Maailma on vetytalouden kynnyksellä

Vedestä kohta saasteetonta
ja ehtymätöntä energiaa

(Kansan Uutisten Viikkolehti, toukokuu 2003)


Saasteeton ja ehtymätön energiamuoto otetaan käyttöön muutaman vuosikymmenen kuluessa. Sen nimi on vety.

KAI HIRVASNORO

Pieni Suomen tietotoimiston välittämä uutinen huhtikuun 2003 lopulla: Öljy-yhtiö Shell avasi ensimmäisen vetyasemansa Reykjavikissa Islannissa. Vetyasemalla tankataan kolmea polttokennoilla käyvää linja-autoa, mutta tulevaisuudessa yleistyvät myös vedyllä käyvät yksityisautot. Uutisen mukaan Shell avaa tänä vuonna vetyasemat myös Washingtonissa ja Tokiossa.

Maailma on uuden ajan kynnyksellä. Juuri nyt otetaan ensimmäisiä askeleita
siirtymisessä vetytalouteen, ehtymättömään energiaan, joka ei lopu koskaan ja jonka polttamisesta ei synny haitallisia päästöjä. Vedyn avulla maailma siirtyy puhtaan sähkön ja lämmön tuotantoon. Öljyn aika on kulumassa umpeen, sillä vedyn avulla eivät kulje ainoastaan autot, vaan sitä käyttävät polttokennot pyörittävät teollisuutta ja lämmittävät ja sähköistävät kodit. Kymmenisen kiloa painava ison matkalaukun kokoinen polttokenno tuottaa pientalon tarvitseman sähkön ja lämmön.

Suomessa polttokennotutkimusta tehdään Teknillisessä korkeakoulussa Espoon Otaniemessä. Tutkimusta johtaa professori Peter Lund.

Kokeiluihin menee
kymmenen vuotta

Suomen tietotoimiston vety-uutista silmäilevä Peter Lund uskoo, että liikenteessä polttokennoja tullaan soveltamaan ensimmäiseksi juuri linja-autoissa, joiden varikoille nousee lisää vetyasemia. Reykjavikin aseman merkitys on hänen mukaansa siinä, että nyt vetytekniikka otettiin liikenteessä käyttöön ensimmäisen kerran todellisissa olosuhteissa. Tähän saakka on tehty kokeita ja tutkimusta, mutta nyt ollaan päästy esikaupalliseen sovellukseen.

Vedyn hyödyntämisen esikaupallinen vaihe kestää arvioiden mukaan kymmenisen vuotta. Sinä aikana kokeilut laajenevat ja infrastruktuuria kehitetään hyödyntämään vetytekniikkaa. Alkuvaiheessa avainasemassa on julkinen liikenne.

- Vetyhän on ihanteellinen liikennepolttoaine. Mitään muuta ei tule ulos kuin vesihöyryä ja sähköä, Lund sanoo.

Helsingissäkin bussit voitaisiin tankata vedyllä HKL:n varikolla, hän kaavailee. Vetytekniikka lähtisi näin liikkeelle. Sitten kun on saatu kymmenen vuotta kokemusta, niin seuraava askel voi olla yksityinen kaupunkiliikenteessä käytettävä täysin saasteeton perheen kakkosauto. Vety otetaan aluksi käyttöön niissä sovelluksissa, missä ollaan lähimpänä kaupallisuutta eli autoissa. Kaikki suuret autovalmistajat ovat jo kehittäneet ensimmäiset vetyautonsa. Sen jälkeen kokemuksia laajennetaan vähitellen muille aloille.

Vetytekniikan edelläkävijämaassa Islannissa kunnianhimoisena tavoitteena on, että eräänä päivänä maan koko energiahuolto perustuu vetyyn. Islanti siirtyy vetytalouteen. Koska Islannin hankkeessa on mukana Shellin ja Norsk Hydron kaltaisia isoja toimijoita, pitää Peter Lund todennäköisenä, että Islannin kokemuksia aletaan monistaa eri maissa ja tekniikka leviää.

Vety on
valmistettava

Vety on maailmankaikkeuden perusosa ja sitä on maapallolla kaikkialla. Vety ei ole energialähde, vaan energiankantaja, Peter Lund painottaa.

Energiakäyttöä varten se täytyy erottaa muista aineista ja sitä voidaan tuottaa kaikilla tunnetuilla energialähteillä sähköstä ydinvoiman kautta uusiutuviin energialähteisiin. Nykyisin yleisin menetelmä on erottaa vety höyryn avulla maakaasusta. Tämä kuitenkin aiheuttaa jonkin verran hiilidioksidipäästöjä.

Toinen, parhaimmillaan täysin päästötön keino on pilkkoa sähköllä vettä vedyksi ja hapeksi eli elektrolyysi. Sitten vety säilötään ja käytetään paristojen kaltaisissa polttokennoissa.

Vedyn paras ominaisuus on siis saasteettomuus. Se tuottaa vain vesihöyryä ja tarpeen mukaan sähköä tai lämpöä. Vedyn energiasisältö on noin kolme kertaa suurempi kuin bensiinin.

Öljyn saanti
epävakaampaa

Vetytalous on kehittymässä tilanteessa, jossa Euroopan riippuvuus epävakaiden alueiden tuontiöljystä kasvaa Pohjanmeren öljyesiintymien ehtyessä.

- Vuonna 2020 saattaa olla niin, että jopa 90 prosenttia Euroopan öljystä tulee alueilta, jotka ovat poliittisesti epävakaita. Eli öljy pitäisi korvata pitkällä tähtäimellä, koska poliittiset riskit ovat suuret. Siinä tulee vety öljyn korvikkeena, sanoo Lund.

Vety on Peter Lundin mukaan vastaus myös ilmastonmuutokseen ja kasvihuonekaasujen päästöihin.

- Vety on hyvin edullinen. Polttokenno on paljon tehokkaampi kuin polttomoottori ja se tiputtaa päästöjä kahdella kolmanneksella bensa-autoon verrattuna. Eli vetytalouteen siirtymisen taustalla ovat sekä öljyyn liittyvät poliittiset syyt että ympäristösyyt.

Varastointi
vielä hankalaa

Vedyllä voidaan korvata kaikki nykyisin käytössä olevat polttoaineet ja vetyä voidaan käyttää kaikkialla. Teollisuus voi käyttää vetyä raaka-aineena tai tehdä siitä sähköä. Autoissa vety korvaa nykyiset polttoaineet. Kotona polttokennon kautta voidaan tehdä sähköä ja lämpöä.

Autot tulevat polttokennon myötä yksinkertaistumaan huomattavasti. Vaihteisto ja kaikki muut liikkuvat osat jäävät polttomoottorin myötä pois.

Se vaikea kysymys tällä hetkellä on vedyn varastointi.

- Vedyn muuttaminen sähköksi tai lämmöksi onnistuu ja sitä voidaan tuottaa suhteellisen helposti. Varastointi on iso kysymys. Koska kysymyksessä on pienimolekyylinen kaasu, sitä pitää kompressoida paljon, Lund pohtii.

Yksi ratkaisu on vedyn säilöminen painesäiliöön, jolloin autoa ajetaan nykyisillä ratkaisuilla yhdellä "tankkauksella" 500-700 kilometriä. Joka kodin pienoisvoimala puolestaan saattaa toimia maakaasupohjalla. Sen ja polttokennon väliin tulee laite, joka muuttaa maakaasun vedyksi. Toinen vaihtoehto on panna polttokennoon metanolia ja muuttaa se vedyksi.

Peter Lundin mielestä juuri nyt on oikea aika pohtia sitä, mikä olisi vedyn kantaja-aine; maakaasu, metanoli vai joku muu.

Iso kysymys on, millä järjestelmällä vetyä tuotetaan. Mikä olisi hinnaltaan ja toisaalta logistiikaltaan järkevä kokoonpano?

Uusi tekniikka
syrjäyttää vanhan

Koska öljy ja bensiini sitten jäävät vedyn tieltä syrjään? Peter Lundin mukaan puhutaan ehkä puolesta vuosisadasta.

- Mutta näin sitten tulee käymään. Uusi tekniikka syö vanhaa pois ikään kuin teknologian evoluutiona ja parempi voittaa. Uskon, että näin tässä varmaan tulee käymään. Nyt on vain se kysymys, että koska? Koska tapahtuu ratkaisevia askeleita? Nyt eletään kiinnostavia aikoja, Lund sanoo.

Euroopan unionissa on korkeatasoisia asiantuntijaryhmiä pohtimassa vetyteknologiaa, Yhdysvalloissa on käynnissä 1,2 miljardin dollarin vetyohjelma ja japanilaiset ovat lähdössä liikkeelle.

- Öljyyn liittyvä poliittinen ongelma saattaa olla se sysäys lopulliseen ratkaisuun, Lund visioi.

Sinänsä hänestä kysymys ei ole rahasta. Keskeisesti energiahuoltoon liittynyt Irakin sota maksoi noin sata miljardia dollaria. (Tämä juttu on siis tehty tilanteessa, jossa varsinainen hyökkäys oli ohi, Irak miehitetty ja vastarintaa ei vielä esiintynyt.) Sillä rahalla ratkaistaisiin myös jäljellä olevat vetyyn liittyvät ongelmat. Mutta kysymys kuuluu, löytyykö poliittista tahtoa panna saman verran rahaa vetyteknologian loppuun saattamiseen.

- Tämä on poliittisen tahdon asia. Tiede ei voi enää tehdä radikaaleja innovaatioita, ne on tehty jo. Nyt tekniikka pitää saada markkinoille, yritykset investoimaan ja kuluttajat tottumaan siihen. Tässä suhteessa Reykjavikin esimerkki on tärkeä signaali muille, Lund katsoo.

Valtasuhteet
uusjakoon?

Uuden uljaan vetytalouden yhteiskunnallisia vaikutuksia on visioinut tulevaisuudentutkija Jeremy Rifkin viime vuonna ilmestyneessä kirjassa The Hydrogen Economy. Siinä hän katsoo, että vetyyn siirtyminen mullistaa taloudelliset, poliittiset ja sosiaaliset rakenteet niin kuin hiili- ja höyryvoima aikoinaan.

Rifkinin mukaan vetytaloudessa valtakin jakautuu uudelleen. Suurten öljy-yhtiöiden ja energialaitosten valvoman energiansiirron sijaan kaikki ihmiset voivat tuottaa oman energiansa. Käykö näin, riippuu Peter Lundin mukaan lainsäädännön kehittymisestä.

- Jos mahdollistetaan sellaisia rakenteita, että näin voi tapahtua, niin näin tapahtuu.

Saattaa käydä niinkin, että tulevaisuudessa energiayhtiöt ostavat kuluttajien ylijäämäsähköä.

- Näiden yritysten toimenkuva saattaa muuttua. Nythän niillä on edelleenkin aika monopoliasema. He kertovat meille, mitä ratkaisuja me käytämme. Jatkossa saattaa olla niin, että meillä on ne ratkaisut ja me toimitamme energiaa heille välitettäväksi, Peter Lund pohtii.

- Periaatteessa tämä tekniikka mahdollistaa sen, että kotona voi tuottaa paikallisesti oman sähkön. Mutta kuluttaja ei ymmärrä, että näin voi tehdä eikä välttämättä tule vaatimaankaan tällaisia laitteita. Tässä tulee esiin valtiovallan rooli. Sen pitää informoida ihmisiä, herättää kiinnostusta ja luoda puitteita, jotka edesauttavat tällaisen toiminnan luomista, hän vaatii.