Seuraava pysäkki on nettonolla – luonnollinen teknologia on valmis tulevaisuuteen nyt
Höyry auttoi mullistamaan nykyajan teollisuuden ja teknologian.
Voimme puhtailla ja tehokkailla höyryjärjestelmillä steriloida lääkinnälliset laitteet toimenpidettä varten, valmistaa rokotteita ja muita lääkkeitä ja jopa panna paikallisessa pubissa myytävää olutta.
Mutta onko ilmastohätätilaa vastaan taistellessamme realistista puhua höyrystä tärkeänä osana matkalla nollahiilipäästöihin? Voidaanko höyryn tuottaminen irrottaa fossiilisista polttoaineista niin, että se on aidosti kestävää teknologiaa?
Juuri sitä tavoittelemme luonnollisella teknologialla.
Nykyiset höyrykattilat ovat todella tehokkaita, ja ne minimoivat tarvittavan energian. Höyry sisältää paljon lämpöä ja energiaa, eli sen tuotantoinfrastruktuuri ja putkisto voivat olla kompakteja säästäen tilaa ja käyttäen vähemmän raakamateriaaleja.
Maailman siirtyessä yhä enemmän uusiutuvan sähköntuotannon suuntaan, höyrystä tulee yhä kestävämpää ja vähähiilisempää: sitä on mahdollista tuottaa puhtaalla sähköllä, vihreällä vedyllä tai biomassakattiloissa, joten höyryn valmistaminen pienemmillä hiilipäästöillä on saavutettavissa jo nyt. Se on esimerkiksi tärkeä osa energiaratkaisuja lämpövarastona ja yhteistuotannossa (CHP).
Oikein käytettynä höyry on luontaisesti puhdasta ja turvallista. Tulipalon tai myrkyllisten jätteiden vaaraa ei ole, ja ainoa sivutuote on vesi. Se voidaan lauhduttaa ja käyttää uudestaan, aivan kuten vesi kiertää luonnossa; sade ja haihtuminen pitävät planeettamme elossa.
Höyryn tarjoamat mahdolliset hyödyt ovat valtavat. Esimerkiksi 35 % kaikesta Iso-Britannian teollisuuden lämmöstä tuotetaan höyryjärjestelmillä. Ison-Britannian kokonaisenergiantarpeesta 73 % aiheutuu lämmitystarpeesta, joten höyryntuotannon tehokkuuden parantamisella on suuri vaikutus.
Puhdas teknologia
Näitä ympäristötavoitteita tukeakseen Spirax Sarco kehittää uusia teknologioita taatakseen sen, että höyry on pitkäaikainen osa hiiletöntä tulevaisuuttamme.
Käytettäessä täysin uusiutuvien energianlähteiden, kuten vesi-, aurinko ja tuulisähkön kanssa, sähköiset höyrynkehittimet ovat päästöttömiä eivätkä tuota hiilidioksidia. Ne voivat muuttaa uusiutuvaa sähköä höyryksi 97 prosentin hyötysuhteella.
Toinen vaihtoehto on käyttää vihreää vetyä polttoaineena lämmitettäessä vettä ja kehitettäessä höyryä. Lisäksi tämä teknologia vähentää poistuvan kaasun volyymia 10 prosentilla, ja parantaa siten kattilan tehokkuutta merkittävästi.
Höyryä voidaan tuottaa polttamalla orgaanisia jätteitä, kuten oliivimassaa, riisin kuoria ja palmunydinkuoria, jotka syntyvät elintarviketuotannon sivutuotteena. Tätä biomassaa voidaan käyttää lämmöntuotannon lisäksi myös sähköntuotantoon käytettäessä yhteistuotanto (CHP) -järjestelmää. Orgaanisen jätteen vähentäminen ja biomassan hyödyntäminen parantaa ympäristöystävällisyyttä sekä pienentää energialaskuja.
Höyry käytännössä
Höyryn eri käyttötarkoituksilla on selkeästi etuja, mutta mistä höyryjärjestelmä oikeastaan koostuu?
Höyryjärjestelmän ydin on kattila, joka nykypäivänä polttaa usein fossiilista polttoainetta, mutta sitä voitaisiin käyttää sen sijaan sähköllä tai biomassalla. Poltin syöttää kuumia kaasuja boilerin putkien läpi. Putket kulkevat vesisäiliössä, jossa vettä lämmitetään.
Kun vesi on riittävän kuumaa, se kiehuu ja muodostuu höyrykuplia, jotka ohjautuvat sen jälkeen höyryjärjestelmän putkien ja venttiilien läpi. Höyryn lämpötila riippuu kattilan paineesta, ja tyypillisesti se on >150 ºC.
Kun höyry saavuttaa kohteensa tehtaassa tai tuotantolaitoksessa, sillä on useita mahdollisia käyttötapoja: esimerkiksi ”autoklaavi”, joka on höyryllä täytetty kammio jossa steriloidaan lääketieteen instrumentteja, tai ruoan kypsentäminen tai keittäminen käyttämällä ”höyrypataa”, jossa kattilan/pannun ympärillä on höyrytäytteinen vaippa.
Yleensä höyryn kulkua mitataan useissa järjestelmän pisteissä, jotta energiankulutusta ja -tehokkuutta voidaan valvoa tarkasti. Osana teollisuuden lisääntyvää digitalisaatiota sekä siirtymää teolliseen IoT:hen on mahdollisuus optimoida ja automatisoida uudet höyryteknologiat. Tällöin säästetään rahaa ennaltaehkäisevällä huollolla ja parannetaan tehokkuutta.
Mukana muutoksessa
Höyry on luotettu ja testattu teknologia, joka perustuu hyvin tunnettuihin periaatteisiin ja luotettaviin tuloksiin. Höyry on edullinen ja matalan riskin tapa vähentää päästöjä matkalla kohti nettonollaa ilman, että olemassa olevaa infrastruktuuria tarvitsee purkaa ja korvata.
Luonnollista teknologiaa tukee kymmenien vuosien insinöörityön asiantuntemus. Se perustuu tiettyihin mitattaviin tuloksiin, jotka ovat riittävän merkittäviä saamaan aikaan todellisia muutoksia – ja joiden avulla organisaatiot pystyvät osoittamaan selkeästi sitoutuvansa kestävyyteen.
Se mahdollistaa teollisuuden irrottautumisen fossiilisista polttoaineista ja siirtymisen kestävämpään tapaan kohti hiilettömiä höyryjärjestelmiä lämmön- ja energiantuotannossa sekä steriloinnissa.
1 Source: Aggreko Report (March 2021), included at https://www.natural-technology.com/en
2 https://www.anu.edu.au/news/all-news/anu-scientists-set-solar-thermal-record