Tässä osassa keskitytään vihreän siirtymän kahteen keskeiseen termiin: uusiutuva ja päästötön energia. Lisäksi luodaan ymmärrystä siitä, miten niiden tuotantotavat tulisi huomioida tehdessämme energian tuotantoon liittyviä investointipäätöksiä.
Energian ollessa uusiutuvaa, se ei tarkoita sen olevan aina myös päästötöntä. Esimerkiksi energiapuu (biomassa) on nykyluokituksen mukaan uusiutuvaa energiaa. Se ei kuitenkaan ole päästötöntä, sillä sen polttamisesta syntyy hiilidioksidipäästöjä.
Uusiutuviksi energiamuodoiksi lasketaan tuuli- ja aurinkoenergia, geoterminen energia (maaperän pinnan alle varastoitunut lämpö), ympäristön energia (ilma, pintavesi, jätevesi), vuorovesi- ja aaltoenergia ja muu valtamerienergia, vesivoima, biomassa sekä kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoissa syntyvä kaasu ja biokaasu.
Vesi-, tuuli- ja aurinkovoima ovat päästöttömiä energiamuotoja. Myös ydinvoima on päästötöntä, sillä ydinvoimalan piipuista tupruttaa ulos ainoastaan vaaratonta vesihöyryä. Ydinvoima ei kuitenkaan ole uusiutuvaa, sillä uraania on saatavilla maailmassa vain rajallinen määrä.
Päästöttömäksi energiaksi voidaan oikeastaan laskea vain primäärienergiamuodot (jalostamatonta energiaa neitseellisessä muodossaan, kuten vesivoima, uraani tai tuuli). Kaikki energian muunnokset vaativat vähintäänkin laitoksen, jossa energia tuotetaan. On tärkeää tunnistaa, että niiden valmistus ja rakentaminen eivät koskaan ole päästötöntä. Lisäksi tulee huomioida, miten hyvin ne hyvittävät elinaikanaan rakentamisen aiheuttamat päästönsä. Vety on erinomainen esimerkki edellisistä, sillä se muuttuu palaessaan vedeksi, eikä siten tuota haitallisia kasvihuonekaasuja. Vedyn tuotannossa sen sijaan valmistusmenetelmällä on iso vaikutus siihen, miten kestävää sen tuotanto on.
Vedyn valmistusmenetelmät
Vety luokitellaan sen valmistusmenetelmän mukaan seuraavasti:
- ·Harmaa vety: tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla, kuten maakaasulla
- Turkoosi vety: pyrolyysin avulla tuotettu vety, jonka sivutuotteena syntyy hiilimustaa
- Sininen vety: tuotetaan myös fossiilisilla polttoaineilla, mutta sen tuotannon seurauksena syntyneet hiilidioksidipäästöt otetaan talteen, varastoidaan ja hyödynnetään (CCUS)
- Pinkki vety: tuotetaan ilman CO2-päästöjä, uusiutuvilla energiamuodoilla tai ydinvoimalla
- Vihreä vety: tuotetaan uusiutuvilla energialähteillä kuten tuuli-, aurinkoenergia ja vesivoima
- Aurinkovety: tuotetaan vedestä valokatalyyttisesti suoraan valolla, ilman sähköä.
Suomessa vedyntuotannossa panostetaan vihreän vedyn tuottamiseen etenkin tuulivoimalla, jossa elektrolyysin avulla voidaan joustavasti hyödyntää sähkön tuotantohuippuja. Vedyntuotanto sähköllä ei ole energiatehokasta, mikä johtuu etenkin elektrolyysiprosessin tuottamasta hukkalämmöstä. Sen tuottaminen on kuitenkin perusteltua edullisen sähkönenergian aikana tai mikäli lämpöenergia voidaan hyödyntää muualla.
Ehkä kiinnostavin uusista vedyn tuotantomenetelmistä on aurinkovety, jossa ollaan pian saavuttamassa kymmenen prosentin hyötysuhdetavoite. Tällöin se pystyy kilpailemaan sinisen vedyn kanssa kustannustehokuudessa ja vapauttaa päästöttömän sähkön tuotantokapasiteetin muuhun käyttöön.
Vedyn laajamittaiseen hyödyntämiseen liittyy haasteita. Se on räjähdysherkkää ja lisäksi sen siirtämiseen ja varastointiin liittyy merkittäviä käytännön haasteita. Jos vetyä vertaa esimerkiksi nestemäisiin polttoaineisiin, sen varastoiminen vaatii vedyn tiheydestä johtuen paljon varastointitilaa. Vedyn siirtoon tarvitaan oma erillinen putkiverkosto, jonka kustannuksia lisää tiiveyteen ja turvallisuuteen liittyvät haasteet sekä teräkseen diffuusiosta johtuvan haurastumisen estäminen.
Edellisistä haasteista johtuen vedyn laajamittainen loppukäyttö sellaisenaan ei ratkaise vihreää siirtymää, mutta se mahdollistaa vedyn käyttämisen muiden vähäpäästöisten ja helpommin hallittavien polttoaineiden tuottamiseen.
Power-to-X on yleisnimi polttoaineille, joita voidaan käyttää joko uusiutuvan sähkön varastoina tai ajoneuvoissa eri tavoin riippuen niiden ominaisuuksista ja hyötysuhteesta.
Säästetty energia on aina päästötöntä
Päästöttömällä energialla voidaan tarkoittaa myös energiatehokkuutta lisäävillä toimilla saavutettua energian säästöä, hiilenpoistoa ja energian varastointitekniikoita.
Sähköautot voisivat olla varsin luontaisia sähkövarastoja. Kuitenkin vain hyvin harvat sähköautot tarjoavat V2H- tai V2G-tukea. Ensimmäinen mahdollistaa kaksisuuntaisen latauksen ja mahdollisuuden syöttää ylimääräistä energiaa kotiverkkoon – jälkimmäinen myös siirtoverkkoon. V2G-ominaisuulla jokaisen on mahdollista vakauttaa sähkönjakeluverkkoa. Uutta autoa valitessasi kannattaakin tarkistaa, että se tukee tai mahdollistaa V2G-käytön.
Hiilen talteenotolla jatkoaikaa nykyisille laitoksille
Kuten alla olevasta kuvasta ilmenee, vedyn käyttö kasvaa voimakkaasti tulevina vuosina. Vaikka uutta tuotantokapasiteettia tai päästötöntä sähköä ei saada kasvatettua samassa suhteessa, voidaan nykyisten menetelmien käyttö jatkaa keräämällä hiilidioksidipäästöt talteen CCUS-tekniikoilla.
Tiedätkö tulevaisuutesi roolin vetytaloudessa?
Vetytalous on oleellinen osa ratkaisua kohti päästötöntä energiaa. Se miten se vaikuttaa yrityksiin, riippuu pitkälti teollisuuden alasta ja yrityksen omasta halusta osallistua lähialueen ekosysteemien rakentamiseen ja energian sivuvirtojen hyödyntämiseen. Toimimme tällä hetkellä useilla teollisuuden aloilla ratkaisemassa haasteita ja mahdollisuuksia, jotka liittyvät asiakkaidemme vetytulevaisuuteen.
Olethan yhteyksissä, mikäli haluat keskustella asiasta lisää.
Kysy meiltä lisää
Risto Nykänen
Risto Nykänen on valmistavan teollisuuden ja energiatoimialan transformaatioiden kokenut asiantuntija. Hänellä on yli kolmenkymmenen vuoden vahva osaaminen liiketoiminnan kehittämisen alalta sekä ajankohtaista näkemystä tulevaisuuden liiketoimintaan vaikuttavista trendeistä. Deloittella Risto keskittyy tukemaan etenkin teollisuusasiakkaita kilpailukyvyn kehittämisessä ja digitalisaation murroksen haasteisiin vastaamisessa muun muassa liiketoiminta- ja automaatioratkaisuja hyödyntäen. Risto on myös väitellyt tohtoriksi liiketoimintainnovaatioista ja palvelumarkkinoiden kehittymisestä erityisenä fokusalueenaan energiasektori. Eng. Risto Nykänen is experienced in manufacturing industry and energy sector transformations. He has more than thirty years of strong expertise in the field of business development as well as an up-to-date view of the trends affecting future business. At Deloitte, Risto focuses on supporting industrial clients in developing competitiveness and responding to the challenges of the digital transformation, for example by utilizing business and automation solutions. Risto has also completed his doctoral dissertation on business innovations and the development of the service market, with his particular focus area being the energy sector.
