Vety on todellista unelmien raaka-ainetta. Jo tieteiskirjailija Jules Verne näki teoksessaan ”Salaperäinen saari” (1874) sen ratkaisuna siihen, että fossiiliset polttoaineet joskus loppuvat.
Noin 150 vuotta Vernen jälkeen voimistunut pyrkimys päästä eroon fossiilisista polttoaineista on vain kirkastanut tätä unelmaa.
Unelmaa puhtaasta vedystä tavoitellaan myös Jyväskylään valmistuneessa ja tänä keväänä toimintansa aloittavassa teknologian tutkimuskeskus VTT:n uudessa tutkimusympäristössä.
Tutkimuskohteena on vedyn tuottaminen vedestä vesi-, tuuli- tai aurinkovoimalla tuotetun sähkön avulla ja sen hallittua varastointia ja käyttöä.
Nämä ovat oleellisia puhtaaseen vetyyn perustuvien tuotteiden vientiteollisuuden ja -kaupan näkökulmasta, johoin ladataan juuri nyt isoja odotuksia.
Myös tarve ottaa talteen energiantuotannosta tai teollisuudesta syntyvää hiilidioksidia on lisännyt vedyn vetävyyttä raaka-aineena: se ja hiilidioksidi ovat synteettisten polttoaineiden tärkeimmät ainekset. Jo lähivuosina markkinoita arvioidaan syntyvän vauhdilla esimerkiksi e-kerosiinille.
Raskaan liikenteen polttoainevaihtoehtona nähdään pian käytännössä vety, kun sen jakelu alkaa Jyväskylässä suunnitelmien mukaan ensi kesänä.
Vedyn valjastaminen ei ole helppoa, vaikka arvioiden mukaan sitä on noin 90 prosenttia tunnetusta maailmankaikkeudesta.
Vedyllä synkkä historia, mutta valoisa tulevaisuus
Vedyllä on osin synkkä historia. Syy siihen on sen herkkyys reagoida muiden aineiden kanssa. Ihmiskunnan teknologian historiassa se on johtanut myös traagisiin ja räjähtäviin lopputuloksiin.
Näin kävi esimerkiksi toukokuussa 1937, kun silloisen ilmailun vetyinnovaatio eli suuri ilmalaiva Hindenburg tuhoutui.
Nykyisin vetyä käytetään teollisuudessa arkisena raaka-aineena ja sen turvallinen käyttö on tarkoin säänneltyä. Ongelma on ollut se, että valtaosa vedystä on edelleen fossiilista.
Jyväskylässä tutkitaan juuri mahdollisuutta siirtyä fossiilisesta vedystä puhtaaseen eli vedestä fossiilivapaalla sähköllä tuotettuun vetyyn.
Varastoinnin idea on sitoa vety kiinteisiin huokoisiin materiaaleihin. Yhdistämällä tuuli- tai aurinkosähköllä vedestä tuotettu vety ja päästöistä talteenotettu hiilidioksidi saadaan ainakin teoriassa aikaan ilmaston kannalta tuplasti hyvä ratkaisu.
Se onkin jo totta, mutta pienessä mittakaavassa.
– Me olemme jo tuottaneet sähködieseliä hiilidioksidista ja puhtaasta vedystä ja käyttäneet sitä traktorin kuljettamiseen, kertoo VTT:n tiimipäällikkö Janne Kärki.
Kärki ja VTT:n tutkijat ovat mukana HyPER-hankkeessa, jossa tutkitaan juuri vedyn tuotantoa vedestä ja sen varastointia. Yhteistyökumppaneina ovat Jyväskylän yliopisto, Business Jyväskylä ja seitsemän yritystä. Hankkeen rahoitus on noin miljoona euroa.
Suomella etulyöntiasema raaka-aineiden suhteen
Käytännössä Jyväskylässä VTT:n tutkimusympäristö on rakennettu konttiin, jossa vety tuotetaan ja sen sitoutumista huokoisiin kiinteisiin aineisiin tutkitaan.
VTT:n tutkija Mikko Lappalainen kertoo, että tutkimusympäristössä vety tuotetaan elektrolyysillä. Siinä vedestä erotetaan happi ja vety sähkön avulla. Jyväskylässä on käytössä elektrolyysilaiteisto, joka on teknologiana suhteellisen uutta. Vedyn lisäksi se tuottaa happea ja lämpöenergiaa.
Suomessa on katsottu tähän saakka hieman kateellisina valtioita, joiden maaperässä on öljyä ja kivihiiltä.
Nyt tilanne on kääntynyt päinvastaiseksi, koska meillä on paljon synteettisen polttoaineen toista raaka-ainetta eli biogeenistä hiilidioksidia, jota syntyy sekä teollisuudessa että energiantuotannossa.
Vaikka tutkimus on jo edennyt suhteellisen pitkälle, ratkaisevaa on silti tuotanto. Siihen tarvitaan vielä paljon jatkotutkimusta.
– Kaikki tämä pitää vielä saada toimivaksi ja kannattavaksi isossa mittakaavassa, Janne Kärki toteaa.
Selvitettävänä ovat vedyn tuotannon ja varastoinnin kustannukset, jotka vaikuttavat eniten myös kuluttajan maksamaan polttoaineen hintaan.