Julkaistu: 2023-09-05 Päivitetty: 2023-09-05 kl. 10:33
Sähkökäytön ohella vety mahdollistaa liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentämisen. Vattenfall työskentelee useiden polttoainehankkeiden parissa, joissa kestävä vety on tärkeä osa. Vedyn mahdollisuudet ovat moninaiset – alla esittelemme tärkeimmät niistä.
Liikenteessä kuluu maailmanlaajuisesti lähes 10 miljardia litraa öljyä joka päivä. Tästä aiheutuu karkeasti seitsemän miljardin tonnin hiilidioksidipäästöt vuosittain.
Ilmastovaikutusten vähentämiseksi bensiini ja muut öljypohjaiset polttoaineet on korvattava ilmastoystävällisemmillä vaihtoehdoilla, ja sen on tapahduttava nopeasti. Akut toimivat hyvin henkilöautoissa ja lyhyemmissä maantiekuljetuksissa, mutta monissa muissa tapauksissa vetyyn perustuvat polttoaineet ovat sopivampia. Ja ratkaisut ovat jo olemassa.
"Vety on hyvä vaihtoehto, kun suora sähköistäminen on vaikeaa, esimerkiksi kun tarvitaan suuria ja raskaita akkuja. Vetyä voidaan käyttää joko suoraan polttoaineena tai muiden fossiilittomien polttoaineiden valmistamiseen", sanoo Mikael Nordlander, joka vastaa Vattenfallilla teollisuushankkeista, jotka tähtäävät hiilestä irtautumiseen. Hän on usean vuoden ajan työskennellyt vetykaasun käytön kehittämiseksi. Paljon huomiota on saanut HYBRIT-hanke, joka on perustettu fossiilivapaan teräksen valmistamiseksi.
Tällä hetkellä Nordlanderin ajasta suurimman osan vie polttoaineen tuotanto. Ruotsin länsirannikolla kaksi polttoaineyhtiötä, St1 ja Preem, aikovat aloittaa kestävien ns. synteettisten polttoaineiden valmistuksen kehittämällä merituulivoimaan perustuvaa vetyvoimainfrastruktuuria.
Suunnitelmat käsittävät yli miljoonan kuutiometrin synteettisen polttoaineen vuosituotannon, pääasiassa ilmailuteollisuudelle, jonka osalta vaatimukset kestävän polttoaineen aikaansaamiseksi tiukentuvat vuosi vuodelta. HySkies on toinen kestävän lentopolttoaineen hanke, jota Vattenfall toteuttaa yhdessä muun muassa Shellin ja SAS:n kanssa.
Vetyä voidaan käyttää monella eri tavalla ajoneuvoissa. Sitä voidaan esimerkiksi käyttää suoraan polttoaineena moottorissa tai sähkön tuottamiseen polttokennossa. Kysymys kuuluukin, mikä teknologia tulee tulevaisuudessa olemaan hallitseva eri kuljetussektoreilla?
"Kaikilla vaihtoehdoilla on käyttötarkoituksensa", sanoo Nordlander. "Ilmeisin trendi on todennäköisesti kestävä synteettinen polttoaine ilmailussa. Ilmailussa polttoaineiden sekoitusvaatimukset kasvavat tulevina vuosina, ja tällä hetkellä on vaikea nähdä mitään hyvää vaihtoehtoa hiilivedyille pitkillä lennoilla, vaikka tiedän, että käynnissä on hankkeita, joissa tutkitaan vetyä käyttövoimana. Pitkien ja raskaiden merikuljetusten osalta on vaikeampi ennustaa. Tällä hetkellä näyttää siltä, että metanoli, jota voidaan tuottaa myös synteettisenä polttoaineena, on vahvin vaihtoehto, tai mahdollisesti ammoniakki. Polttokennot ja puhdas vety voivat todennäköisesti kilpailla enemmän raskaiden maantiekuljetusten osalta. Näin etenkin siinä tapauksissa että teollisuus alkaa käyttää vetyä prosesseissaan, sillä silloin vetyä on saatavilla myös kuljetussektorille."
Vety voi olla rakennuspalikka useissa polttoainetyypeissä. Tärkeimmät on lueteltu alla. Ilmaston
kannalta merkityksellistä on, että vety tuotetaan fossiilittomalla sähköllä esimerkiksi merituulivoimasta. Sitten elektrolyysissä vesimolekyylit hajotetaan sähkön avulla hapeksi ja vedyksi.
Polttokennot. Polttokenno on eräänlainen kemiallinen generaattori, jota käytetään sähköautoissa akun sijasta. Periaatteessa se toimii kuten elektrolyysi mutta päinvastoin: vety reagoi hapen kanssa ja tuloksena on sähköä moottorille ja puhdasta vesihöyryä pakokaasun sijaan. Toyota on edelleen hallitseva polttokennojen osalta henkilöautomarkkinoilla, mutta mm. BMW kehittää omia mallejaan. Volvo alkaa testata vuonna 2025 raskaita kuorma-autoja, joiden toimintasäde on 1 000 km. Kiina aikoo saada liikenteeseen miljoona raskasta polttokennoajoneuvoa vuoteen 2030 mennessä.
Synteettinen polttoaine. Yleisnimitys useille polttoaineille, kuten kestävälle lentokerosiinille tai metanolille. Tuotetaan vedyn reagoidessa hiilidioksidin kanssa, joka on peräisin prosessipäästöistä, esimerkiksi jätteenpoltosta.
Biopolttoaineet: Polttoaineita, kuten biodieseliä ja HVO:ta (hydrogenated vegetable oil, uusiutuva diesel) raskaille kuorma-autoille ja muille koneille voidaan tuottaa monin eri tavoin, muun muassa metsäteollisuuden sivutuotteista. Prosessissa vetyä käytetään metsäraaka-aineen muuntamiseen kestäväksi dieseliksi.
Vety: Vetyä on käytetty ajoneuvojen käyttövoimana jo 1800-luvulta lähtien. Moottorit ovat samanlaisia kuin bensiinimoottoreissa. BMW teki kokeita Hydrogen 7 -mallillaan vuonna 2005. Vuonna 2022 Kawasaki toi markkinoille vedyllä toimivan Ninja H2 -moottoripyörämallin. Toyota ilmoitti suunnitelmistaan koskien vedyllä toimivaa autoa vuonna 2021. Vetyä voidaan myös käyttää kaasuvoimaloissa ja näin korvata fossiilinen kaasu. Useilla valmistajilla, kuten GE:llä ja Siemensillä, on vetykäyttöisiä turbiineja.
Ammoniakki: Ammoniakkia käytetään tällä hetkellä pääasiassa lannoitteiden tuotannossa, mutta koska se ei sisällä hiilidioksidia mutta sen sijaan paljon vetyä, sillä on myös potentiaalia kestävänä polttoaineena. Edellytyksenä on, että tuotannossa käytetään fossiilivapaata sähköä. Tällä hetkellä suurilla autonvalmistajilla ei ole suunnitelmia koskien ammoniakkimoottoreita, mutta merenkulussa ammoniakin käyttö saattaa olla mahdollista.
