Haaveita puhtaasta vetytaloudesta on rakenneltu vuosikymmeniä, mutta nyt strategiat ja visiot ovat muuttumassa todellisuudeksi.
Useat suomalaiset suuryhtiöt laittavat jo tuntuvia panoksia "vihreän vedyn" hankkeisiin.
Uuteen vetytalouden aikakauteen odotetaan päästävän halvan ja runsaan tuulivoiman avulla.
Vedyn avulla voidaan varastoida vaihtelevan tuulivoiman tuottamaa energiaa. Lisäksi vedyn avulla teollisuuden hiilidioksidipäästöjä voidaan muuttaa metaaniksi ja vaikkapa kaasubussien polttoaineeksi
Fortum: Vihreän vedyn tuotantoon isoilla hankkeilla
Sähköä tarvitaan paljon, kun veden molekyylejä pilkotaan vedyksi ja hapeksi. Pilkkominen tapahtuu elektrolyysilaitoksessa. Jos laitos käyttää energialähteenään tuuli- tai aurinkovoimaa, lopputuotteeksi saadaan päästötöntä, vihreää vetyä.
Vedestä tehtävä vety ei ole niukkuushyödyke. Sitä voi tuottaa päästöttömästi, kunhan tuuli-, aurinko- tai vesivoimaa riittää. Tuotannon hyötysuhdetta voidaan parantaa käyttämällä tuotannossa syntyvä hukkalämpö esimerkiksi kaukolämpönä.
– Suomessa on mahdollisuuksia lisätä tuntuvasti vihreän vedyn tuotantoa, koska tuulivoiman huomattava lisääminen täällä on mahdollista ilman tukia. Tuuliolosuhteet ovat hyvät ja maa-aluetta runsaasti, sanoo Fortumin projektijohtaja Mikko Muoniovaara.
Tuulivoimayhdistyksen kartalle on merkitty Suomen nykyiset ja suunnitellut tuulivoimahankkeet.
Muoniovaaran mukaan tuulivoimaa tarvittaisiin lisää useita tuhansia megawatteja. Se tarkoittaisi vähintään nykyisen kapasiteetin kaksinkertaistamista. Suomen tuulivoimaloiden teho on nyt vajaa 2600 megawattia.
Fortumilla on Suomessa vireillä useita elektrolyysihankeselvityksiä, mutta niiden yksityiskohtia ei vielä paljasteta. Fortumilla ja sen tytäryhtiö Uniperilla on alkamassa myös Etelä-Ruotsissa suuren vetylaitoksen rakentaminen ensi vuonna kemiateollisuusyhtiö Perstropin tuotantolaitosten yhteyteen.
Elektrolyysilaitokset laivakontin kokoisia ja näköisiä. Tarvittaessa niitä voidaan kytkeä yhteen suuremmaksi kokonaisuudeksi. Fortumin laitoksessa mittaluokka on toinen: sen pinta-ala on 3500 neliömetriä ja lisäksi sen liittyy sadan neliömetrin vedenkäsittelylaitos.
Stenungsundin elektrolyysilaitoksessa ei välttämättä käytettäisi tuulivoimaa, mutta päästöjä vähennettäisin puoli miljoonaa tonnia yhdistämällä vetyä ja laitoksen omassa tuotannossa syntyvää hiilidioksidia. Näin syntyy metaania ja metanolia, joille kemianteollisuudessa on käyttöä.
Metaania voidaan käyttää myös liikenteessä ja sillä olisi mahdollista korvata esimerkiksi fossiilista maakaasua käyttävien bussien polttoaine päästöttömästi.
Ruotsin laitoksen ratkaisevia tukipäätöksiä odotetaan vuoden lopussa. Rakennustöihin aiotaan päästä ensi vuonna.
SSAB: Vety mullistaa teräksen valmistuksen
Vedystä odotetaan ratkaisua myös Suomen suurimpaan yksittäiseen hiilidioksidipäästöjen lähteeseen. SSAB:n terästehdas Raahessa odottaa vedystä suoranaista mullistusta teräksen valmistukseen.
Yhtiöllä on kunnianhimoinen tavoite muuttaa puolet tehtaan tuotannosta hiilettömäksi noin kymmenessä vuodessa. Täysin hiilipäästötöntä tuotannon on määrä olla 2040. Yhtiöllä on jo Ruotsissa toimiva pilottilaitos, jossa terästä syntyy ilman hiilidioksidipäästöjä.
– Tilanne vedyn kanssa vaikuttaa nyt niin hyvältä, että Raahen aikataulu saattaa ehkä aikaistuakin, sanoo SSAB:n teknologiajohtaja Sakari Kallo.
Suunnitelmissa on, että teräksenvalmistuksessa kautta aikojen käytetty koksi korvataan fossiilittomalla sähköllä ja vedyllä. Vetyä tarvitaan paljon ja siksi Kallon mukaan Raahessa tarvittava vety pitäisi tuoda terästehtaaseen putkessa tai sitten vety pitäisi tuottaa tehdasalueella.
Vedyn valmistuksen kustannukset laskevat, kun tuotannon mittaluokka kasvaa. Parasta olisi, jos voitaisiin luoda "vetylaaksoja", joissa olisi lähekkäin vedyn tuottajia, varastoijia, käyttäjiä ja tietenkin paljon uusiutuvaa energiaa.
Fortumin Muoniovaaran mielestä SSAB:n prosessi on hyvä esimerkki mahdollisuuksista vedyn käyttämiseksi. Vetyä voidaan lisäksi varastoida suuria määriä, jolloin se voi toimia myös kausivarastona tasaamassa tuulivoiman vaihteluita.
Neste: Vety nollaa Suomen suurimmat hiilidioksipäästöt
Öljynjalostaja Nesteen tuotantolaitokset Porvoossa ovat Suomen suurimpia hiilidioksidin päästäjiä. Neste on kuitenkin pyrkimässä vajaassa viidessätoista vuodessa tuotannossaan hiilineutraaliksi. Tässäkin tavoitteessa vety on avainsana.
Nyt Porvoossa valmistetaan niin sanottua harmaata vetyä, jonka tuotannossa käytetään fossiilista maakaasua. Siitä syntyy suuret päästöt.
– Nesteellä tehdään jo useiden henkilöiden voimin töitä tuotannon muuttamiseksi hiilineutraaliksi, sanoo Nesteen vetyhankkeista vastaava johtaja Outi Ervasti.
Nyt suunnitellaan investointeja uusiutuvalla sähköllä ja elektrolyysitekniikalla tehtävän vihreän vedyn valmistukseen sekä maakaasusta tuotetun vedyn valmistuksen yhteydessä syntyvän hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin.
Tuulivoiman käyttöä ollaan muutenkin lisäämässä Nesteellä pitkillä ostosopimuksilla. Sopimuksia yhtiö on jo solminut Fortumin sekä Ilmattaren kanssa.
Fortumin uuden Närpiön tuulivoimapuiston tuotannosta Neste ostaa valtaosan.
Tämäkin kuvastaa hyvin sitä yhteistyön tarvetta, jota vetyyn perustuvassa taloudessa tarvitaan.
Suomalaisyhtiöt: Vauhtia vetytalouteen
Helmikuussa kolmisenkymmentä suomalaisyhtiötä perusti "kansallisen vetyklusterin" lisäämään vetytalouteen uskovien yhtiöiden yhteistyötä. Nesteen Ervasti on klusterin ohjausryhmän puheenjohtaja.
Yhteensovitettavaa on paljon.
Klusterin jäsenien hankkeet liittyvät vedyn tuotantoon, sen teollisen käytön lisäämiseen, vedyn kuljettamiseen ja käsittelyyn, soveltamiseen meriliikenteessä, vedyn käsittelyyn tarvittavien laitteistojen kehittämiseen, valmistukseen ja kaupallistamiseen, vedyn hyödyntämiseen lämmityksessä...
Mukana Nesteen, Fortumin ja SSAB:n lisäsi on muun muassa Wärtsilä. Se kehittää moottoreita, jotka voivat käyttää polttoaineenaan vedyn avulla tuotettua metaania tai ammoniakkia. Lappeerannasta mukana on jäsenenä vetykäyttöisiä pienvoimaloita tekevä Aurelia Turbines.
Vetyklusterin johtoryhmässä on erityisesti teollisuuden edustusta ja ainakin alkuvaiheessa vihreää vetyä haluttaisiin käyttää nykyisen teollisuuden muuttamiseen päästöttömäksi. Vedyn käyttäminen esimerkiksi liikenteessä on Ervastin mukaan tulossa vasta myöhemmin.
Teollisuusprosessien lisäksi vedystä on kaavailtu tasausvarastoa energialle, jota tuulivoima tuottaa vaihtelevasti. Ervasti kuitenkin muistuttaa, että vedyn tuotannossa tehokkaimpia ovat suuret elektrolyysilaitokset. Niiden tuotantoa ei voi säätää tunti tunnilta vaihtelevan tuulisähkön perusteella.
– Nyt olisikin löydettävä ratkaisu, jossa sähkön hankinta on taattua, jotta elektrolyysilaitos voi käydä kokoaikaisesti. Tässä säännöt ovat tärkeitä, Ervasti korostaa.
Vetyklusterin synnyttäminen liittyykin osaltaan juuri sääntöjen muovaamiseen. EU:ssa vahvistetaan vihreän vedyn säännöt tänän kesänä. Ratkaisevaa on muun muassa se miten tyynenä päivänä osoitetaan, että prosessissa käytetään uusiutuvaa energiaa.
– Sääntöjen muotoilu on aivan ratkaisevaa vetyhankkeiden kannattavuudelle, vetyklusterin puheenjohtaja Ervasti muistuttaa.