Hiilidioksidi kemikaalien lähtöaineena

Abstract

Työ on kirjallisuusselvitys kemikaaleista, joiden valmistuksessa käytetään hiilidioksidia lähtöaineena. Työssä tarkastellaan kemikaalien valmistuksen lisäksi hieman hiilidioksidin talteenottomenetelmiä ja kuljetusta. Kemikaaleista mainitaan vuosittaiset tuotantomäärät, tuotantomenetelmät, katalyyttien käyttö ja pohditaan tuottamisen kannattavuutta sekä haasteita. Vaikka hiilidioksidista voidaan valmistaa monia kemikaaleja, on tällä hetkellä olemassa vain muutama reaktioreitti, jotka ovat taloudellisesti toteutettavissa. Kemikaalien ja polttoaineiden valmistus hiilidioksidista on intensiivisen tutkimuksen alla.

Hiilidioksidin talteenotto menetelmät voidaan jakaa kolmeen osaan: talteenotto ennen polttoa, talteenotto polton jälkeen ja happipoltto. Muita mielenkiintoisia menetelmiä hiilidioksidin talteenotolle ovat talteenotto levien avulla, talteenotto ilmasta ja kemikaalikierto. Hiilidioksidia kuljetetaan putkistolla, laivoilla, rekoilla ja junilla. Putkikuljetus on yleisin menetelmä ja soveltuu erityisesti suurien hiilidioksidimäärien kuljettamiseen.

Hiilidioksidia voidaan käyttää hyödyksi suoraan tai konversion kautta. Suoria hyötykäyttökohteita ovat esimerkiksi saannon parantaminen kasvihuoneissa tai öljyn pumppaamisen tehostaminen. Konversion kautta hiilidioksidista voidaan valmistaa kemikaaleja, polttoaineita ja rakennusmateriaaleja. Kaupallisella tasolla tuotettavia kemikaaleja ovat mm. urea, metanoli ja salisyylihappo, polyuretaani, polyolit ja polykarbonaatit. Kemikaalien tuottaminen hiilidioksidista vaatii yleensä paljon energiaa ja suorituskykyisiä katalyyttejä, jotka ovat intensiivisen tutkimuksen alla.