Jätteet ja tähteet uusiutuvaksi polttoaineeksi

Nesteen suomalaistiimi European Inventor Award -kilpailun finaaliin. NEXBTL-teknologia muuntaa esimerkiksi elintarviketeollisuuden eläinrasvajätteen tai käytetyn paistorasvan huippuluokan polttoaineeksi.

Kansainvälisen energiajärjestö IEA:n mukaan liikenteestä aiheutuneet päästöt ovat arviolta 7,3 biljoonaa CO2-tonnia maailmanlaajuisesti vuosittain. Tämä vastaa noin 20 prosenttia kaikista globaaleista CO2-päästöistä. IEA lisäksi arvioi, että keskiraskaat ja raskaat kuorma-autot sekä lentoliikenne ovat vastuussa 30 prosentista liikenteen päästöistä. Globaalia kasvihuonekaasujen tuotantoa on vähennettävä, jotta voidaan taata kestävämpi tulevaisuus ja lieventää ilmastonmuutoksen vaikutuksia.

Nesteen suomalaistiimi, johon kuuluvat Pia Bergström, Annika Malm, Jukka Myllyoja, Jukka-Pekka Pasanen ja Blanka Toukoniitty, ovat olleet kehittämässä innovatiivista prosessia, jossa jätteistä ja tähteistä muunnetaan uusiutuvia tuotteita tieliikenteeseen, lentoliikenteelle ja muille sektoreille. Suomalaistiimi on valittu finaaliin Industry-kategoriassa tämän vuoden European Inventor Award -kilpailussa, huomioinosoituksena heidän lupaavalle työlleen.

Tiimi valittiin finaaliin yli 600 osallistujan joukosta.

Puhtaampi ja tehokkaampi polttoaine

Suomalaiskeksijät ovat olleet mukana kehittämässä Nesteen omaa NEXBTL-teknologiaa ja siihen liittyviä prosesseja, joiden avulla monenlaisia uusiutuvia rasvoja ja öljyjä muunnetaan korkealaatuisiksi uusiutuviksi tuotteiksi.

Yksi tällä teknologialla tuotettu ratkaisu on Neste MY Uusiutuva Diesel, joka on yhteensopiva kaikkien dieselmoottoreiden kanssa, ja jonka avulla kasvihuonekaasupäästöjä voidaan polttoaineen elinkaaren aikana vähentää jopa 75–95 % verrattuna fossiiliseen dieseliin. Neste MY Uusiutuva Lentopolttoaine (Sustainable Aviation Fuel) voi korvata fossiilisen lentopolttoaineen, ja sekoittamattomana vähentää kasvihuonepäästöjä polttoaineen elinkaaren aikana jopa 80 % verrattuna fossiiliseen lentopolttoaineeseen.

Neste käyttää uusiutuvien tuotteidensa valmistamiseen monenlaisia maailmanlaajuisesti hankittuja raaka-aineita, kuten eläinrasvajätettä, käytettyä paistorasvaa ja kasviöljytuotannon jätteitä ja tähteitä. Erilaisten jätteiden ja tähteiden muuttaminen puhtaiksi hiilivedyiksi vaatii monia vaiheita. Ensimmäisessä vaiheessa epäpuhtaudet poistetaan raaka-aineista esikäsittelyprosessissa ennen jalostamista katalyyttisessä prosessissa, jossa uusiutuvista lähteistä peräisin olevat öljyt ja rasvat muunnetaan hiilivedyiksi. Seuraavaksi hiilivedyt isomeroidaan lopputuotteiden, kuten dieselin tai lentopolttoaineen ominaisuuksien hiomiseksi. Prosessissa hiilivetyjen rakennetta haaroitetaan haluttujen ominaisuuksien luomiseksi. Tämä vaihe varmistaa, että lentokoneen tai auton moottori toimii sujuvasti myös kylmissä olosuhteissa.

Neste tuottaa tällä hetkellä noin 3,3 miljoonaa tonnia uusiutuvaa dieseliä ja muita uusiutuvia tuotteita vuosittain, ja suunnittelee tuotantokapasiteetin lisäämistä 5,5:een miljoonaan tonniin vuoden 2023 loppuun mennessä. Yhtiö aikoo myös esitellä nestemäisen jätemuovin drop-in-syöttöaineena petrokemian teollisuudelle.

Innovointia yhteistyössä

Innovointi kulkee läpi organisaation ja yhteiskumppaniverkostojen, ja mukana työssä on sekä kemistejä, insinöörejä, tutkijoita, tuotekehityksen ammattilaisia että uusiutuvien raaka-aineiden asiantuntijoita.

Puhuttaessa disruptiivisista ideoista, Blanka Toukoniitty kertoo: “Mikä tahansa on mahdollista, mahdoton vain vaatii enemmän aikaa. Uskoimme ideaamme ja teimme sen eteen paljon töitä. Vaikeina ja epäuskon hetkinä on tärkeää keskittyä tavoitteeseen. Tutkimus- ja kehitystyössä tarvitaan kärsivällisyyttä, ja on vain jatkettava eteenpäin”.

Pia Bergström on orgaanisen kemian maisteri, joka aiemmin työskenteli Nesteellä tutkijana ja on nykyään Senior Feedstock Specialist. Annika Malmilla on kemiantekniikan DI-tutkinto, ja toimittuaan tutkijana Nesteellä, työskentelee nyt raaka-aineiden hyödyntämisen parissa. Jukka-Pekka Pasanen, jolla on bio- ja elintarviketekniikan DI-tutkinto, tutkii uusiutuvien polttoaineiden prosesseja ja syöttö-/raaka-aineita. Jukka Myllyoja on koulutukseltaan synteesikemisti ja kokenut T&K-asiantuntija, jolla on yli 30 vuoden työkokemus teknogiakehityksestä Nesteellä. Kemiantekniikan tohtorilla Blanka Toukoniityllä on puolestaan laaja tietämys arvoketjujen kehitystyöstä liittyen uusiutuvien ja kiertotalouden syöttöaineisiin, joista luodaan arvokkaita tuotteita.

Jukka Myllyoja kuvaa haastetta ja koko tiimin motivaatiota vähentää kuljetuksesta aiheutuvia kasvihuonekaasupäästöjä:

“Ilmastonmuutos on valtaisa haaste. Kaikki mahdolliset ratkaisut ovat tarpeen liikenteen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi, eikä yksittäinen teknologia voi ratkaista ongelmaa. Meidän on hyödynnettävä kaikkia mahdollisuuksia ja erilaisia polkuja päästäksemme eroon fossiilista raakaöljyä ja kivihiiltä käyttävistä energiasektoreista”.

Pia Bergström lisää: “Olemme edelläkävijöitä uusiutuvissa polttoaineissa. Meidän on usein pitänyt löytää ratkaisuja haasteisiin – tai oikeastaan mahdollisuuksiin. Innovatiivisuutemme ja menestyksemme taustalla on paljon kovaa työtä, loistavia kollegoita, lahjakkuutta ja hyvää tuuria.”

Riippumaton kansainvälinen tuomaristo valitsi Nesteen tiimin finaaliin. European Inventor Awardin tämän vuoden voittajat julkistetaan hybridimuotoisessa tilaisuudessa 4.7.2023 Valenciassa Espanjassa. Seremonia lähetetään verkossa ja on avoin kaikille.