Laivojen päästöistä lannoitteita – MERI-NEWS-hanke yhdistää merenkulun ja maatalouden kestävät ratkaisut
MERI-NEWS-hankkeessa käynnistyvä monitieteinen tutkimus tähtää merkittävään läpimurtoon merenkulun ja maatalouden kestävyyden sekä lannoiteomavaraisuuden parantamisessa. Tavoitteena on hyödyntää laivojen päästöjä ja jätevirtoja lannoitteiden, polttoaineiden ja grafiitin tuotantoon. Näin voidaan kierrättää arvokkaita raaka-aineita sekä parantaa resurssitehokkuutta, omavaraisuutta ja huoltovarmuutta niin Suomessa kuin maailmanlaajuisesti. Lisäksi hankkeessa arvioidaan mahdollisuuksia vähentää maatalouden ilmastopäästöjä.
Laivojen päästöjä ja jätevirtoja ei vielä nykyisin hyödynnetä raaka-aineina, vaikka ne sisältävät arvokkaita komponentteja. Uusien liiketoimintamallien ja prosessien avulla nämä virrat voidaan muuntaa hyödyllisiksi tuotteiksi. MERI-NEWS-hanke tutkii täysin uusia konsepteja ja kehittää teknologioita, joilla meriliikenteen päästöt ja jätteet voidaan hyödyntää lannoitteiden, polttoaineiden ja grafiitin tuotannossa.
MERI-NEWS-hankkeen lähestymistapa on kokonaisvaltainen: se kattaa teknologiat laivojen päästöjen ja jätevirtojen talteenottoon ja hyödyntämiseen sekä tutkimuksen urealannoitteiden satovasteisiin ja peltojen ilmastopäästöjen vähentämiseen ureapohjaisten lannoitteiden avulla. Lisäksi hankkeen myötä perustetaan Ship Business Model Forum -asiantuntijaverkosto, joka kartoittaa uusia liiketoimintamalleja ja markkinoita laivapäästöistä johdetuille tuotteille. Kestävät ratkaisut lisäävät kilpailukykyä ja vauhdittavat siirtymää kohti vähäpäästöistä merenkulkua.
Toinen painopiste on laivojen jätteiden hyödyntäminen biokaasun tuotannossa sekä metanolipolttoaineen synteesi biokaasun CO₂-osuudesta ja metaanista hajotetusta vedystä. Metaanin hajottaminen tuottaa myös hiiltä, jota voidaan käyttää grafiitin raaka-aineena. Grafiitin kysyntää kasvattaa merkittävästi liikenteen sähköistyminen, ja litiumioniakut käyttävät jo noin 50 % saatavilla olevasta grafiitista. Suoran metanolisynteesin kehittäminen perustuu VTT:n aiempaan osaamiseen, jota laajennetaan merenkulun mittakaavaan.
"Varustamot ja telakkayhtiöt ovat jo vuosien ajan tiedostaneet potentiaalin, joka liittyy risteilylaivan operoinnissa syntyvien jätteiden hyötykäyttöön. Meyer Turku Oy on mukana MERI-NEWS-hankkeessa ja uskoo sen tuottavan merkittävän edistysaskeleen tämän erittäin kiinnostavan mutta vaativan aihepiirin saralla. Hankkeessa tutkittavat muut kiertotalouden ja kestävän kehityksen periaatteiden mukaiset tutkimusaiheet niin ikään vastaavat alamme tarpeeseen”, toteaa Meyer Turun kehityspäällikkö Jussi Blomberg.
Ammoniakin kysyntä kasvaa merkittävästi
Arviolta puolet maailman väestöstä on riippuvainen perinteisistä fossiilisilla polttoaineilla tuotetusta ammoniakista valmistetuista lannoitteista. Kysynnän ennakoidaan kasvavan merkittävästi sekä ammoniakki- ja ureapohjaisina lannoitteina että hiilivapaana meripolttoaineena, energian varastointiratkaisuna ja vedyn kantajana.
”Ammoniakin valmistus nk. Haber–Bosch-prosessilla maakaasusta on erittäin energiaintensiivinen ja tuotanto on myös maantieteellisesti keskittynyttä. Tämä lisää painetta kehittää uusia tuotantopolkuja ammoniakin ja typpipohjaisten lannoitteiden valmistukseen.”, mainitsee VTT:n johtava erikoistutkija Matti Reinikainen.
MERI-NEWS-hankkeessa kehitetään menetelmiä laivojen typen oksidipäästöjen (NOx) talteenottoon ja uusien synteesireittien luomiseen ammoniakin ja urean tuotantoa varten.
”Arvioiden mukaan laivojen päästöistä voitaisiin tuottaa jopa 12 miljoonaa tonnia typpipohjaista lannoitetta vuosittain, ja energiantuotannon päästöt huomioiden määrä olisi vielä suurempi. Vaihtoehtoisten teknologioiden kehittäminen lisäisi paikallista omavaraisuutta kriittisten lannoitteiden tuotannossa ja tukisi siirtymää fossiilittomiin raaka-aineisiin”, kertoo VTT:n johtava tutkija Päivi Aakko-Saksa.
Ureapohjaiset lannoitteet voivat vähentää päästöjä pellolla
“Ureapohjaiset lannoitteet voivat vähentää peltoviljelyn ilmastoa lämmittävää typpioksiduulipäästöä (N₂O) verrattuna perinteisiin lannoitteisiin, mutta tutkimusta pohjoisista tuotanto-olosuhteista on toistaiseksi vähän. Tähän keskitytään MERI-NEWS-hankkeen tutkimuksessa Luonnonvarakeskuksen Maaningan kenttäkokeissa”, kertoo tutkija Sanna Kykkänen Lukesta.
Tavoitteena on arvioida urealla lannoittamisen satopotentiaali sekä ilmastopäästöt Suomen olosuhteissa ja edistää ympäristön kannalta kestävää urean käyttöä. Tutkimuksessa verrataan erilaisia ureapohjaisia lannoitteita yleisesti käytettyihin ammoniumnitraattilannoitteisiin nurmiviljelyssä. Nurmen merkitys satokasvina on maito- ja naudanlihan tuotannon vuoksi merkittävä Suomessa. Maatalousmaasta noin 40 prosenttia on nurmia.
"Inhibiittoreita sisältävät urealannoitteet voivat mahdollisesti pienentää väkilannoitetypen käytöstä aiheutuvia typpioksiduulipäästöjä. Positiivisen ilmastovaikutuksen lisäksi on tärkeää pyrkiä lisäämään nurmisatoja ja pienentämään sadonmuodostuksen kokonaiskustannusta. Suomessa inhibiittoreita sisältävän urealannoitteen käyttö on vielä vähäistä, mutta ulkomailla käyttö on yleisempää ja käyttökokemukset hyviä. Valio on kiinnostunut erityisesti MERI-NEWS-hankkeen pitkäkestoisten agronomisten urealannoitekokeiden tuloksista, joissa saadaan tieto inhibiittoria sisältävän urealannoitteen ilmastovaikutuksista, sadonmuodostusvaikutuksesta ja kustannusvaikutuksesta", kertoo kehityspäällikkö Robert Harmoinen Valiolta.
Kolmevuotisessa MERI-NEWS-hankkeessa ovat mukana seuraavat toimijat: Business Finland, VTT, Luonnonvarakeskus (Luke), Meyer Turku, Valio, HVK, ROTOBOOST, Green North Energy, Langh Tech, FC Fertilizing Oy. VTT:n koordinoiman hankkeen budjetti on 1,46 miljoonaa euroa.
