Työn tavoitteena oli tarkastella mineraalien karbonoinnin soveltuvuutta Suomen massa- ja paperiteollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen. Taustatyö aloitettiin kartoittamalla massa- ja paperiteollisuuden tämän hetkinen hiilidioksidipäästötilanne. Hiilidioksidin vähennyksen, talteenoton, varastoinnin ja hyötykäytön mahdollisuudet Suomessa ja maailmalla selvitettiin kirjallisuudesta. Kuplivan leijupetikattilan soveltuvuutta karbonointi prosessiin selvitettiin alustavilla kokeilla.

Massa- ja paperiteollisuuden osuus Suomen fossiilisista hiilidioksidipäästöistä on noin 15 prosenttia. Merkittävimmät hiilidioksidipäästöjen lähteet metsäteollisuudessa ovat energiantuotanto ja fossiilisten polttoaineiden käyttö prosesseissa. Energiatehokkuuden parantaminen, uusiutuviin polttoaineisiin siirtyminen, energian kulutuksen vähentäminen sekä sähkön- ja lämmöntuotannon suhteen nostaminen ovat esimerkkejä keinoista, joilla hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää sellu- ja paperitehtaissa.

Hiilidioksidia voidaan erottaa kaasuvirrasta, varastoida ja joissain tapauksissa hyötykäyttää toisessa prosessissa tai tuotteessa. Tällöin kaasu ei vapaudu ilmakehään. Hiilidioksidin erotustekniikat perustuvat pääasiassa absorptioon, adsorptioon, kryogeenimenetelmiin ja membraanierotusmenetelmiin. Ensisijaiset loppusijoituksen vaihtoehdot ovat varastointi kaasuna tai nesteenä maan alle tai valtameriin sekä varastointi reagoimattomassa kiinteässä olomuodossa. Talteen otettua hiilidioksidia voidaan hyötykäyttää erilaisissa teollisissa prosesseissa esimerkiksi pH:n säätämiseen.

Mikäli reaktion kinetiikkaa saadaan parannettua, mineraalikarbonaatio näyttää olevan paras pitkän aikavälin vaihtoehto hiilidioksidin varastointiin Suomessa. Suomen massa- ja paperitehtailla syntyy vuosittain huomattava määrä CO2 päästöjä, joten hiilidioksidin erotus on teknisesti ja taloudellisesti mahdollista. Talteen otettu hiilidioksidi voidaan kuljettaa esimerkiksi putkea pitkin. Massa- ja paperitehtaiden päästömäärien ja sijaintien perusteella työssä muodostettiin alustava hiilidioksidin siirtoverkko tehtaiden ja kaivosten välille.

Kokeelliset tulokset osoittavat, että kupliva leijupetikattila voisi soveltua mineraalien karbonointiin. Todennäköisesti kestää kuitenkin vielä vuosia ennen kuin teknologia saadaan kehitettyä asteelle, joka mahdollistaisi mineraalikarbonaation taloudellisesti järkevän integroinnin Suomen massa- ja paperiteollisuuteen.