UPM.FI
  • Energia
  • Mikä hidastaa vetyä?
Artikkeli | 12/09/2020 11:01:03

Mikä hidastaa vetyä?

Uusiutuva vety voisi tehdä suuresta osasta EU:n energiankulutuksesta vähähiilistä. Vedyn kaupallinen käyttö on kuitenkin edelleen vähäistä.

Uusiutuva vety on yksi vastaus ilmastonmuutoksen torjuntaan liittyviin haasteisiin. Se tuotetaan elektrolyysissä uusiutuvalla sähköllä, ja monipuolisuutensa ansiosta sitä voidaan hyödyntää suoraan päästöjen vähentämiseksi monilla toimialoilla, joilla hiilipäästöjä on vaikea pienentää, kuten rauta- ja terästeollisuudessa sekä pitkän matkan kuljetuksissa. Se voidaan myös yhdistää talteenotettuun hiilidioksidiin biopolttoaineiden ja -kemikaalien tuottamiseksi fossiilipohjaisten materiaalien tilalle.

Vaikka uusiutuvalla vedyllä onkin paljon potentiaalia, sen kaupallistaminen on ollut haasteellista. Sen tuotantoteknologiaan tarvitaan paljon pääomaa, ja tuotantoprosessi kuluttaa paljon sähköä. Riittävän edullista vähähiilistä sähköä ei ole ollut saatavilla, ja kehitystä tukeva sääntelykehys ei ole vielä valmis. Viimeaikainen kehitys on kuitenkin edennyt lupaavampaan suuntaan.

Olemme sitoutuneet YK:n 1,5 asteen tavoitteeseen ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi

Vety täydentämään energiantuotantoa

Merkittävä edistysaskel saavutettiin heinäkuussa, kun EU julkisti strategiansa vedyn käytön laajentamisesta osana sitoutumistaan hiilineutraaliuden saavuttamiseen vuoteen 2050 mennessä. Uusiutuvan energian odotetaan vähentävän merkittävästi EU:n energiankulutuksen hiilipäästöjä, ja vedyllä on potentiaalia auttaa vaikeimmin vähennettävien päästöjen laskemisessa.

”Suhtautuminen vetyyn on muuttunut maailmalla huomattavasti vuoden 2010 jälkeen. EU on alkanut toimia aktiivisemmin, lainsäädäntö etenee ja ennen kaikkea uusiutuvan energian saatavuus kasvaa ja kustannukset pienenevät”, kertoo UPM:n tuotekehitysjohtaja Heikki Ilvespää.

Vetyä voidaan tuottaa erilaisissa prosesseissa, mutta eniten toiveita kohdistuu uusiutuvan vedyn valmistamiseen elektrolyysillä, jossa käytetään hiilipäästöttömistä energianlähteistä saatavaa sähköä. Perusteknologia on ollut olemassa jo pitkään, mutta sen käytön hidasteena on ollut edullisen uusiutuvan energian saatavuus. Lisäksi ilmastonmuutoksen vastaiselta taistelulta on puuttunut vahva poliittinen tuki.

”Tuulivoiman kustannusten lasku kilpailukykyiselle tasolle kesti yli 10 vuotta, ja sama trendi nähdään vedyn kanssa, jos vihreään vetyyn panostaminen kasvaa merkittävästi. Tarvitaan yhä paljon uusiutuvaa tai nollapäästöistä energiaa, jotta teknologian käyttö voi yleistyä. Näyttää kuitenkin siltä, että puhdas vetytalous pääsee alkuun, koska Euroopassa ja koko maailmassa on paljon siihen tähtäävää toimintaa”, Ilvespää sanoo.

Vedyn potentiaali kiinnostaa

Mielenkiinto vetyä kohtaan on ollut Euroopassa kasvussa viime vuosina, ja yritykset ja hallitukset ovat tutkineet mahdollisuuksia lähteä mukaan vetytalouteen. UPM Energyn markkinatiedosta ja innovaatioista vastaava johtaja Christian Hoffmann varoittaa kuitenkin, ettei vety ole mikään kaiken mullistava ihmelääke eikä vetyteollisuus nouse hetkessä sormia napsauttamalla.

CO2-vapaata sähköä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi

”Infrastruktuurin rakentamiseen, lainsäädännön laatimiseen ja alalla toimivien yritysten kehittämiseen menee aikaa, samoin ratkaisun tarjoamiseen käyttäjille, joiden on viime kädessä myös investoitava vedyn käyttöön raaka-aineena tai prosessien väliaineena”, Hoffmann sanoo.

Vetytalouteen mukaan lähtemistä pohditaan kuitenkin monilla toimialoilla. Kiinnostus on kasvussa energiaintensiivisillä aloilla, kuten jalostus- ja terästuotannossa sekä merenkulussa ja ilmailussa, sillä niiden on pyrittävä vähähiilisyyteen ja harkittava vetyä yhtenä mahdollisena ratkaisuna.

”Vedyssä houkuttelee myös se, että sitä voidaan tuottaa kaikkialla, kunhan saatavilla on kustannustehokasta hiilidioksidivapaata energiaa ja mahdollisesti soveltuva infrastruktuuri”, Hoffmann sanoo. Lisäksi vetyä voidaan kustannusten ja infrastruktuurin salliessa kuljettaa kohteesta toiseen, jolloin siitä tulee lopulta maailmanlaajuisesti kaupattava hyödyke.

Eurooppa voi johtaa vetytaloutta

UPM:n käyttämä energia on pääsääntöisesti uusiutuvaa ja perustuu esimerkiksi bioenergiaan, vesivoimaan ja ydinvoimaan. Niinpä päästömäärät ovat varsin alhaisella tasolla. UPM on kuitenkin sitoutunut pienentämään hiilidioksidipäästöjään YK:n 1,5 asteen ilmastotavoitteen mukaisesti.

Ilvespää huomauttaa, että UPM:n uusiutuva diesel pienentää hiilidioksidipäästöjä yli 80 prosenttia fossiilipohjaiseen dieseliin verrattuna. ”Jos dieselin tuotantoprosessissa käytetään fossiilisen vedyn sijaan vihreää vetyä, päästöjen pienentämisessä voitaisiin päästä lähemmäs sataa prosenttia.”

Biogeenisen hiilidioksidin talteenotto sellutehtaista tai biopolttoaineprosesseista tarjoaa lisää mahdollisuuksia. ”Vaikka kestävään metsätalouteen perustuva bioenergia on ilmastoneutraalia pitkällä aikavälillä, kun puuston kasvu ja käyttö ovat tasapainossa, mutta biomassan polttamisesta vapautuu kuitenkin hiilidioksidia. Tätä hiilidioksidia voitaisiin ottaa talteen käytettäväksi raaka-aineena yhdessä vedyn kanssa”, Hoffmann sanoo.

Ilvespää on samoilla linjoilla. ”Etsimme teknologioita, joilla biogeeninen hiilidioksidi ja vety voidaan syntetisoida ja muuttaa hiilivedyiksi. Arvioimme myös sen mahdollisuuksia ja kustannustehokkuutta”, hän sanoo. Tämä korostaa puhtaan vedyn monipuolisia käyttötapoja ja hyötyjä.

”Sitä voidaan varastoida, muuntaa, käyttää suoraan tai epäsuorasti, ja se voi yhdistää sähkön, kaasun, lämmön ja liikenteen kaltaiset sektorit. Meidän on hyödynnettävä nykyisiä resursseja entistä paremmin”, Hoffmann painottaa.

Uusiutuvan vedyn integrointi uusiutuvia polttoaineita valmistavaan monituotejalostamoon saattaa olla yksi todennäköisimmistä vetyteknologioiden skenaarioista Suomessa. Varastoinnin ja kuljetuksen näkökulmasta bio- tai sähköpolttoaineet ovat vielä puhdasta vetyä toteutuskelpoisempia.

”Euroopalla on tässä merkittävä asema. Sillä on tarvittavat hankkeet, kuten vihreän kehityksen ohjelma, ja se on paljon pidemmällä ympäristöön liittyvissä asioissa”, Ilvespää huomauttaa. ”Meidän on luotava markkina, joka tekee vedystä hyvän, investointikelpoisen bisneksen. Euroopalla on nyt mahdollisuus nousta tämän talouden ja teknologian johtoon.”

 

Asa Butcher