Power-to-X: Katse kohti vetytaloutta
Miten voimme rakentaa kestävämpää tulevaisuutta? Tämä kysymys on maailmanlaajuisesti ajankohtainen, kun etsimme keinoja vähentää riippuvuuttamme fossiilisista polttoaineista ja tapoja siirtyä kohti ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja. Vetytalous ja Power-to-X (PtX) -teknologiat ovat keskeisiä muutoksen aikaansaamiseksi. PtX-teknologioioiden avulla voidaan toteuttaa energiasektorin vihreä siirtymä, joka vaikuttaa yhteiskunnan toimintaan kokonaisvaltaisesti.
Mikä PtX?
Power-to-X (PtX) on käsite, joka kattaa joukon menetelmiä, joiden avulla erilaisia aineita, kuten vettä, hiilidioksidia tai typpeä muunnetaan arvokkaammiksi tai helpommin varastoituviksi aineiksi. Vetyenergian kannalta olennainen tuotantotapa on elektrolyysi.
Elektrolyysiprosessissa käytetään sähköä veden hajottamiseen vedyksi ja hapeksi. Kun elektrolyysissä hyödynnetään uusiutuvilla energiamuodoilla tuotettua sähköä, lopputuotetta kutsutaan vihreäksi vedyksi. Sitä kannattaa tuottaa, kun uusiutuvaa energiaa on saatavilla runsaasti ja kaikkea tuotettua sähköä ei voida hyödyntää sellaisenaan. Ylijäämäsähköllä tuotettu vety on mahdollista varastoida ja käyttää tarvittaessa silloin, kun aurinko ei paista tai tuuli ei puhaltele. Vedyn muodossa energia on todella tiiviissä muodossa, ja tämän ansiosta vety toimii tehokkaana energian varastoijana. Siirtoputkistojen tai muun kuljetusinfrastruktuurin kautta vety soveltuu hyvin energian kantajaksi.
PtX-prosessien avulla voidaan tuottaa myös muita kaasuja, kuten metaania, kun siihen liitetään hiilidioksidia. Tämä prosessi tunnetaan nimellä Power-to-Gas. Käytännössä vetyyn yhdistetään esimerkiksi teollisuuden päästöistä sidottua hiilidioksidia ja tuotetaan mm. maa- ja meriliikenteessä käyttökelpoisia polttoaineita. Power-to-Chemicals eli PtC-prosessissa sähköä taas hyödynnetään kemiallisten reaktioiden käynnistämiseen ja ylläpitämiseen. Tavoitteena voi olla tuottaa esimerkiksi ammoniakkia, synteettisiä polymeerejä, lannoitteita tai muita kemianteollisuudessa tarvittavia yhdisteitä. PtX-prosesseihin pohjautuva tuotanto tarjoaa ratkaisuja useille teollisuudenaloille.
Mikä vetyekostysteemi?
Aurinko- ja tuulivoiman tuotantomäärät vaihtelevat, ja samoin vaihtelee myös yhteiskunnan energiantarve. Näitä kysynnän ja –tarjonnan vaihteluita on välttämätöntä pystyä tasaamaan. Huipputuotannon aikaan ylimääräinen sähköenergia voidaan varastoida vedyksi, ja tarpeen vaatiessa se on mahdollista muuntaa taas sähköenergiaksi tai lämmöksi. Vetyteknologia siis mahdollistaa uusiutuvan energian varastoimisen ja tarpeenmukaisen käytön.
Vetyekosysteemillä tarkoitetaan vetyenergiatuotannon rakentamisen ja levittämisen edellyttämää monialaista ja moniammatillista kokonaisuutta. Vetyekosysteemi on konsepti, joka kattaa kaikki vetytalouteen tarvittavat toiminnot visioiden toteuttamiseksi käytännössä. Vetyekosysteemi ottaa huomioon alueelliset säädökset, kaavoituksen, rahoituksen, koulutuksen, maankäytön, rakentamisen, urakoinnin ja alihankinnan. Vetyhankkeet eivät ole yksinkertaista standardoitua toimintaa, vaan ne muovautuvat paikallisten reunaehtojen ja mahdollisuuksien mukaisiksi kokonaisuuksiksi.
Tehokas ja hyvin rakennettu vetyekosysteemi auttaa ylläpitämään tasapainoa sähköverkoissa ja tukee uusiutuvien energialähteiden integraatiota. Olemassa olevat uusiutuvan energian tuotantolaitokset ovat olennainen osa vihreän vetyenergian tuotantoketjua. Uusiutuvan energian tuotanto on kasvanut Suomessa viimeisten kymmenen vuoden aikana erityisesti tuulivoimainvestointien myötä. Tuulivoimalla tuotetun sähkön määrä on 23-kertaistunut vuodesta 2012. Tuulivoimahankkeiden alkuvaiheen selvityksiä oli alkuvuonna 2023 käynnissä 10 kertaa Suomen sähköntuotantoa vastaava määrä. Vaikka kaikki esiselvitykset eivät johdakaan toteutukseen, on kasvupotentiaali edelleen suuri. Lähivuosina voimakkaasti kasvava aurinkoenergian tuotanto parantaa entisestään uusiutuvan sähkön saatavuutta Suomessa.
Voisimmeko auttaa vetytalouteen liittyvissä kysymyksissä? Ota yhteyttä lähettämällä viesti asiantuntijallemme alta!
