Hyvinkääläinen Fescon on rakentanut menetelmän, jolla leijupetimateriaali syntyy teollisuuden sivuvirrasta ja kiertää vielä itsekin uudelleen käyttöön.
Meri Hellsten
Laasti- ja hiekkatuotteita kehittävä ja valmistava Fescon Oy on saanut patentin sekä leijupetikattilan uudesta käyttömenetelmästä että itse kattilasta, jonka materiaalina on kiteytetty, kvartsiton masuunikuona.
Materiaalilleen yritys on antanut tuotenimen Granuli.
Leijupolttoa käytetään energian tuottamiseen niin voimalaitoksissa kuin teollisuudessa. Kun polttoaine joutuu tekemisiin kuuman leijutushiekan kanssa, mahdollistuu tehokas aineen- ja lämmönsiirto.
”Materiaalillamme pystyy viemään polttoprosessin täysin uudelle tasolle”, sanoo Fesconin toimitusjohtaja Kimmo Peltola.
Sysäys kehitystyölle syntyi, kun aiemmat petimateriaalit osoittautuivat hankaliksi. Puu- ja biopolttoaineiden sisältämät alkalimetallit kalium ja natrium reagoivat luonnonhiekan sisältämän kvartsin kanssa. Tämä aiheuttaa sintraantumista eli petihiekan kokkaroitumista.
”Koko kymmenien tonnien hiekkapeti muuttuu sintraantumisen vuoksi kiveksi. Voimala joudutaan silloin sammuttamaan, puhdistamaan ja käynnistämään uudelleen, mikä on hyvin kallista”, kuvailee yhtiön teknologiajohtaja Tapio Klasila.
Yhdessä Fesconin hiekkaliiketoiminnan johtajan Eero Majasen kanssa Klasila tutki vuosia, kuinka kokkaroitumista voitaisiin ehkäistä. Näin kaksikko tunnisti ongelman alkulähteen eli luonnonhiekan ja biomassojen käyttämisen yhdessä.
Jotta sintraantuminen saataisiin estettyä, kattilasta pitäisi poistaa joko kvartsi tai alkalit. Uusiutuvien biomassojen polttaminen kuitenkin korvaa fossiilisten polttoaineiden käyttöä, joten alkalimetallien poisto rajautui ulos.
”Ainoaksi vaihtoehdoksi jäi siis hiekan sisältämän kvartsin poistaminen.”
Sopivaa petimateriaalia lähdettiin etsimään erilaisista teollisista sivuvirroista, sillä luonnosta kvartsittomia mineraaleja ei riittävinä pitoisuuksina juurikaan löydy. Mukaan tutkimuksiin valikoitui myös terästeollisuuden sivutuote masuunikuona.
”Rupesimme selvittämään sen soveltuvuutta ja saimmekin masuunikuonan jalostettua luonnonhiekan korvaajaksi”, Klasila kertoo.
Kannattavaa kiertotaloutta
Masuunikuona ei reagoi alkalien kanssa, joten pedin sintraantumariski pienenee selvästi. Leijupetimateriaalin vaihtotarve putoaa jopa 80 prosenttia verrattuna tavanomaiseen hiekkapetiin.
”Hiekka on katoava luonnonvara, vaikka tuntuisikin, että sitä on meillä yllin kyllin”, Klasila muistuttaa.
”Meidän materiaalissamme hiekka voidaan korvata kokonaan kiertotaloustuotteella.”
Myös itse petimateriaali voidaan polton jälkeen käyttää uudelleen. Se tapahtuu seulomalla pohjatuhkan seasta talteen tietyn kokoiset masuunikuonapartikkelit.
Hiekan korvaaminen kuonamateriaalilla säästää ympäristöä, mutta lisäksi se on energiantuottajalle taloudellisesti kannattavaa.
”Materiaalinkulutuksen merkittävä vähennys kompensoi kiertotaloustuotteen korkeamman hinnan. Korvaaminen tulee siis laitokselle edullisemmaksi.”
Uutta petimateriaalia hyödyntää Suomessa jo toistakymmentä voimalaa. Sitä menee myös vientiin.
Klasila uskoo materiaalin kysynnän kasvavan sitä mukaa kuin uusiutumattomien polttoaineiden, esimerkiksi kivihiilen ja turpeen käyttö vähenee.
”Voimalaitoksia on markkina-alueellamme satoja.”
(Kuva Kati Kamunen) Teknologiajohtaja Tapio Klasila esittelee mikroskoopilla tehtävää rakeistumisen tutkimusta.
Juttu on julkaistu ensimmäisen kerran Kiertotalous ja kemia -sarjassa Kemia-lehden numerossa 6/2021.
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
