Vetytalous kehittyy rohkealla etunojalla

Vihreästä siirtymästä ja sen vientipotentiaalista puhutaan nyt paljon. Yhtenä keskeisenä vihreän siirtymän osatekijänä on vetytalouden kehittyminen, mikä mahdollistaa mm. teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämisen ja päästöttömät polttoaineet tie-, meri- ja lentoliikenteessä. Lukuisista käyttövaihtoehdoista johtuen vetymarkkinoiden potentiaali on valtava. Maailmanlaajuisesti vetytalous on kasvussa sekä yritysten omien hiilineutraaliustavoitteiden että regulaation ohjaamana.

Suomella on erinomaiset mahdollisuudet kasvaa vetytalouden kärkimaaksi, mutta meillä on jo kiire. Vientipotentiaalia on sekä vetytuotteiden valmistuksen että teknologisten ratkaisujen saralla.

Vedyn ja vetyjalosteiden tuotannon näkökulmasta Suomella on viisi keskeistä kilpailuetua:

1. Edullinen uusiutuva energia
2. Vahva sähköverkko
3. Mahdollisuudet hyödyntää biogeenisiä hiilidioksidilähteitä vetyjalosteiden tuottamiseksi kestävästi
4. Vedyntuotannossa syntyvän hukkalämmön hyödyntäminen olemassa olevaa kaukolämpöinfraa hyödyntäen
5. Puhdas vesi, jota tarvitaan uusiutuvan vedyn valmistamisessa (vihreää vetyä valmistetaan veden elektrolyysillä, jossa vesi hajotetaan hapeksi ja vedyksi)

Suomen edellytykset vetytalouden kärkimaaksi ovat siis hyvät. Tästä syystä kilpailuetuja tulee vaalia ja kehittää päättäväisesti, jotta suomalaisten tuotteiden osuus markkinoilla olisi jo alkuvaiheessa riittävällä tasolla potentiaalin nopeaksi skaalaamiseksi markkinoiden kasvaessa. Tämä kasvattaisi sekä Suomen vientiä että myös kotimarkkinaa.

Merkittävin kasvu vihreän vedyn tuotannossa

Tällä hetkellä vedyn kulutus Suomessa on noin 6 TWh vuodessa (2020). Tämän arvioidaan kuitenkin kasvavan huomattavasti: esimerkiksi pelkästään Suomen suurimman päästölähteen, SSAB Raahen tehtaan tuottaman teräksen valmistus päästöttömästi vaatisi noin 6–7 TWh/a puhdasta vetyä. Tuoreimpien arvioiden mukaan puhtaan vedyn kotimainen tuotantomäärä voisi olla 4–8 TWh vuoteen 2030 mennessä.  

Vastaavasti Euroopan tasolla vedyn kulutus on noin 325 TWh/a (2015) ja vuoteen 2030 mennessä tämän odotetaan kasvavan tasolle 500–700 TWh/a. Merkittävintä kasvu onkin nimenomaan vihreän vedyn tuotannossa – maailmanlaajuisesti alle prosentti kulutetusta vedystä tuotettiin vihreänä vuonna 2019 kun vuonna 2030 vihreää vetyä olisi jo 40 %. Eurooppalaisen vetymarkkinan koon arviot vaihtelevat noin 45–65 miljardin euron välillä vuoteen 2030. Tästä markkinapotentiaalista siivun saaminen vaatii rohkeaa etunojaa.

Kilpailukykyisten vetytuotteiden tuotannon keskiössä on edullinen uusiutuva energia. Vaikka sähkön hintataso onkin kokenut hetkellistä nousua Ukrainan sodasta johtuen, on Suomessa tuotettava uusiutuva sähkö erittäin kilpailukykyistä globaalilla mittapuulla. Edullisen energian saatavuus on yksi keskeisiä tekijöitä vetytalouden kilpailukyvyn kannalta.

Tulevaisuudessa sähköverkon rinnalle vetyverkko

Fingrid kehittää kantaverkkoa määrätietoisesti vastaanottamaan ja siirtämään yhä enemmän uusiutuvaa sähköä, jottei verkon kantokyky muodostuisi pullonkaulaksi uusiutuvan sähköntuotannon kasvulle. Sähkön siirto- ja jakeluverkkoja täydentää vetyverkko, jota Suomessa suunnittelee Gasgrid Finland. Tulevaisuudessa Suomen vetyverkko yhdistyisi pohjoisen kautta Ruotsiin ja etelässä manner-Euroopan vetyverkostoon. Sekä Fingrid että Gasgrid ovat valtion omistamia yhtiöitä, ja valtion ohjauksella on hankkeiden kehittymisen kannalta suuri rooli.

Sähkö- ja vetyverkon kehittämisen lisäksi rinnalle tarvitaan jakeluverkoston kehittämistä myös meriteitse, jotta korkeamman jalostusasteen vetytuotteita voidaan kuljettaa tehokkaasti Euroopan markkinoille. Tällainen infrastruktuuri vaatii valmiuksia satamilta sekä monipuolista terminaalien kehitystyötä käsittelemään useita polttoainevaihtoehtoja.

Suomelle kilpailuetua korkeamman jalostusasteen tuotteista

Suomen vetytalousratkaisuissa tulisi puhtaan vedyn rinnalla panostaa korkeamman jalostusasteen tuotteisiin. Sähköpolttoaineet ovat polttoaineita, joita voidaan käyttää samoissa kohteissa kuin tällä hetkellä fossiilisia polttoaineita. Erityisesti raskas liikenne, laivaliikenne ja lentoliikenne ovat potentiaalisia käyttökohteita, sillä näitä on haastavampi sähköistää suoraan.

Sähköpolttoaineiden valmistuksessa vetyyn yhdistetään hiilidioksidia, jolloin saadaan esimerkiksi metaania, metanolia tai pidempiä hiilivetyketjuja kuten kerosiinia. Näissä ratkaisuissa hiilidioksidi otetaan yleensä talteen pistemäisistä kiinteistä lähteistä kuten teollisuudessa piipun päästä. Hiilidioksidia voidaan ottaa talteen myös suoraan ilmasta (DAC, direct air capture), mutta se ei ole vielä teknistaloudellisesti kannattavaa.

Fossiilisten pistemäisten hiilidioksidipäästöjen hyödyntäminen sähköpolttoaineiden valmistuksessa nähdään korkeintaan siirtymävaiheen ratkaisuna. Tätä tukee helmikuussa julkaistu EU:n delegoitu säädös koskien RFNBO-polttoaineita (renewable fuels of non-biological origin), joka sallii fossiilisen hiilidioksidin hyödyntämisen uusiutuvaksi nimitettävien polttoaineiden valmistuksessa vain vuoteen 2036 asti, tietyin ehdoin vielä 2041. Sama RFNBO-säädös mahdollistaa myös päästöjen allokoinnin hukkalämmölle, mikä puoltaa vedyn tuotantoa maissa, joissa hukkalämpö voidaan hyödyntää tehokkaasti, kuten Suomen kaukolämpöverkoissa.

Sivuvirrassa vetytalouden potentiaalia

Ilmasto ei tiedä, onko piipun päästä tullut hiilidioksidi fossiilista vai biogeenistä alkuperää. Tärkeintä on vähentää ensin fossiilisten polttoaineiden käyttöä, jotka vapauttavat hiilidioksidia pitkäaikaisista varastoista, mutta myös biogeenisten CO₂-päästöjen vähentäminen on eduksi. Biogeeninen hiilidioksidi on oletettu päästölaskennassa nollapäästöiseksi, sillä samaan aikaan hiilidioksidin oletetaan sitoutuvan uuteen kasvavaan metsään. Tämä oletus edellyttää kuitenkin metsien kestävää hakkuutasoa, ja on mahdollista, että oletus biogeenisen hiilidioksidin nollapäästöisyydestä muuttuu tulevaisuudessa.

Biogeenisten pistemäisten hiilidioksidipäästöjen lähteitä on Suomessa runsaasti metsätalouden ansiosta. Sähköpolttoaineiden valmistuksessa biogeenisen hiilidioksidin lähde hyödynnetään tavallaan ”kahteen kertaan” – ensiksi alkuperäisessä teollisessa prosessissa, josta se otetaan talteen, ja sitten uudestaan sähköpolttoaineena. Nykyisellään biogeeninen CO₂ on sivuvirta, jolla ei ole markkinoita, ja tämän sivuvirran potentiaali tulisi valjastaa Suomen eduksi.

Suomessakin on otettu ensimmäisiä askelia sekä vedyn että vedystä tehtävien jatkojalosteiden hyödyntämiseksi. Vetytalousprojekteja on suunnitteilla yhteensä 23 kpl vastaten noin 10 miljardin euron investointeja. Tämä on hyvä alku, mutta olemme takamatkalla keskieurooppalaisiin toimijoihin nähden, ja tämä matka tulee kuroa nopeasti kiinni, jotta Suomen potentiaali saadaan valjastettua ja talouskasvua rakennettua uuteen kasvavaan teollisuuden alaan.

Katse tulisi kääntää vedyn tuotannon lisäksi yhä vahvemmin myös korkeamman jalostusasteen vetytuotteisiin erityisesti jakeluinfran kehittämisen ja biogeenisten päästölähteiden hyödyntämisen näkökulmista. Tämä vaatii rohkeita päätöksiä sekä valtion tasolla että myös yksittäisiltä yrityksiltä.

Sähkömarkkinat: kuluttaja-asiakkaiden rooli kasvaa | Gaia.fi
Tuulivoima tuo Suomelle energiaomavaraisuutta, päästövähennyksiä ja merkittäviä vientimahdollisuuksia | Gaia.fi