3D-havainnekuva VTT:n kehittämästä LDR-50-pienreaktorista. Reaktorimoduuli koostuu kahdesta sisäkkäisestä paineastiasta, joiden väliin jäävä tila on täytetty osittain vedellä. Häiriötilanteessa vesi alkaa kiehua, jolloin lämpö siirtyy tehokkaasti reaktorista ulos. Järjestelmään ei kuulu lainkaan liikkuvia osia, joiden vikaantuminen voisi estää sen toiminnan. Keksinnölle myönnettiin patentti marraskuussa 2021. Kuva: VTT

Suomessa kehitteillä ainutlaatuinen kaukolämpöä tuottava ydinreaktori

Pienet ydinvoimalat voivat ratkaista ongelman, miten tuottaa päästötöntä kaukolämpöä.

Suomen sähköntuotanto on eurooppalaisessa vertailussa vähäpäästöistä. Viime vuonna kotimaisesta sähköstä lähes puolet oli uusiutuvasti tuotettua.

Silti suurimman osan hiilidioksidipäästöistä aiheuttaa juuri energiantuotanto. Syynä ovat lämmityksestä aiheutuvat päästöt. Kylmässä pohjolassa lämmitys on pakollista, mutta hiilineutraaleja lämmityskeinoja ei juuri ole käytössä. Puoli Suomea lämpenee yhä fossiilisilla polttoaineilla.Kaukolämpö on Suomen kaupunkien ja taajamien yleisin lämmitysmuoto. Kaukolämpöä on tuotettu muun muassa kivihiilellä, öljyllä ja maakaasulla, mutta ilmastosyistä kivihiilen energiakäyttö Suomessa loppuu 2029 mennessä.?

Ilmastosyiden vuoksi myös muista ilmastoa rasittavista kaukolämmön tuotantotavoista ollaan irtautumassa. Monilla paikkakunnilla maalämpöä tuotetaan yhä enemmän muun muassa puusta tehtävällä biomassalla ja biokaasulla, mutta ensi vuosikymmenellä kaukolämpöä tuotetaan mahdollisesti ydinvoimalla.

VTT aloitti vuonna 2017 kehittämään pienreaktoria kaukolämmön tuotantoa varten.

– Euroopassa on noin 3 500 kaukolämpöverkkoa, Suomessa niitä on noin 200. VTT:llä aloitettiin muutama vuosi sitten pohtimaan, miten kaukolämpöä voitaisiin tuottaa ilmasto- ja ympäristöystävällisesti, kertoo VTT:n tutkimusalueen johtaja Tommi Nyman.

– Koska Suomessa ja monissa muissa Euroopan maissa on toimivia kaukolämpöverkkoja, niitä kannattaa hyödyntää kiinteistöjen lämmityksessä tulevaisuudessakin. Kyse on siitä, että pystymme kehittämään päästöttömän kaukolämmön tuotantotavan, hän jatkaa.

Nyman sanoo biomassan hyödyntämisen olevan mahdollisesti välivaihe kaukolämmön tuotannossa.

– Onko biomassan käyttäminen pitkällä tähtäimellä ratkaisu tilanteessa, jossa meidän pitää yhä enemmän huolehtia biodiversiteetistä, hän kysyy.

Kyse on myös siitä, että tulevaisuudessa biomassasta voi kuitenkin tulla arvokas raaka-aine öljyn tilalle esimerkiksi teollisuudessa ja liikenteen polttoaineiden valmistuksessa. Ydinenergia tarjoaa vaihtoehdon, joka vapauttaa biomassaa lämmöntuotannosta muihin käyttökohteisiin.

Ydinenergia on Suomen suurin yksittäinen sähköntuotantomuoto, jolla katetaan nykyisin noin kolmannes kotimaisesta tuotannosta. Ydinenergian tuotannon kasvihuonekaasupäästöt koko elinkaaren yli ovat pienet, samaa luokkaa kuin esimerkiksi tuulivoiman. 

Vaikka sähköntuotannon hiilijalanjälki on Suomessa pieni, hiilineutraaliuden saavuttaminen edellyttää merkittäviä vähennyksiä myös muilla energiateollisuuden osa-alueilla. Pienydinvoima soveltuu laajentamaan vähäpäästöisen ydinenergian käyttökohteita lämmöntuotantoon.

Pelkästään kaukolämmön tuotannon päästöt olivat vuonna 2019 yli neljä miljoonaa hiilidioksiditonnia. Useissa kaupungeissa lämmöntuotannon puhdistaminen on yksi merkittävimmistä ilmastohaasteista.

Lue lisää Kiinteistö ja energia -lehden numerosta 8/2022!