Merkittävä kiertotalousloikka Fesconille sekä Suomen energiateollisuudelle - leijupetikattilan käyttömenetelmä patentoitiin

Päivämäärä: 1.9.2020

Fescon Oy on saanut patentin 30.6.2020 leijupetikattilan käyttömenetelmästä sekä leijupetikattilasta, jossa petimateriaalina käytetään kiteytettyä, kvartsivapaata masuunikuonaa eli Granulia. Keksinnön kohteena on polttomenetelmä ja -laitteisto leijupolton tehostamiseksi sekä menetelmässä hyödynnettävä seula käyttökelpoisen leijupetimateriaalin erottamiseksi polttolaitoksen tuhkasta ja palauttamiseksi takaisin leijupetiin.

Leijupolttoa käytetään energian tuottamiseen niin voimalaitoksissa kuin teollisuudessa. Leijupoltosta on tullut eräs tärkeimmistä menetelmistä tuottaa energiaa kiinteistä polttoaineista ympäristöystävällisesti.

”Keksinnöllä on ilmiömäiset vaikutukset kiertotalouteen, ympäristöön sekä energiateollisuuteen. Sillä pystyy viemään polttoprosessin täysin uudelle tasolle”, täräyttää Fescon Oy:n toimitusjohtaja Kimmo Peltola.

Petihiekan sintraantuminen antoi alkusysäyksen kehitykseen

Elettiin vuotta 1998, jolloin uuden paremmin toimivan järjestelmän tutkiminen ja kehittäminen alkoi. Sysäyksen keksimiseen antoi selkeä tarve; voimalaitoksissa oli tullut ongelmaa polttotekniikan kanssa. Piti saada parempi materiaali, jotta poltto toimisi mahdollisimman hyvin. Suurimpana haasteena pidettiin petihiekan sintraantumista. Sintraantuminen eli petihiekan kokkaroituminen tapahtuu alkaalimetallien natriumin (Na) ja kaliumin (K) reagoidessa luonnonhiekan sisältämän kvartsin kanssa. Tutkimuksissa selvisi, että luonnonhiekkapedissä tapahtui alasajoihin johtavia petisintraantumia paljon. Nykypäivänä painetta tuli myös viranomaispuolelta; energiatehokkuutta pitää parantaa, päästöjä ja jätteitä vähentää. Todellisuutta on myös se, että hiekkavarannotkin uhkaavat ehtyä eikä kaikissa paikoissa kaivauksia edes sallita. Hiekkojen laaduissa on myös suuria eroja eikä petimateriaaliksi kelpaa mikä tahansa.

Lukuisat testit tukevat keksinnön ainutlaatuisuutta

Fescon Oy:n hiekkaliiketoiminnan johtaja Eero Majanen sekä Eurofins Expert Servicen vauriotutkimuksen johtaja Tapio Klasila ovat tehneet vuosia tiivistä yhteistyötä kehitystyön ja tutkimusten parissa. Tutkimuksia on tehty runsaasti kuten erilaisia kemiallisia ja fysikaalisia analyysejä, eri laajuisia pilottikokeita hyvin erilaisilla polttoaineilla, materiaalin kulutuskokeita, leijutettavuuskokeita ja termisiä tutkimuksia. Tutkimustulokset perustuvat tarkimpiin ja selektiivisimpiin mittausmenetelmiin. Suomen hiekkavarannotkin on tutkittu tarkasti esimerkiksi minerologian lämmönkestokyvyn ja fraktion osalta sekä eri hiekkalaatujen toimivuus polttoprosessissa. Lisäksi on tutkittu ja vertailtu muita petimateriaalivaihtoehtoja. Vertailutesteissä oli mukana myös muita kuonia kuten oktomurske sekä nikkelikuona. Molemmista vaihtoehtoisista kuonamateriaaleista todettiin ettei niitä voida suositella petikäyttöön niiden sisältämien raskasmetallien vuoksi.

Keksinnöllä ilmiömäiset vaikutukset kiertotalouteen ja energiateollisuuteen

Masuunikuonan käytössä on niin merkittävät hyödyt, että sitä on jopa vaikea ymmärtää. Luonnonhiekka voi sisältää mm. kvartsin haitallista kidemuotoa kristobaliitia, jolla on asbestin kaltaisia haittavaikutuksia. Masuunikuonassa tämä on puhdas nolla, koska se ei sisällä kvartsia. Menetelmä vähentää myös merkittävästi leijupetimateriaalin vaihtotarvetta, jopa 80 %, verrattuna tavanomaiseen hiekkapetiin. Vaihtotarpeen väheneminen säästää myös samassa suhteessa kuljetus-, käsittely-, jäte- ja myös jäteverokustannuksia. Näin ollen ilmansaasteetkin vähenevät. Granulilla on korkea lämmönkestokyky, joten se mahdollistaa korkean palamislämpötilan sekä parantaa siten palamista ja vähentää siinä muodostuvia päästöjä. Lisäksi menetelmä säästää leijupetikattilan vaihtotarvetta.

Granulia käytetään uudelleen erinomaisen kierrätysmenelmän ansiosta, jossa pohjatuhkan seasta seulotaan uudelleen käytettäväksi tietyn kokoiset masuunikuonapartikkelit. Koko pedin sintraantumariski pienenee, sillä masuunikuona ei esimerkiksi reagoi puu- ja biopolttoaineiden sisältämien alkalien kalium ja natrium kanssa. Kattilan kuluminen vähenee, koska masuunikuonan kuluttavuus on materiaalista riippuen 15-25% pienempi kuin hiekalla.

Ympäristölle merkittävää on, että tuote on tehty terästeollisuuden sivutuotteesta, sillä voi vähentää polttoprosessin päästöjä ja sen menekki on perinteistä hiekkaa pienempi. Polton pohjatuhkaa on myös mahdollista käyttää esimerkiksi tienpohjien rakennusmateriaalina.

Fesconin hiekkaliiketoiminta kasvaa huimaa vauhtia

Fescon Oy toimittaa Granulia 20 000 tonnia per vuosi. Tuotetta toimitetaan kotimaan lisäksi myös ulkomaille. Kaiken kaikkiaan hiekkatuotteita toimitetaan vuosittain 200 000 tonnia teollisuuteen, energiateollisuuteen, kunnille ja kaupungeille. Granuli on täysin suomalainen tuote ja sitä valmistetaan tällä hetkellä Raahen tehtaalla. Myös muilla tehtailla Hyvinkäällä, Haukiputaalla ja Harjavallassa on valmiudet tuotantoon.

Tällä hetkellä Suomessa Granulia käyttää toistakymmentä voimalaitosta, joten potentiaalista käyttäjäkuntaa on vielä paljon jäljellä. Nykyisillä Granulin käyttäjillä on pitkä kokemus tuotteen käytöstä ja heidän palautteensa ovat olleet erittäin positiiviset. Tuotteelle on selkeästi kysyntää. Asiantuntijat ovat kiinnostuneita keksinnöstä, raaka-ainetta on saatavilla erittäin hyvin ja vasta muutama prosentti voimalaitoksista on ottanut Granulin käyttöönsä. Tuote on saanut hyvin jalansijaa sekä erinomaisen vastaanoton.

Leijupetikattilan käyttömenetelmän käyttöönotto voi vaatia voimalaitoksilta investointeja esimerkiksi seulontajärjestelmään. Tähän ja moniin muihin kysymyksiin vastaa Fescon Oy:n rautainen ammattilaistiimi sekä Eurofinsin asiantuntijat. Kokonaisvaltaiseen palvelukonseptiin kuuluu tarpeenmukaisen petimateriaalin valinta, valitun menetelmän käyttöönoton tuki ja käytön seuranta sekä petivaihdon optimointi. 

Lisätietoja antaa:

Kimmo Peltola, Fescon Oy:n toimitusjohtaja
puh. 050 307 7413
[email protected]

Eero Majanen, Fescon Oy:n liiketoimintajohtaja, hiekkatuotteet
puh. 040 506 9021
[email protected]