Vedystä on puhuttu jo vuosikymmeniä puhtaana, jopa ehtymättömänä tulevaisuuden polttoaineena. Vetyä voidaan irrottaa vedestä, jota maapallolla riittää. Vetyä polttamalla voidaan tuottaa sähköä ja lämpöä. Ainoa ”päästö” on puhdas vesi.
Käytännössä asia ei ole näin yksinkertainen. Vetyä ei esiinny maapallolla sellaisenaan. Tällä hetkellä vety valmistetaan yleensä maakaasusta tai muista hiilivedyistä, jolloin päästönä syntyy hiilidioksidia. Vedestä vetyä voidaan irrottaa elektrolyysillä sähköenergian avulla, mutta tämä vaatii melkoisesti sähköä. Näin tuotettu vety on siksi yleensä kalliimpaa kuin hiilivedyistä valmistettu.
Haasteista huolimatta vedyn hyödyntäminen etenee maailmalla kovaa vauhtia. Asiantuntijat arvioivat, että vedyllä on iso rooli tulevaisuuden energiataloudessa. Vedellä on kasvava merkitys ennen kaikkea energian varastoinnissa sekä teollisuuden prosessien muuttamisessa hiilineutraaleiksi, arvioi työ- ja elinkeinoministeriön energiaosaston osastopäällikkö Riku Huttunen.
– Kun uusiutuvaa energiaa tuotetaan entistä enemmän sään mukaan, kun tuulee tai paistaa, tarvitaan energiavarastoja.
Vety voidaan varastoida kaasumaisena tai nestemäiseksi jäähdytettynä säiliöön ja käyttää myöhemmin polttokennoissa tai kaasuturbiineissa sähkön ja lämmön tuottamiseen. Varastointiin tosin liittyy merkittäviä teknisiä ja turvallisuushaasteita.
Teollisuudessa vedylle on käyttöä etenkin teräksen valmistuksessa hiileen perustuvan tuotantotavan korvaajana. Myös esimerkiksi kemianteollisuudessa fossiilinen energiavirta voidaan korvata vetyyn perustuvilla polttonesteillä.
– Tarvitsemme vetyä teollisuudessa, jotta Suomesta voidaan saada hiilineutraali tavoitteiden mukaisesti, Huttunen sanoo.
Nykyisen hallitusohjelman mukaan hiilineutraalius tulisi saavuttaa vuoteen 2035 mennessä.
Valtion tuet vielä tarpeen
Suomessa on vireillä useita vetytaloushankkeita. P2X Solutions -yhtiö rakentaa parhaillaan Harjavaltaan Suomen ensimmäistä vihreän vedyn teollisen mittakaavan tuotantolaitosta. Vetytehtaita on suunnitteilla myös ainakin Kokkolaan, Kristiinankaupunkiin ja Joensuuhun. Äskettäin norjalainen Blastr Green Steel -yhtiö kertoi suunnittelevansa Inkooseen vedyn avulla vihreää terästä tuottavaa tehdasta ja integroidun vedyn tuotantolaitosta.
Vihreän eli uusiutuvalla energialla valmistettavan vedyn tuottaminen ei ole toistaiseksi taloudellisesti kannattavaa ilman merkittäviä valtion tukia, joita työ- ja elinkeinoministeriö myöntää.
– Vireillä olevat investoinnit ovat kohtuullisen kokoisia, eivät valtavan isoja. Investointeja skaalataan vähitellen ylöspäin. Toiveissa on, että tämän vuosikymmenen mittaan niistä tulee myös itsensä kaupallisesti kannattavia, Huttunen sanoo.
Hallituksen odotetaan näinä viikkoina julkistavan erityisen vetystrategian, jonka on tarkoitus täydentää viimekeväistä ilmasto- ja energiastrategiaa.
Vetyä – lähinnä maakaasusta valmistettuna – on käytetty Suomessa polttoaineena jo pitkään, mutta vain paikallisesti.
– Jotta vetytaloudesta tulisi isompi ilmiö, tarvitaan putkiverkkoa maan sisällä ja myös esimerkiksi EU-maiden välillä. Tällaisen infrastruktuurin rakentaminen vie jonkin aikaa ja maksaa rahaa, mutta mitä enemmän yritykset pystyvät sitä hyödyntämään, sitä kannattavampaa toiminnasta tulee. Ja kun tehdään paljon vetyinvestointeja, teknologia ja sen kustannukset muuttuvat vähitellen edullisemmiksi, Huttunen selvittää.
Vetyverkon kehittämistehtävä on Suomessa annettu valtion kaasuverkkoyhtiö Gasridille.
– Sikäli meillä on luotu edellytyksiä tehdä johdonmukaisesti infrastuktuurityötä.
Vetyverkkoa voidaan käyttää myös vedyn varastointiin.
Sähköä kuluu yhä enemmän
Vedyn kasvavaa merkitystä teollisuudessa ei ole vielä kunnolla hahmotettu, arvioi SAK:n elinkeinoasioiden päällikkö Lauri Muranen. Vedyn lisääntyvä käyttö merkitsee sähkönkulutuksen huomattavaa kasvua, Muranen muistuttaa.
– Työ- ja elinkeinoministeriön vähähiilitiekarttojen mukaan sähkönkulutus tulee kasvamaan rajusti seuraavien 30 vuoden aikana. Toki sähköllä korvataan fossiilisia polttoaineita esimerkiksi henkilöautoissa, mutta yksi keskeinen syy on vedyn käyttö erityisesti prosessiteollisuudessa.
Jos Suomen koko nykyinen öljyn kulutus korvattaisiin vedystä valmistetuilla polttoaineilla, sähkönkulutus suurin piirtein kaksinkertaistuisi, Muranen havainnollistaa.
Jo pelkästään Inkooseen suunnitteilla olevan terästehtaan on arvioitu tarvitsevan vetyä varten 6–7 terawattituntia sähköä vuodessa, joka on lähes kymmenen prosenttia Suomen vuotuisesta sähkönkulutuksesta.
Sähkö pitää jostakin saada. Kun tavoitellaan vihreää vetyä, jonka tuotanto ei aiheuta hiilidioksidipäästöjä, Suomen oloissa keskeinen energialähde on tuulivoima. Sitä rakennetaankin jatkuvasti lisää ja siitä tulee yhä edullisempaa. Lisääntyvän tuulivoiman, aurinkovoiman ja Olkiluoto 3 -ydinvoimalan käyttöönoton myötä sähköä tuotetaan Suomessa pian reilusti yli oman tarpeen. Asiantuntijat ovat ennustaneet sähkön hinnan sen vuoksi palaavan lähivuosina samalle tasolle kuin ennen Ukrainan sotaa.
Sähkön halpeneminen tekee myös vihreän vedyn tuotannosta entistä kannattavampaa.
Paineita ydinvoiman lisäämiseen
Suomessa riittää vielä tilaa tuulivoimaloille, mutta tarvittava lisäkapasiteetti on niin massiivinen, että myös energiantuotannon vaatimaan maapinta-alaan on kiinnitettävä huomiota, korostaa tutkija Antti Majava BIOS-tutkimusyksiköstä. Siksi vedynkin käytön suureen ja nopeaan lisäämiseen tulisi Majavan mukaan suhtautua epäillen.
– Emme pysty yksi yhteen korvaamaan nykyistä fossiilista energiaa vetypohjaisilla polttoaineilla.
”Kaikkien prosessien energian ja raaka-aineiden käytön tehostaminen on täysin välttämätöntä.”
Majava nostaisikin olennaiseksi tavoitteeksi energiankäytön tehostamisen.
– Kaikkien prosessien energian ja raaka-aineiden käytön tehostaminen on täysin välttämätöntä. Sen on oltava erittäin nopeaa ja voimakasta. Kun prosessit on tehostettu niin pitkälle kuin voidaan, sen jälkeen vielä jääviä välttämättömiä tarpeita voitaisiin kattaa esimerkiksi vedyllä.
Tuulivoiman lisäksi vedyn irrottamiseen vedestä tullaan käyttämään Suomessa myös ydinvoimaa, arvioi Lauri Muranen. Vaikka tuulivoimakapasiteetti riittäisikin, vedyn tuotanto ei välttämättä jousta tuulen vaihtelujen mukaan. Tämä aiheuttaa epävakautta sähkön hintaan.
Green Steel suunnittelee parhaillaan Pohjois-Ruotsin Bodeniin maailman suurinta vihreän teräksen tuotantolaitosta.
– Hankkeen johtaja on perustellut Ruotsiin sijoittumista sillä, että siellä on vakaa ja edullinen sähkön hinta, joka perustuu vesivoimaan, muistuttaa Antti Majava.
Suomessa vastaava vakaus olisi Majavan mukaan saavutettavissa ydinvoiman avulla.
– Paine esimerkiksi Pyhäjoen Hanhikiven laitosalueen hyödyntämiseen ydinvoiman käyttöön on aika iso.
EU:n väriluokitteluilla iso vaikutus
Ydinvoimassakin riittää kuitenkin ongelmia. Uraanin louhinta on maankäyttökysymys vähintään siinä missä uudet tuulivoimalatkin, ja louhintaan liittyy vakavia ympäristöriskejä. Samoin ydinjätteen loppusijoitus on kiistanalainen kysymys.
Terrafame on aloittamassa monimetallikaivoksellaan Sotkamossa uraanin talteenottoa kesään 2024 mennessä.
EU-komissio on hahmotellut suuntaviivoja, joiden mukaan eri tavoilla tuotettua vetyä luokitellaan ympäristö- ja ilmastoperusteilla tukipolitiikkaa ajatellen. Ydinvoimalla tuotettu vety sijoittuisi uusiutuvaan energiaan perustuvan vihreän vedyn ja hiilivedyistä tuotetun harmaan vedyn väliin.
Majava pitää luokitteluja oikeansuuntaisina. Silloittavia teknolologioita kuitenkin tarvitaan ennen kuin vetyä päästään tuottamaan kokonaan uusiutuvasti, hän arvioi.
– Maakaasustakaan eroteltava vety ei kaikissa tilanteissa ole huono vaihtoehto, koska Suomessakin on osaamista, jolla hiili saadaan siitä hyvin tarkasti talteen ja sitä voidaan hyödyntää vaikkapa akkuteollisuudessa.
Luokittelut voivat johtaa siihenkin, ettei Suomen sähköverkosta hankittu sähkö voisi olla lainkaan vedyn tuotannon raaka-aineena, koska se tulee osin ydinvoimasta.
– Näidenkin kysymysten pitää ratketa ennen kuin voidaan tehdä kovin isoja ja pitäviä suunnitelmia vedyn tuotantoon, Majava korostaa.
Jalostusaste nousuun
Vedyn valmistusta vientiin Muranen ja Majava eivät pidä mielekkäänä pyrkimyksenä.
– Ei ole hirveästi järkeä siinä, että meistä tulisi vedyntuotannon banaanivaltio. Mieluummin valmistetaan täällä tuotetun vedyn avulla terästä, jota sitten viedään tai jalostetaan sitäkin vielä pitemmälle, Muranen linjaa.
Majava muistuttaa, että Suomen teollisuusrakenne on nytkin useimpiin EU-maihin verrattuna hyvin raaka-aine- ja energiapainotteinen.
– Meidän pitää oppia käyttämään resurssejamme ja energiavirtojamme mahdollisimman tehokkaasti ja korkean lisäarvon tuotantoon. Emme voi yksi yhteen korvata vaikkapa Venäjältä tullutta energiavirtaa vetypohjaisilla virroilla, vaan on tarkasteltava toimintamalleja ja teollisuuden rakennetta.
Toisaalta vetyteknologian ympärille voi syntyä liiketoimintaa samaan tapaan kuin metsäteollisuuden ansiosta on kehittynyt paperikoneiden ja kokonaisten metsäteollisuuden integranttien valmistusta, Muranen pohtii.
Markkinat eivät ratkaise kaikkea
Myös vetytalouden työllisyysvaikutuksia tulisi Murasen mukaan arvioida näistä näkökulmista, ei pelkästään vetyalan suoraa työllistävyyttä tuijottamalla.
– Jos koko kemianteollisuus, metallinjalostus ja mahdollisesti osa metsäteollisuudestakin nojaa päästöttömän vedyn varaan, välillinen työllisyysvaikutus voi olla kymmeniä- tai jopa satojatuhansia työpaikkoja.
”Välillinen työllisyysvaikutus voi olla kymmeniä- tai jopa satojatuhansia työpaikkoja.”
Green Steelin Inkoon terästehdashankkeen suoriksi työllisyysvaikutuksiksi on arvioitu 1 000–1 200 työpaikkaa.
– Ne eivät olisi vetysektorin vaan metallinjalostuksen työpaikkoja, mutta hanke ei olisi mahdollinen ilman toimivaa vetyinfraa ja kustannustehokkaasti saatavilla olevaa vetyä, Muranen toteaa.
Antti Majava korostaa hyvän suunnittelun tarvetta vetytaloutta pohdittaessa.
– Olennaista on resurssien käytön tehokkuus ja kansalaisten kannalta hyvän yhteiskunnan rakentaminen ekologisten reunaehtojen puitteissa. On tärkeää, ettemme harhaudu keskustelemaan vain yhdestä kapeasta teknologisesta keinosta. Markkinat eivät näitä kysymyksiä automaattisesti hoida, vaan tarvitaan kokonaisvaltaisen suunnittelun panosta.
uutiskirje 