, och det är dyrt. Här gör vi allt i ett steg och betydligt förmånligare, säger Arshe Said.