Suomen teollisuudesta löytyy hyödynnettävää hukkaenergiaa vuosittain jopa 4-6 TWh. Tämä vastaa yhden ydinvoimalan vuosituotantoa. Tällä hetkellä hyödyntämiskelpoista käyttöenergiaa hukataan pääosin vesistöön ja ilmaan n. 200-300 miljoonan euron edestä vuodessa.

Mistä hyödyntämiskelpoista hukkaenergiaa sitten yleensä löytyy? Selkeimpiä kohteita ovat teollisuuden poistohöyryt sekä jäähdytysvedet. Näiden lisäksi huomattavia hukkaenergian syntykohteita ovat prosessikaasut, savukaasut, jätevedet, kuivureiden poistokaasut, sekä koneellisen jäähdytyksen lauhdelämmöt. On tärkeää muistaa, että myös haaleaa (jopa +10°C) lämpöä on mahdollista hyödyntää uudelleen.

Talteen otettu hukkaenergia on yleensä kustannustehokkainta ja kannattavinta käyttää teollisuuden omissa prosesseissa, joko kierrättämällä uudistettu ylijäämäenergia takaisin samaan prosessiin tai muualla tuotannossa esimerkiksi kuivauksessa tai esilämmityksessä. Erinomaisia vaihtoehtoja ovat myös kiinteistöjen lämmitys tai myynti kaukolämmön tarpeisiin. Osassa tapauksista hukkalämpöä voidaan käyttää myös sähköntuotantoon. Käyttämällä hukkalämpöjä hyödykseen, yritykset voivat parantaa energiakäytön tehokkuuttaan, vähentää ostoenergian tarvetta sekä vähentää CO2-päästöjään. Teollisen hukkalämmön taloudellisia hyödyntämismahdollisuuksia on avattu myös Motivan toteuttamassa yhteistyöhankkeessa.

Käytössä huipputeknologioita

Hukkalämmön talteenottoon ja hyötykäyttöön on olemassa erilaisia teknologioita. Näitä ovat lämpöpumput, absorptiolaitteet, lämmöntalteenotto sekä ORC-tekniikka. Näitä eri teknologioita sovelletaan sen mukaan, minkälaista ylijäämälämpöä kohteissa on käytettävissä.

Teollisuuden lämpöpumpuilla voidaan optimoida kuuman ja kylmän tuottaminen samalla laitteella. Lämmönlähde on yleensä +0…+40°C ja lämmöntuotto +40…+95°C. Lämpöpumppu ottaa talteen haalean hukkalämmön ja nostaa sen lämpötilan korkeaksi, jolloin lämpö soveltuu käytettäväksi hyvin teollisuuden prosesseihin tai kaukolämpöverkkoon. Perinteisiä lämmöntalteenottoratkaisuja käytetään yleensä lämpöpumppusovellusten apuna.

Absorptiolaitteet soveltuvat kohteisiin, joissa on käytettävissä kuumaa käyttöenergiaa, esimerkiksi kuumaa vettä, höyryä tai pakokaasuja. Absorptiolaitteita voidaan käyttää sekä lämmitys- että jäähdytyskäyttöön. Absorptiolaitteet ovat kestäviä, toimintavarmoja ja niiden huollontarve on vähäistä.

ORC-tekniikkaa käytetään, kun hukkalämpö halutaan muuttaa sähköksi. ORC-laitos soveltuu kohteisiin joissa syntyy jatkuvasti yli 100°C hukkalämpöä. Tyypillisiä lämmönlähteitä ovat biopolttoaineet ja pienet biovoimalaitokset. Energiaa ORC-prosessiin saadaan myös kaatopaikkakaasuista tai teollisesta jätelämmöstä. Käytännön toteutuksissa lämpöenergiasta saatava sähkön osuus on tyypillisesti välillä 7…25%.