Teollisuuden materiaalisivuvirtojen hyödyntämisen tarve lisääntyy siirryttäessä kohti fossiilivapaata energian tuotantoa

Ilmastonmuutoksen torjunta sekä muut kestävyyshaasteet vaativat siirtymistä pois lineaarisesta talousmallista kiertotalouteen, jossa käytössä olevat materiaalit säilyvät arvoketjuissa mahdollisimman pitkään. Energiantuotannossa tämä tarkoittaa uusiutuvien energianlähteiden lisäksi teollisuuden sivuvirtojen hyödyntämistä. Kiertotalousperusteisessa energiajärjestelmässä esimerkiksi tehtaan hukkalämpö siirretään takaisin teollisuuden prosesseihin, ohjataan toiseen tehtaaseen tai käytetään kotitalouksien lämmitykseen.

LUT-yliopiston termodynamiikan apulaisprofessorin Tero Tynjälän mukaan sivuvirrat ovat keskeinen osa tulevaisuuden energiajärjestelmää.

”Sivuvirtojen hyödyntäminen on keskeistä, kun siirrymme pois fossiilisten raaka-aineiden käytöstä. Niiden avulla energianlähteiden käyttö tehostuu ja häviöitä voidaan pienentää”, Tynjälä sanoo.

Sivuvirroissa nähdään potentiaalia, mutta suuri osa jää käyttämättä

Työ- ja elinkeinoministeriön vuonna 2020 toteuttamassa teollisuuden alojen vähähiilisyystiekarttatyössä miltei kaikilla toimialoilla nähtiin potentiaalia sivuvirtojen aiempaa laajemmassa hyödyntämisessä. Potentiaalista huolimatta merkittävä osa esimerkiksi hukkalämmöstä jää käyttämättä.

”Vuosittain useita terawattitunteja hukkalämpöä olisi melko järkevästi hyötykäytettävissä. Taloudellisen potentiaalin suhteen puhumme lämmön hinnasta riippuen sadoista miljoonista euroista vuodessa”, sanoo Tero Tynjälä, termodynamiikan apulaisprofessori LUT-yliopistosta.

Potentiaalia sivuvirtojen hyödyntämiseen löytyy kaiken kokoisista yrityksistä, muun muassa elintarviketeollisuudessa, raaka-aineiden jalostuksessa ja tuotantoteollisuudessa. Esimerkiksi elintarviketeollisuuden ylijäämäraaka-aineista voidaan tuottaa biokaasua korvaamaan tuotantolaitosten käyttämää nestekaasua ja näin vähentää fossiilisten polttoaineiden käytöstä aiheutuvia päästöjä. Lähitulevaisuudessa hukkalämmön määrä taas lisääntyy.

”On nähtävissä, että perinteisten hukkalämpöjen rinnalle on syntymässä uusia hukkalämmön lähteitä. Esimerkkeinä näistä ovat konesalit ja laskentakeskukset. Lisäksi mikäli vetyä ryhdytään tuottamaan laajasti, lähes kolmannes tarvittavasta sähkötehosta häviää hukkana ympäristöön. Tämä voi tarkoittaa satoja megawatteja hukkaa”, Tynjälä kertoo.

Kilpailukyky vahvistuu

Yrityksille sivuvirtojen hyödyntäminen on mahdollisuus kustannussäästöihin ja tehostuneeseen kilpailukykyyn, mutta samalla myös välttämättömyys toimintaympäristössä, joka ohjaa yhä vahvemmin pois fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Hukkalämmön ja biojätteen hyödyntämisen mahdollistavat uudet teknologiset ratkaisut kehittyvät jatkuvasti.

Eteenpäin katsovien ratkaisujen käyttöönotolla yritys voi minimoida riskejä, jotka liittyvät esimerkiksi fossiilisten polttoaineiden kohoaviin hintoihin ja kustannuksiin. Kun teollisuuden prosessista syntyvä hukka saadaan talteen ja tuotua prosessiin uudelleen, tulee hukka hyötykäyttöön tai parhaassa tapauksessa sitä ei enää edes synny. Kun hukka hyödynnetään, vähenee primäärienergian käyttötarve, jolloin myös raaka-aineita tarvitaan vähemmän.

Teollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen tarjoaa mahdollisuuksia skaalaetuihin, jotka hyödyttävät teollisuuden toimijoiden lisäksi myös muita paikallisia toimijoita. Esimerkiksi kaukolämpöverkon avulla voidaan siirtää yhden tehtaan hukkalämpöä alueen muiden tehtaiden käyttöön.

Sijoittajat ja yhteiskunta toivovat yrityksiltä yhä selkeämpää vastuunottoa ratkaisujen toteuttamisesta ja asiakkaat ovat yhä tiedostavampia. Puhtaampien ratkaisujen käyttöönotto vahvistaa myös yrityksen mainetta samalla, kun yrityksille on hyvin ajankohtaista ennakoida muuttuvan toimintaympäristön, esimerkiksi nousevien päästöoikeusmaksujen, vaikutusta kustannusrakenteeseen.

Uudet toimintamallit tarpeen

Hukkalämmön ja sivuvirtojen hyödyntäminen vaatii investointeja laitoksen käyttöinfrastruktuuriin ja modernisointiin. Investoinneissa tulisi huomioida energia- ja sivuvirrat ja tuotantoprosessit, niiden optimointi ja digitalisointi sekä puhtaaseen energiaan siirtyminen.
Sivuvirtojen laajamittaisempi hyödyntäminen voi vaatia myös uudenlaista osaamista sekä mahdollisesti lisäresursseja yrityksiltä. Kynnys muuttaa nykyisiä toimintatapoja voi olla korkea ja investoinnin suuruus saattaa arveluttaa.

Tulevaisuuden sähkö- ja lämpömarkkina on monimutkainen eivätkä teollisuusyritykset voi olla kaikkien alojen asiantuntijoita. Uudenlaiset toimintamallit ja tarve löytää osaava kumppani korostuvat. Aivan kuten yritykset ulkoistavat IT-palvelunsa, on energiantuotantoratkaisujen ulkoistaminen mahdollista.

Osaava kumppani investoi kustannustehokkaasti, kantaa investointeihin liittyvät riskit muuttuvassa markkinassa sekä ylläpitää ja modernisoi energiainfrastruktuuria kestävän kehityksen mukaisesti. Kumppani tukee sopivien ratkaisujen valinnassa ja etsii aktiivisesti uusia käyttökohteita teollisuuden sivutuotteille.