Hiilidioksidin talteenotto
Energian tuotannon hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää joko siirtymällä tuotantomuotoihin, jotka eivät tuota hiilidioksidipäästöjä tai ottamalla syntynyt hiilidioksidi talteen. Maailman hiilidioksidipäästöjä ei ole mahdollista saada vähennettyä lähivuosikymmeninä ilman hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia niin paljon, että kansainvälisissä ilmastoneuvotteluissa sovittu ilmakehän lämpötilan nousun rajoittaminen kahteen asteeseen olisi mahdollista.
Hiilidioksidin talteenottoa sekä siihen liittyvää hyötykäyttöä tai loppusijoitusta on kehitetty jo vuosikymmenten ajan. Talteenottoon ja loppusijoitukseen liittyy kuitenkin vielä huomattavia teknisiä ja taloudellisia sekä osin myös ympäristöllisiä haasteita. Maailmalla on meneillään useita hiilidioksidin talteenoton pilottihankkeita voimalaitoksissa. EU:n tavoitteena on saada demonstrointilaitoksia käyntiin viimeistään vuonna 2015. Teknologian uskotaan olevan voimalaitosten osalta kaupallisesti saatavilla noin vuonna 2030.
Hiilidioksidipäästöistä voidaan saada talteen palamisprosessin jälkeisellä talteenotolla jopa 90 prosenttia. Nykytekniikoilla hiilivoimalaitoksen hyötysuhde pienenisi noin 11–14 prosenttiyksikköä verrattuna tilanteeseen ilman hiilidioksidin talteenottoa. Kaasutusprosessiin liittyvässä polttoainekaasun puhdistuksessa voidaan päästä 40 prosentin hiilidioksidin erotusasteeseen. Laitoksen hyötysuhde pienenee noin 7–11 prosenttia.
Hiilidioksidin talteenotto on jo kaupallisessa käytössä öljyntuotannossa sekä pienessä mittakaavassa joissakin teollisissa prosesseissa, joissa hiilidioksidille löytyy hyötykäyttöä. Kaupallisessa käytössä olevissa talteenottomenetelmissä palamisprosessissa syntynyt hiilidioksidi joko nesteytetään savukaasupesurissa tai sidotaan kemiallisesti sopivaan materiaaliin. Vastaavasti kaasutusprosesseissa polttoainekaasun hiilidioksidi voidaan poistaa pesurin avulla ennen palamisprosessia.
Pesurissa nesteytetty hiilidioksidi kuljetetaan putkistolla ja pumpataan loppusijoituspaikkaan kaasuna. Loppusijoituspaikkana voi toimia esimerkiksi hyödynnetyt öljy- ja maakaasulähteet sekä valtamerien syvänteet. Sitominen mineraaleihin on tehokkainta pienemmissä laitoksissa ja vain, jos tarvittavien mineraalien ja lopputuotteen, johon hiilidioksidi on sidottu, kuljetusmatkat eivät ole pitkiä.
Hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää myös käyttämällä hyväksi luonnon omaa kykyä sitoa hiilidioksidia. Hiilen erottaminen ja talteenotto maaperään ja kasvillisuuteen voidaan toteuttaa eri tavoin. Yksi tapa on hidastaa orgaanisen aineen biologista hajoamista, joka vapauttaa hiilidioksidia, ja nopeuttaa yhteyttämistä. Käytännön esimerkkinä tästä voidaan mainita hakattujen alueiden uudelleen metsittäminen erityisesti pitkäaikaisilla puulajeilla.
