Gasskib

Jättiläislaiva pumppaa ja jalostaa maakaasun

Öljy ja hiili ovat ilmaston kannalta pahimmat energianlähteet. Maakaasu on fossiilisista polttoaineista vähiten haitallinen. Sen kysyntä kasvaa kovaa vauhtia. Myös porausalusten koko on kasvanut ennätysmittoihin.

Shell

Kolme hinaajaa keskellä Intian valtamerta kiskoo isoa kuormaa. Vaikka hinaajat itse ovat yli 75 metriä pitkiä aluksia, ne näyttävät lelulaivoilta verrattuna kolossiin, jota ne vetävät perässään.

Kolossi eli energiayhtiö Shellin Prelude on maailmanhistorian suurin alus. Lisäksi se on ensimmäisiä merialuksia, joilla on kyydissään kokonainen kaasunjalostuslaitos.

Prelude on suunniteltu hyödyntämään merissä kaukana rannikoista olevia maakaasuesiintymiä. Niissä on suurin osa maailman kaasuvarannoista.

Maakaasu on fossiilisista polttoaineista vähiten ilmastoa kuormittava, ja siksi Preluden kaltaisia aluksia pidetään tärkeinä, kun yritetään siirtyä ympäristöystävällisempään energiaan.

Rakennetta kehutaan niin lujaksi, että se kestäisi äärimmäiset myrskyt, joita esiintyy todennäköisyyslaskelmien mukaan vain kerran 10 000 vuodessa.

Jättiläinen kestää hirmumyrskyn

Tavanomaisiin porauslauttoihin verrattuna Preludella on kaksi merkittävää plussaa. Ensinnäkin se kelluu pinnalla eikä ole kytketty pysyvästi kiinni merenpohjaan. Siten se kestää porauslauttoja paremmin trooppisten hirmumyrskyjen riepottelun. Intian valtameren kaakkoisosissa myrskytuulet voivat puhaltaa 300 kilometriä tunnissa.

Juuri siellä on niin sanottu Browsen allas, jossa Preluden on määrä porata kaasua 275 metrin syvyydestä. Lähin ranta on Australian rannikko yli 200 kilometrin päässä. Näillä vesillä riehuvat toistuvasti maailman rajuimmat myrskyt. Preluden myrskynkestävyyttä on parannettu ontolla tornilla, joka läpäisee laivan perän.

Torni on kiinni pohjassa 16:lla maailman vahvimmiksi mainitulla ketjulla, jotka ovat kiinni 16 ankkurissa. Torni pysyy paikallaan, ja muu alus pääsee vapaasti kiertämään sen ympärillä. Rakennetta kehutaan niin lujaksi, että se kestäisi äärimmäiset myrskyt, joita esiintyy todennäköisyyslaskelmien mukaan vain kerran 10 000 vuodessa.

Fartøjets kraftige forankring

16 jättiankkuria pitää aluksen paikoillaan

Porausalusta pitää paikoillaan 16 ankkuria. Kukin ankkuri on 65 metriä pitkä paalu, joka painuu merenpohjaan. Pohjassa on kiinteä porauslaitteisto, joka pumppaa kaasua pohjan kaasuesiintymästä.

  • Gasskibets drejetårn

    Perässä avonainen torni

    Preluden perässä on sisältä avonainen torni, jota pitkin kaasu nousee pohjasta jalostamoon. Torni on 100 metriä korkea ja 30 metriä leveä, ja se painaa 11 000 tonnia.

  • Runko pyörii tornin ympärillä

    Hirmumyrskyä varten liikkuva runko

    Laivan runko pyörii vapaasti tornin ympärillä. Rakenteen ansiosta laiva kestää jopa hirmumyrskyn.

Preluden toinen vahvuus on sen varustelu. 488 metriä pitkän rungon suojissa on täydellinen kaasunjalostuslaitos. Se puhdistaa merenpohjasta porattavan kaasun, jalostaa sen erilaisiksi tuotteiksi ja jäähdyttää ne 162 pakkasasteeseen.

Siinä lämpötilassa kaasu tiivistyy nesteeksi. Nestemäistä maakaasua mahtuu samaan tilavuuteen 600 kertaa niin paljon kuin kaasumaista.

Nestemäinen kaasu voidaan lastata Preludesta suoraan säiliöaluksiin. Tekniikasta käytetään lyhennettä FLNG (floating liquefied natural gas eli ”kelluva nesteytetty maakaasu”).

Jalostamo siivoaa kaasusta haitallisia aineita

Preluden jalostuslaitoksessa maakaasu jäähdytetään –162 asteeseen, jolloin siitä tulee nestemäistä. Sitä ennen kaasu läpäisee pitkän puhdistusprosessin. Siinä kaasusta poistetaan ainesosia, jotka heikentävät sen laatua ja voivat vahingoittaa aluksen laitteistoja.

Urenset gas ledes ind

Nesteet pois

Kaasun mukana nouseva vesi ja kondensaatti eli hyvin ohut öljy erotetaan jo pohjassa.

Aminer tilsættes

Amiineja joukkoon

Kaasuun lisätään amiineja sitomaan poistettavia aineita, kuten hiilidioksidia ja rikkivetyjä.

Vanddampe trækkes ud

Vesihöyry pois

Kaasuun lisätään ainetta, joka sitoutuu vesihöyryn vesimolekyyleihin ja painuu säiliön pohjalle.

Gassen køles

Merivesi jäähdyttää

Kaasu jäähdytetään –162 asteeseen. Siihen kuluu 50 miljoonaa litraa merivettä tunnissa.

Kaasu nesteytyy

Kun kaasu jäähtyy, se tiivistyy nesteeksi. Neste tarvitsee vain 1/600:n kaasun tilavuudesta.

Kun kaasu voidaan jalostaa aluksella, ei tarvita putkea rannikolle, mikä tekisi kaasusta aivan liian kallista käyttäjille.

FLNG on yleisen käsityksen mukaan ainoa tekniikka, jolla merenpohjan kaasuesiintymät voidaan hyödyntää kannattavasti. Geologit ovat arvioineet, että noin 60 prosenttia kaikista maailman kaasuesiintymistä sijaitsee paikoissa, joista ne saadaan hyötykäyttöön vain FLNG-tekniikalla.

Porausalusta pitää merenpohjassa paikoillaan 16 ankkuria. Kukin ankkuri on yli 60 metriä pitkä paalu, joka painuu merenpohjaan. Katso, miten rakenne on suunniteltu.

Viiden lentotukialuksen massa

Prelude ei ole vain maailman ensimmäinen FLNG-porausalus vaan myös monella tavalla suurin porauslautta ylipäänsä. Silti suunnittelijoilla oli vaikeuksia saada kaikki normaalin kaasunjalostamon laitteistot mahtumaan alukseen.

Työ alkoi jo 1990-luvun puolivälissä. Lopulta jalostamo saatiin kutistettua neljäsosaan normaalista koostaan. Siitä huolimatta Preluden massaksi tuli 600 000 tonnia. Se on yhtä paljon kuin maailman viisi suurinta lentotukialusta yhteensä. Prelude onkin maailmanhistorian suurin alus. Sen hintaa ei ole kerrottu, mutta asiantuntijoiden arviot liikkuvat noin 12 miljardissa eurossa.

Toisaalta juuri suuri koko on valttikortti, jonka ansiosta Prelude todennäköisesti voi olla kannattava. Täydellä teholla toimiessaan se tuottaa vuodessa 3,6 miljoonaa tonnia nestemäistä kaasua. Se riittää lähes kahden miljoonan kotitalouden tarpeisiin. Lisäksi sivutuotteina syntyy 0,4 miljoonaa tonnia propaanikaasua ja 1,3 miljoonaa tonnia ohutta öljyä eli kondensaattia, josta valmistetaan muun muassa muovia.

Prelude on ennätyksellinen alus. Esimerkiksi ankkuriketjut, jotka pitävät alusta paikoillaan, ovat maailman suurimmat.

Kaasu peittoaa hiilen

Kestää todennäköisesti vuosikymmeniä, ennen kuin Prelude on tuottanut takaisin valtavat valmistuskustannuksensa. Toisaalta Shell luottaa siihen, että maakaasu on kysytty tuote vielä pitkään.

Vaikka se on fossiilinen polttoaine ja siten kiihdyttää ilmastonmuutosta, se on silti parempi vaihtoehto kuin hiili tai öljy. Maakaasun palaessa syntyy vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin muista fossiilisista polttoaineista.

Polttoaineiden ilmastokuormitus lasketaan sen mukaan, miten paljon hiilidioksidipäästöjä syntyy tuotettua kilowattituntia kohti. Hiilen ilmastokuormitus on suurin: 350–400 grammaa kilowattituntia kohti. Polttoöljyn hiilijalanjälki on 280 grammaa. Maakaasun päästökuorma on 200 grammaa. Asunnon lämmittäminen kaasulla tuottaa siis puolta vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin jos lämpö tuotettaisiin hiilellä.

Maakaasu sisältää myös vähemmän epäpuhtauksia kuin öljy ja etenkin hiili. Voimalasta, joka käyttää kaasua hiilen tai öljyn asemesta, pääsee ilmakehään huomattavasti vähemmän terveydelle haitallisia hiukkasia, kuten rikkiyhdisteitä.

200 grammaa. Niin paljon hiilidioksidia maakaasu tuottaa kilowattituntia kohti. Hiili tuottaa tuplamäärän.

Tosin maakaasu on itsessään uhka ilmastolle, jos se pääsee ilmakehään. Se koostuu metaanista, joka on hyvin voimakas kasvihuonekaasu.

Tonni metaania ilmakehässä kiihdyttää ilmastonmuutosta sadan vuoden aikana 30 kertaa enemmän kuin tonni hiilidioksidia. Siksi on tärkeää, että kaikki kaasuputket ja -säiliöt pumppauksen, käsittelyn ja kuljetuksen aikana ovat täysin tiiviitä.

Metaani on vaarallista myös siksi, että se on äärimmäisen herkästi syttyvää. Sen räjähdysvoima antaa käyttövoimaa voimaloihin ja moottoreihin, mutta jos Preluden 436 miljardia litraa nestemäistä metaania sattuisi syttymään vahingossa, seuraukset olisivat tuhoisat.

Preluden kaasunkäsittelylaitteet onkin sijoitettu mahdollisimman kauas aluksen niistä osista, joissa liikkuu ihmisiä. Muiden laivojen on pysyteltävä vähintään 1 500 metrin päässä Preludesta.

Maakaasu tulee useimmiten merestä

1 / 3

undefined

Maakaasun kulutus on kasvanut rajusti viime vuosina. Tätä menoa kaasu ohittaa hiilen toiseksi yleisimpänä energianlähteenä vuonna 2035. Yleisin on öljy. Noin 60 prosenttia maailman kaasuesiintymistä on merenpohjassa. Tunnetuista merenpohjan kaasuesiintymistä yli 90 prosenttia sijaitsee viiden valtion alueella. Tosin laajat merialueet ovat tutkimatta. Vuonna 2018 Shell aloitti porauksen Australian luoteisrannikon edustalla. Italialainen kaasuyhtiö Eni aloittaa porauksen Mosambikin aluevesillä vuonna 2022.

Kaasun kysyntä kasvaa

Toistaiseksi maailmassa on vain muutama FLNG-tekniikalla toimiva alus, eikä yksikään niistä yllä lähellekään Preluden tuotantomääriä. Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n mukaan se on ongelma. Järjestö on laskenut, että maakaasun kysyntä kasvaa rajusti lähivuosina.

Yksi suurimmista markkina-alueista on Kiina. Se ostaa maailmalta yhä enemmän kaasua muun muassa korvatakseen hiilivoimaloita, joiden päästöt aiheuttavat saastesumua maan suurkaupunkeihin. Ennusteiden mukaan Kiinan kaasuntuonti on vuonna 2023 jopa 60 prosenttia suurempi kuin vuonna 2017.

IEA huomauttaa myös, että maakaasu on tärkeä raaka-aine monilla teollisuudenaloilla. Siitä valmistetaan muun muassa keinolannoitteita. Keinolannoitteiden merkitys kasvaa entisestään, kun maailman elintarviketuotantoa yritetään tehostaa väestönkasvun tahdissa.

Järjestö kehottaakin energiayhtiöitä kasvattamaan FLNG-laivastojaan.

Lue myös:

Energia

Happi tekee hiilidioksidista polttoainetta raskaampaa

0 minuuttia
Energia

Nykykeinoin lämpökin muuntuu sähköksi

0 minuuttia
Uusiutuvaa energiaa
Energia

Tulevaisuuden energianlähteet

7 minuuttia
Suosituimmat

Kirjaudu sisään

Virhe: Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
NäytäPiilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!