Teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämisen perusta

Maailmanlaajuisten kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttama ilmastonmuutos edellyttää kiireellisiä toimia hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Prosessiteollisuus on merkittävä tekijä, ja kaikilla sektoreilla on vahvat mahdollisuudet saavuttaa päästövähennyksiä, jolloin nettonollatavoitteeseen päästään vuoteen 2050 mennessä. Jos hiilipainotteiset teollisuudenalat yhdessä pystyvät puolittamaan päästönsä - mikä on saavutettavissa oleva tavoite lähivuosikymmeninä - se vähentää maailmanlaajuisia päästöjä lähes 15 prosenttia.

Perustan rakentaminen teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämiselle edellyttää maailmanlaajuista johtajuutta ja koordinaatiota kaikilla teollisuusaloilla sekä mittavia ja kohdennettuja investointeja innovatiivisiin, puhtaisiin ja kehittyviin teknologioihin, kuten vetyyn ja muihin vaihtoehtoisiin polttoaineisiin.

Koko energiasektori – mukaan lukien sähkö, lämpö ja liikenne – tuottaa noin kolme neljäsosaa koko maailman kasvihuonekaasupäästöistä. Teollisuuden energiankäyttö on noin kolmannes kokonaismäärästä, ja merkittävä osa päästöistä aiheutuu raudan ja teräksen valmistuksesta, kemian ja petrokemian jalostuksesta, lääkkeiden valmistuksesta, öljyn ja kaasun tuotannosta sekä sementin valmistuksesta.

Elintarvike- ja juomateollisuus, värimetallit kuten alumiini, sellu- ja paperiteollisuus, koneistus, kaivosteollisuus, louhinta, rakentaminen, tekstiili- ja puutuotteet sekä autoteollisuus ovat myös merkittäviä teollisuuden päästöjen aiheuttajia. 

Liikenne, jolla on keskeinen rooli kaikilla teollisuuden markkinoilla, tuottaa myös merkittävästi kasvihuonekaasupäästöjä. Tämä johtuu osittain sähköautojen sähkön tuotannosta (epäsuorat päästöt), mutta myös kaikista suorista päästöistä, jotka aiheutuvat fossiilisten polttoaineiden käyttämisestä liikenteen voimanlähteenä.

Tieliikenteen osuus bensiinin ja dieselin poltosta aiheutuvista maailmanlaajuisista päästöistä on merkittävä. Arviolta 60 prosenttia tieliikenteen päästöistä tulee matkustajaliikenteestä ja loput 40 prosenttia maanteiden tavaraliikenteestä.

Lento-, meri- ja rautatieliikenne muodostavat loput liikenteeseen liittyvistä päästöistä. Lisäksi huonosti rakennetut tai huoltamattomat vuotavat putkistot voivat aiheuttaa suoria hajapäästöjä, joista suurin osa on metaania, joka on erittäin voimakas kasvihuonekaasu.

Globaalisti voimalaitokset aiheuttavat suurimman osan kasvihuonekaasupäästöistä polttamalla hiiltä, ​​öljyä ja maakaasua perinteisissä voimalaitoksissa. Siksi siirtyminen puhtaampaan sähköntuotantoteknologiaan on olennainen tapa vähentää hiilidioksidia.

Maailmanlaajuinen teollisuuden hiilidioksidipäästötavoite on yleisesti hyväksytty "Net Zero vuoteen 2050 mennessä". Kuten kaaviosta näkyy, teollisuuden päästöjen vähentämisessä on edistytty. Kaikki aloitteet eivät kuitenkaan ole sitoutuneet nettonollaan. 

On olemassa useita tunnustettuja tapoja vähentää teollisuuslaitosten hiilidioksidipäästöjä, joita kaikkia käsitellään seuraavissa osissa. 

Globaali johtajuus ja kaupan koordinointi

Globaalit johtoryhmät ovat kehittäneet keinoja kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi, erityisesti kehittämällä Science Based Targets -aloitetta (SBTi), joka asettaa yrityksille ilmastovaikutustavoitteita. SBTi on maailmanlaajuinen aloite, jonka ovat perustaneet Carbon Disclosure Project, UN Global Compact, World Resources Institute ja World Wildlife Fund. Tieteeseen perustuvat tavoitteet tarjoavat puolueettomia mittaustavoitteita, joita yritykset ja maat voivat käyttää nykyisten kasvihuonekaasujen määrittämiseen, sekä vähennyksiä, joita tarvitaan, jotta ohjelmalla saavutetaan nettonolla. Endress+Hauser on ollut SBTi:n jäsen vuodesta 2023. 

Investoinnit innovatiiviseen puhtaaseen teknologiaan ja energiatehokkuuteen

Jotta yritykset saavuttavat kunnianhimoiset tavoitteet, kuten nettonollan vuoteen 2050 mennessä, niiden on tehtävä hiilidioksidipäästöjen vähentämisaloitteita välittömästi ja vauhditettava niitä, kun teknologia pystyy tuottamaan mielekkäitä tuloksia. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi hallitukset ja yksityiset yritykset investoivat puhtaaseen teknologiaan, kuten vihreään vetyyn, aurinko-, tuuli-, vesi-, vuorovesi- ja ydinvoimaan.

Koska jotkin näistä teknologioista ovat tällä hetkellä epäluotettavampia kuin toiset, on huolehdittava hetkellisten aukkojen täyttämisestä. Kaikki nämä teknologiat ovat hiilineutraaleja, eli ne eivät tuota ilmaan haitallisia päästöjä. Lisäksi teollisuuden on pyrittävä vähentämään jätettä ja prosessien toimintahäiriöitä, kuten vuotoja, jotka kaikki aiheuttavat tarpeettomia päästöjä.

Nykyiset ja nousevat teknologiat sekä käytännöt vedyn avulla tapahtuvaan päästöjen vähentämiseen

Vihreä vety on täysin kestävän kehityksen mukaista eikä tuota kasvihuonekaasuja käytön tai tuotannon yhteydessä. Se on helposti varastoitava ja erittäin monipuolinen ja voidaan yhdistää muihin tuotteisiin, kuten synteettiseen kaasuun ja sähköön. 

Ilmastoeduistaan ​​huolimatta vedyllä on kuitenkin myös haittoja. Se on kallista tuottaa ja käyttää muihin vihreisiin energialähteisiin verrattuna. Lisäksi huolenaiheena on sen skaalautuvuus ja paikka logistiikkaketjussa. 

Vety näyttää lupaavalta, ja sekä maa- että meriliikenteen toimijat investoivat tutkimukseen ja kehitykseen. Myös sähköntuotantolaitokset tutkivat käytäntöjä, joilla maakaasulaitoksissa vedyn käyttöä voidaan lisätä tai jopa korvata maakaasu kokonaan vedyllä. Vetyä voidaan myös sekoittaa maakaasuun olemassa olevissa putkiverkostoissa päästöjen vähentämiseksi.

Lämmön talteenotto ja sektorikytkennät 

Tehokas hiilidioksidipäästöjen vähentäminen edellyttää sähköntuotannossa lukuisia uusiutuvan energian teknologioita. Tämä pätee erityisesti lämmitys-, jäähdytys- ja lämmön talteenottoteknologioihin perinteisen sähkön ja lämmön yhteistuotannon (CHP), yhteistuotantolaitosten ja kaukolämmön kytkennän lisäksi. Lämmitys- ja jäähdytyssektori on 10 % jäljessä sähkösektorista hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä. 

Lämmityssektorin hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on erityisen tärkeää tiheään asutuilla alueilla, kuten Euroopassa, Pohjois-Amerikassa, Intiassa ja Kiinassa, koska se edustaa neljäsosasta puoleen energian loppukulutuksesta näillä markkinoilla ja suurta osaa hiilidioksidipäästöistä muualla maailmassa. 

Lämmitys- ja jäähdytyssektorin on edistettävä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä lisäämällä uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Tätä tavoitetta edistetään myös sektorien yhdistämisellä, jolla pyritään integroimaan sähkö-, lämmitys- ja liikennetoiminnot keskitetymmin hallinnoituun ja riippuvaisempaan järjestelmään energiatehokkuuden optimoimiseksi.

Sekä suoran että epäsuoran sähköistämisen hyödyntäminen voi lisätä näiden sektoreiden energiankäytön ketteryyttä sekä kykyä vähentää ja käyttää uudelleen energiaa energian varastointijärjestelmissä. 

Suunnitelma teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi nettonollan saavuttamiseksi 

Koko teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämistä ei voida toteuttaa yksin, sillä se edellyttää eri markkinasektoreiden, myös julkisten ja yksityisten sidosryhmien, panosta.

Koska hiilidioksidipäästöjen vähentäminen aiheuttaa taloudellisia kustannuksia yksittäisille yrityksille, onnistuminen tällä alalla riippuu sääntelystä ja kannustimista. Jotkut muutokset voivat olla itse rahoitettuja, kuten prosessien muuttaminen kuluttamaan vähemmän energiaa ja raaka-aineita samalla kun tuotetta valmistetaan. Monet hiilidioksidipäästöjen vähentämispyrkimykset eivät kuitenkaan ole taloudellisesti kannattavia edes pitkällä aikavälillä. Tässä vaiheessa tarvitaan ulkopuolisia kannustimia. 

Poliittinen ja yhteiskunnallinen paine on lisääntynyt tämän toiminnan ympärillä viimeisen kahden vuosikymmenen aikana, ja tuloksia on alkanut syntyä. Nykyisellä osittaisella edistymisvauhdilla teollisuus ei kuitenkaan ole saavuttamassa nettonollaa vuoteen 2050 mennessä, joten maailmanlaajuisen kannustinjärjestelmän käyttöönotto saattaa olla tarpeen kiertokulun lisäämiseksi. 

Lisäksi jokaisen teollisuudenalan on saatava käyttöönsä laaja valikoima vähähiilisiä energialähteitä – mukaan lukien vihreä vety, vesivoima, aurinko-, tuuli-, vuorovesi- (edelleen kehittyvä) ja ydinvoima – tuottaakseen tarvittavan energian ilman, että kasvihuonekaasupäästöt lisääntyvät. Ympäristöystävällisten energiatoimitusten lisäksi hiilidioksidin talteenotto ja varastointiteknologiat auttavat organisaatioiden päästöjen vähentämispyrkimyksissä.

Jokaisen tehtaan ja toimialan on myös vähennettävä jätettä ja samalla parannettava tuotteiden laatua ja toiminnan tehokkuutta. Kierrätyksen kautta tapahtuvalla kiertokululla varmistetaan, että resursseja säästetään ja jätteet minimoidaan.

Teollisuus 4.0/5.0 -digitalisointitekniikoiden käyttöönotto ja mittalaitteisiin perustuva data-analytiikka mahdollistavat kehittyneiden prosessinohjauskonseptien käytön tuotantoprosesseissa ja koko arvoketjussa.  ² Tämäntyyppiset aloitteet lisäävät tuottavuutta, parantavat tuotannonohjausta ja vähentävät jätteen syntymistä.

Maailmanlaajuinen teollisuuden, laitosten ja liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on suuri urakka, joka vaatii toimia julkisilta ja yksityisiltä sidosryhmiltä ympäri maailmaa. Sitoumus on toteutettavissa, mutta nollapäästötavoitteiden saavuttaminen vuoteen 2050 mennessä vaatii yhteistyötä.