Päästöttömällä hukkalämmöllä tuodaan lämpöä tuhansiin kaukolämpökoteihin
Kokkolan Energian tuottamasta kaukolämmöstä yli 40 % tuotetaan Bolidenin prosesseissa syntyvästä hukkalämmöstä. Kesäkuukausina hukkalämpö kattaa käytännössä koko Kokkolan kaukolämpötarpeen siten, että sinkin tuotannon sivutuotteena muodostuva päästötön lämpö riittää yksinään yli 35 000 kokkolalaisen kodin ja käyttöveden lämmittämiseen.
Kokkolan suurteollisuusalue on jo rakennusvaiheessa suunniteltu siten, että alueen toimijat voivat hyödyntää toistensa prosesseissa syntyviä tuotteita.
— Alue on hyvä esimerkki kiertotaloudesta jo ennen kuin kiertotalous-sanaa käytettiin, kertoo Bolidenin energiatehokkuuspäällikkö Aki Haasala.
Kiertotalouden hyödyntämisen ketju ulottuu myös kokkolalaisten kaukolämpöasujien koteihin, sillä Bolidenin tehtailta tuotantoprosesseissa muodostuvaa lämpöä johdetaan Kokkolan Energian kaukolämpöverkkoon. Aki Haasala avaa tuotantoprosessia, jonka sivutuotteena lämpenee tuhansia koteja Kokkolan alueella.
Missä hukkalämpö syntyy ja miten se otetaan talteen?
Bolidenin sinkinvalmistusprosessissa hukkalämpöä muodostuu kahdessa vaiheessa, pasutuksessa ja rikkihappotehtaan jäähdytysprosessin sivutuotteena.
Pasutusvaiheessa sinkkirikaste palaa kahdessa kattilassa yli 900 asteen lämpötilassa. Pasutuksessa rikki poltetaan pois rikasteesta, jolloin prosessissa syntyy sinkin tuotannossa käytettävää pasutetta sekä sivutuotteena rikkidioksidikaasua, lämpöä ja höyryä.
Pasutus tapahtuu uunissa kovalla lämmöllä ja ilmalla. Kahteen kattilaan syötetään rikastetta yhteensä noin 52–57 tuhatta kiloa tunnissa. Rikki palaa uunissa itsestään, joten polttoaineeksi tarvitaan ainoastaan ilmaa. Polttokaasuista muodostuu rikkidioksidia, joka siirretään prosessoitavaksi rikkihappotehtaalle. Pasute menee sinkkitehtaan puhdistamolle, jossa siitä valmistetaan sinkkiliuosta.
Pasutuskattilan prosessissa lämpö otetaan talteen Kokkolan Energian voimalaitokselta tulevan syöttöveden avulla. Vesi lähtee takaisin voimalaitokselle 280 asteisena höyrynä, jonka jälkeen siitä saatavaa lämpöä hyödynnetään ensin voimalaitoksella ennen kuin se lähtee kaukolämpöverkostoon 65 - 115 asteisena, säätyen ulkolämpötilan mukaisesti.
Boliden Kokkolan prosessissa muodostuva lämpö on otettu talteen ja hyödynnetty kaukolämpönä vuosikymmenten ajan eli aina siitä lähtien, kun sinkkitehdas aloitti toimintansa. Ilman hukkalämmön talteenottoa jäähdytysprosessissa syntyvä lämpö ajettaisiin mereen ja suuri energiamäärä jäisi käyttämättä.
Rikkihappotehtaalla potentiaalia lisätä hukkalämmön talteenottoa
Pääosa kaukolämmön tuotannossa hyödynnettävästä hukkalämmöstä saadaan pasutusprosessista, mutta hukkalämpöä otetaan talteen myös Bolidenin rikkihappotehtaalta.
— Potentiaalia hukkalämmön tuottamiseen olisi enemmänkin muun muassa rikkihappotehtaan puolella, Aki Haasala toteaa.
Rikkihappotehtaalla rikkidioksidikaasuun sekoitetaan vettä, jolloin prosessi alkaa lämpenemään eksotermisessä reaktiossa. Lämpötilaa säädellään prosessille suotuisaksi prosessin ajotilanteen mukaisesti. Välikiertovesi jäähdyttää rikkihappoa, mistä lämmin vesi jatkaa eteenpäin lämmittämään kaukolämpöverkostoa kaupungin lämmönvaihtajien avulla.
Yhteistyötä hukkalämmön talteenoton kehittämiseksi
Aki Haasalan mukaan teollisuuden hukkalämmön hyödyntämisessä on valtava määrä potentiaalia.
— Jos kaikki KIPin alueella syntyvä hukkalämpö voitaisiin hyödyntää, niin ei varmasti tarvitsisi käyttää fossiilisia polttoaineita ja myös puun polttoa energiantuotannossa voitaisiin vähentää merkittävästi, Haasala uskoo.
Bolidenin tavoitteena on olla maailman ilmastoystävällisin ja arvostetuin metallien tuottaja. Kokkolan sinkkitehtaan osalta ilmastotavoitteiden saavuttaminen tarkoittaa konkreettisia toimenpiteitä energiankäytön tehokkuuden kehittämiseksi ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Hukkalämpöjen hyödyntämistä selvitetään jatkuvasti, jotta potentiaaliset kohteet tunnistetaan.
—Kiinnostus hukkalämmön yhä laajempaan hyödyntämiseen ja uusien kohteiden löytämiseen on kova, sillä haluamme kehittää toimintaamme jatkuvasti myös tällä osa-alueella, Haasala kertoo.
Boliden on tehnyt hukkalämmön hyödyntämiseen liittyviä selvityksiä myös Centrian ja Motivan kanssa. Kokkolan Energian kanssa yhteistyötä syvennetään, koska paljon on vielä potentiaalia olemassa ja hyvällä yhteistyöllä kehitetään tehdasalueen kaukolämpöverkkoa vastaamaan tulevaisuuden tarpeita.
Teksti: Kokkolan Energian Vincent-asiakaslehti 1/2023
Kuva: Kokkolan Energia / Ulla Nisonen