Vedyllä omava­rai­seksi energiasta?

Sähkön­tarve kasvaa jyrkästi. Ener­gian, lämmön ja mate­ri­aa­lien tuotan­nossa siir­ry­tään käyt­tä­mään ener­gian­läh­teenä yhä enem­män fossii­lis­ten polt­toai­nei­den sijaan sähköä. Hiili­neut­raa­lissa tuotan­nossa tarvit­tava sähkö tuote­taan päästöttömästi.

Huoli ilmas­ton lämpe­ne­mi­sestä ja vaati­muk­set pääs­tö­jen radi­kaa­lista vähen­tä­mi­sestä ovat nosta­neet vedyn ener­gian­tuo­tan­nosta käydyn keskus­te­lun ytimeen. Vety ei ole ener­gian­lähde, koska sitä ei sellai­se­naan luon­nosta tavata. Vety pitää valmistaa.

Vedystä puhu­taan­kin ener­gian kanta­jana ja siir­tä­jänä. Sen avulla uusiu­tu­vaa ener­giaa voidaan hyödyn­tää tehok­kaam­min ja varas­toida pidem­pään. Vety on tärkeä synteet­tis­ten polt­toai­nei­den ja kemi­kaa­lien raaka-aine.

Johtava asian­tun­tija Jyrki Alkio työ- ja elin­kei­no­mi­nis­te­riöstä toteaa vetyä tarvit­ta­van erityi­sesti sellai­silla yhteis­kun­nan toimin­ta­loh­koilla, joissa pääs­töt­tö­myys on muilla keinoilla vaikea toteut­taa. Akku­jen varassa kulke­vat sähkö­au­tot toimi­vat hyvin henkilöliikenteessä.

– Raskaa­seen liiken­tee­seen sovel­tu­vat vetyyn perus­tuva polt­to­ken­no­tek­niikka ja vedystä valmis­te­tut sähkö­polt­toai­neet parem­min. Valta­me­ria­luk­sissa voidaan käyt­tää polt­toai­neena vedyn johdan­naista ammo­niak­kia, Alkio selittää.

– Käyt­täes­sämme tule­vai­suu­dessa tuuli­voi­maa paljon nykyistä enem­män koros­tuu vedyn kyky varas­toida ener­giaa ja tasata tuulet­to­mista päivistä johtu­via tuotannonvaihteluita.

Puhtainta ”vihreää vetyä” saadaan hajot­ta­malla vettä vedyksi ja hapeksi elekt­ro­lyy­sissä sähkö­ener­gian avulla.

Puhtainta ”vihreää vetyä” saadaan hajot­ta­malla vettä vedyksi ja hapeksi elekt­ro­lyy­sissä sähkö­ener­gian avulla, käyt­tä­mällä siinä pääs­töt­tö­miä ener­gia­läh­teitä. Suuren sähkön­ku­lu­tuk­sen vuoksi hinta muodos­tuu korkeaksi. Siksi suurin osa maapal­lon vedystä on tuotettu maakaa­susta ”harmaana vetynä”, mistä on aiheu­tu­nut hiilidioksidipäästöjä.

Vihreän vedyn tuot­ta­mi­nen on kallista myös huonon hyöty­suh­teen takia. Vedyn valmis­tuk­sessa sähkön ener­giasta noin 35 prosent­tia muut­tuu enem­män tai vähem­män hukka­läm­möksi. Jos vety taas poltet­tai­siin sähkön­tuo­tan­noksi, siitä voisi saada enim­mil­lään 50 prosent­tia talteen.

”Enem­män kuin hiilineutraali”

Vedystä ja hiili­diok­si­dista valmis­te­taan Power-to‑X ‑tekno­lo­gioi­den avulla hiili­neut­raa­leja polt­toai­neita, esimer­kiksi synteet­tistä meta­no­lia ja siitä jatko­ja­los­tet­tua kero­sii­nia lentokoneisiin.

Power-to‑X (P2X) tarkoit­taa sähkön muun­ta­mista toisiksi tuot­teiksi, kuten ener­gia­tuot­teiksi, kemi­kaa­leiksi tai jopa proteiineiksi.

Tutki­mus­joh­taja Petteri Laak­so­nen LUT-yliopis­ton ener­gia­jär­jes­tel­mien tiede­kun­nasta näkee tällä alueella huikeita mahdollisuuksia.

– Voimme tehdä vedystä ja hiili­diok­si­dista korvaa­via aineita bensii­nille, kero­sii­nille ja diese­lille. Meta­noli sovel­tuu myös kemian­teol­li­suu­den raaka-aineeksi. Siitä voidaan valmis­taa muoveja, liuot­ti­mia ja liimoja, Laak­so­nen luet­te­lee tuot­teita, joiden valmis­ta­mi­nen on aiem­min perus­tu­nut fossii­lis­ten raaka-ainei­den käyttöön.

– Jos käytämme valmis­tuk­seen ilmasta otta­maamme typpeä, saamme ammo­niak­kia, josta voidaan taas tehdä lannoit­teita ja polt­toai­netta valtamerilaivoihin.

Jotta tämä kaikki voitai­siin toteut­taa, hiili­diok­si­dia pitäisi ottaa talteen. Laak­so­sen mukaan Suomessa on isoja biopoh­jai­sia hiili­diok­si­di­lai­tok­sia: kaikki sellu­teh­taat. Niistä on kerät­tä­vissä 24 miljoo­naa tonnia hiili­diok­si­dia, millä voimme valmis­taa yli kaksin­ker­tai­sen määrän tarvit­se­miamme polttoaineita.

– Se on paljon enem­män kuin että me ener­gian suhteen tuli­simme hiili­neut­raa­leiksi tai omava­rai­siksi. Me voimme jopa viedä ener­gia­tuot­teita. Me muutumme moder­niksi öljy­val­tioksi, puhtaan ener­gian OPEC-maaksi, Laak­so­nen maalailee.

RIITTÄÄKÖ SÄHKÖMME KULUTUKSEEN?

Elin­kei­no­asioi­den pääl­likkö Lauri Mura­nen SAK:sta oli mukana TEM:n viime vuonna aset­ta­massa työryh­mässä etsi­mässä keinoja ener­gia-alan sektori-inte­graa­tion edistämiseen.

– Jos katso­taan teol­li­suu­den toimia­lo­jen omia tiekart­toja, yhtä hyvin kemian­teol­li­suu­dessa kuin metal­lin­ja­los­tuk­ses­sa­kin nähdään tarve pääs­töt­tö­mästä vedystä valta­vaksi, Mura­nen sanoo.

Teol­li­suu­dessa kehi­tyk­sen ajurina toimi­vat myös histo­rial­li­sen korkeiksi nous­seet pääs­tö­oi­keuk­sien hinnat. Teol­li­suus on Mura­sen mukaan saanut pitkään näitä oikeuk­sia ilmai­seksi, mutta ilmais­jaosta luovu­taan 2030-luvulla. EU:n Fit for 55 ‑ilmas­to­pa­ketti on tuomassa hiili­tul­lit torju­maan hiili­vuo­toa. Hiili­tul­lit kohdis­tu­vat viiteen tuote­ka­te­go­ri­aan, joista yksi on teräs.

SSAB lähti­kin hyvissä ajoin kehit­tä­mään omaa fossii­li­tonta teräs­tään. Ruot­sa­lai­sessa proses­sissa fossii­li­pe­räi­nen koksi korva­taan raudan pelkis­tä­mi­sessä vedyllä, joka tuote­taan vedestä pääs­tö­töntä sähköä käyt­tä­mällä. Teräs­yh­tiö on aloit­ta­massa laaja­mit­tai­sen tuotan­non vuonna 2026. Tämä on herät­tä­nyt toiveita kysei­sen teknii­kan tuomi­sesta SSAB:n Raahen terästehtaalle.

Raahen tehdas aiheut­taa noin 7 prosent­tia kaikista Suomen pääs­töistä ja on näin maamme suurin yksit­täi­nen pääs­tö­lähde. Jotkut ovat myös pelän­neet SSAB:n sulke­van tehtaan pääs­tö­syistä, mutta sellai­sesta yhtiö ei ole ilmoittanut.

– Muutos Raahessa maksaisi miljar­deja euroja. Sen lisäksi vedyn tuot­ta­mi­sessa puhu­taan niin valta­vasta sähkön­ku­lu­tuk­sesta, että se karkeasti vastaisi yhden Hanhi­ki­ven ydin­voi­ma­lan tuotan­toa, muis­tut­taa Alkio.

Voimme joutua muut­ta­maan sähkö­mark­ki­noi­demme raken­netta, jotta saisimme inves­toin­teja liikkeelle.

Mura­nen tart­tuu dramaat­ti­sesti kasva­vaan sähkön­tar­pee­seen. Jos oletamme Suomen teol­li­sen raken­teen muis­tut­ta­van tule­vai­suu­des­sa­kin nykyistä, se tarkoit­taa, että meillä on edel­leen­kin paljon erilaista ener­giain­ten­sii­vistä teol­li­suutta. Kasva­vaa kulu­tusta lisää liiken­teen sähköis­ty­mi­nen, mutta on huomioi­tava myös siir­ty­mi­nen öljy­läm­mi­tyk­sestä esimer­kiksi maalämpöön.

Suomen vuotui­nen sähkön­ku­lu­tus kasvaa TEM:n mukaan nykyi­sestä 85 terawat­ti­tun­nista (TWh) jopa 150 TWh:n tasolle 20–30 vuoden aikana. Mura­nen epäi­lee, kyetäänkö haas­tee­seen vastaamaan.

– Voimme joutua muut­ta­maan sähkö­mark­ki­noi­demme raken­netta, jotta saisimme inves­toin­teja liikkeelle.

Laak­so­nen pitää TEM:n arviota pienenä. Hänen mieles­tään tarvit­semme jatkossa sähköä 250–300 TWh enem­män. Laak­so­nen kuiten­kin luot­taa Suomen kykyyn houku­tella sijoit­ta­jia edul­li­sen sähkön vuoksi.

TARVITAANKO VALTION VETY-YHTIÖTÄ?

Alkio mainit­see Saksan inves­toi­van 8 miljar­dia euroa vety­ta­lou­den edis­tä­mi­seen, mikä on ”järkyt­tävä summa”. Sekin, että Suomessa varat­tiin 150 miljoo­naa näihin hank­kei­siin, on merkit­tävä sijoitus.

Halli­tus teki budjet­ti­rii­hes­sään syksyllä linjauk­sen, jonka mukai­sesti vuoden loppuun mennessä selvi­te­tään, onko tarvetta perus­taa valtiol­li­nen vety-yhtiö varmis­ta­maan riit­tävä vedyn tuotanto ja jakelu maas­samme. Linjaus on herät­tä­nyt vastus­tusta elin­kei­noe­lä­män taholta.

Mura­nen pitää valtion vahvem­paa roolia perus­tel­tuna murros­ti­lan­teessa, jossa yhteis­kun­nan sähkön­tarve ja vihreän vedyn kysyntä tule­vat nopeasti monin­ker­tais­tu­maan. Siir­ty­mä­vai­heen ajaksi voitai­siin tarvita julki­sen ja yksi­tyi­sen sekto­rin yhtei­nen ”manka­layh­tiö”, joka takaisi teol­li­suu­delle lyhyem­mässä ajassa riit­tä­västi kohtuu­hin­tai­sella sähköllä tuotet­tua vetyä.

Mankala-peri­aat­teella toimi­vat yrityk­set perus­ta­vat voit­toa tuot­ta­mat­to­man osakeyh­tiön yhteistä tarkoi­tusta varten. Ener­gia-alalla osakeyh­tiön osak­kaat rahoit­ta­vat voima­lai­tok­sen raken­ta­mi­sen ja yllä­pi­don. Vasta­vuo­roi­sesti ne saavat laitok­sesta sähköä omakus­tan­nus­hin­taan. Olki­luo­don ydin­voi­ma­lan omis­tava Teol­li­suu­den Voima tuot­taa osak­kail­leen sähköä tällä peri­aat­teella. Mura­sen mukaan näin on toteu­tettu myös suuri osa tuuli- ja vesivoimahankkeista.

– Malli voisi toimia vedyn­tuo­tan­nos­sa­kin. Vetyä proses­seis­saan tarvit­se­vat yhtiöt, oli kyseessä sitten SSAB:n kaltai­nen teräs­jätti tai polt­toai­neita valmis­tava ener­giayh­tiö St1, löisi­vät hynt­tyyt yhteen.

– Kun tarvi­taan isoja inves­toin­teja, ne kyke­ni­si­vät yhdessä hallit­se­maan parem­min niihin liit­ty­viä riskejä.

Alkio tarjoaa keskus­te­luun toisen­laista näkö­kul­maa. Valtio on suurin omis­taja vetyä valmis­ta­vassa ja käyt­tä­vässä Nesteessä. Neste on myös keskei­nen toimija vuosi sitten perus­te­tussa yritys­ten yhteen­liit­ty­mässä, vetyklusterissa.

– Toinen­kin valtio­nyh­tiö, Fortum, on osoit­ta­nut kiin­nos­tusta vetyyn. Voisiko valtio tavoi­tella vetyyn kohdis­tu­via päämää­ri­ään näissä yhtiöissä, vai onko vielä tarvetta jonkin eril­li­sen orga­ni­saa­tion perustamiseen?

Alkio ja Mura­nen ovat samaa mieltä siitä, että mikäli yksi­kään suoma­lai­nen yritys ei lähtisi näitä vält­tä­mät­tö­miä inves­toin­teja toteut­ta­maan, valtion olisi tarpeel­lista ottaa siinä aktii­vi­sempi rooli.

Laak­so­nen ei kaipaa valtiota mukaan teol­li­seen toimin­taan. Hän ehdot­taa tarkoi­tuk­seen Ilmas­to­ra­hasto Oy:tä. Valtion kehi­tys­yh­tiö Vaken pohjalle viime vuonna perus­tettu erityis­teh­tä­väyh­tiö keskit­tyy ilmas­ton­muu­tok­sen torju­mi­seen, teol­li­suu­den vähä­hii­li­syy­den vauh­dit­ta­mi­seen ja digi­ta­li­saa­tion edistämiseen.

– Se lähtee rahoit­ta­maan kohteita, joihin jokin yritys on jo päät­tä­nyt lait­taa rahaa. Valtio tukee sitä kakkos­si­joit­ta­jana. Pitkällä aika­vä­lillä toimin­nan tulee kuiten­kin olla kannattavaa.