Menestystä vetytransitiosta — yrityksille ja yhteiskunnalle

Vety on yksi tulevaisuuden energiatalouden kulmakivistä. Miten vetyä voidaan valmistaa nyt ja tulevaisuudessa? Kuinka siirrymme mahdollisimman sujuvasti kohti fossiilivapaata vedyntuotantoa? Mitä jalosteita vedystä tehdään? Mitä hyötyjä vetysiirtymä tuo yrityksille ja yhteiskunnalle? Tässä blogitekstissä kerron ajatuksiani vetysiirtymän ensiaskeleista. 

Vetyä sähköllä, auringonvalolla ja uusilla innovaatioilla 

Vetyä tullaan valmistamaan elektrolyysillä käyttäen sähköä, jota tuotetaan tuulivoimalla, aurinkopaneeleilla, ydinvoimalla ja tulevaisuudessa mahdollisesti myös fuusiovoimalla. Sähkö ei kuitenkaan yksin riitä kovin massiiviseen vedyn valmistukseen. Taskulaskinta ja isoja numeroita ymmärtävät huomaavat esimerkiksi elektrolyysipohjaisen tuotannon valtavan sähkön tarpeen. On siis ryhdyttävä aktiivisesti kehittämään nykyisiä ja etsimään uusia vedyn tuotantoratkaisuja. 

Erilaisia uusia innovaatioita onkin jo syntynyt. Vetyä voidaan tuottaa myös ilman sähköä muun muassa fotokatalyyttisesti pelkkää auringonvaloa käyttäen. Tätä niin kutsuttua aurinkovetyä voidaan tuottaa kaupallisesti, kunhan luonnon fotosynteesiä jäljittelevät vaihtoehdot tehostuvat. Aurinkovedyn tuottamista pilotoidaan käyttäen myös fotoelektrokatalyyttisiä valmistustekniikoita, joissa hyödynnetään sähköä ja valoa yhdessä. Myös Oulun yliopistossa tutkitaan aurinkovedyn tuottoon soveltuvia uusia fotokatalyyttejä. 

Teknologisessa mielessä on tärkeää ymmärtää, että vetytalous linkittyy tiiviisti myös sähköistymiseen. Vety ja sen jalosteet toimivat energiavarastoina, energiansiirtäjinä ja raaka-aineina kemikaaleille. Vetypohjaisten tuotteiden energia voidaan ottaa käyttöön esimerkiksi sähkönä, lämpönä tai mekaanisena energiana. Vedyllä on siis vahva kytkös sähköön sekä tuotannon että käytön näkökulmasta. 

Fossiilisesta raaka-aineesta tuotettu vety ei ole kestävää, eikä tulevaisuuden ratkaisu 

Tulevaisuudessa vetyä ei tulla tekemään fossiilisista raaka-aineista — ainakaan kovin pitkään. Päästöongelmien lisäksi fossiilisiin raaka-aineisiin pohjautuva vety on myös geopoliittisesti ongelmallinen ja epätasa-arvoa lisäävä ratkaisu. 

Vetysiirtymän alkuvaiheissa fossiilisia raaka-aineita kuitenkin tarvitaan, jotta siirtymä saadaan todella käyntiin. Jos hiili saadaan tehokkaasti talteen päästämättä sitä ilmakehään, niin ylimenokauden tilapäisratkaisuna fossiilisten raaka-aineiden käyttö voi olla nykyistä kestävämpää — erityisesti jos kasvavaa vedyn tarvetta ei muilla keinoin voida tyydyttää. Maakaasupohjaisen vedyn valmistuksessa vapautuvan hiilen talteenotossa lupaavana edelläkävijänä toimii Suomalainen Hycamite Oy, jonka kehittämä teknologia nojaa Oulun yliopiston tutkimukseen. Lisää erilaisia innovaatioita on odotettavissa myös tällä alueella.  

Vety jalostuu ja mahdollistaa uusia prosesseja 

Vetytalouteen siirtyminen menestyksekkäästi vaatii yrityksiltä strategista lähestymistapaa. Siihen tarvitaan esimerkiksi omien kyvykkyyksien sekä partneruuksien arviointia ja kehittämistä, uusien liiketoimintamallien hakemista aktiivisesti, tutkimus-, kehitys- ja innovaatioinvestointeja ja tietenkin konkreettista tekemistä. 

Vedyn uudenlaista hyödyntämistä eri prosesseissa kehitelläänkin yritysten keskuudessa jo kovasti. Vetyä käytetään usein erilaisten jalosteiden, kuten ammoniakin ja hiilivetyjen valmistukseen. Tämä on järkevää useistakin syistä, joista vähäisimpiä eivät ole esimerkiksi nykyisten infrastruktuurien, käyttötapojen ja logistiikan hyödyntäminen. Vedyllä tulee olemaan nykyistä merkittävämpi rooli myös polttoaine- ja kemiantuotearvoketjuissa. 

Yksi suurimmista vedyn kuluttajista tulevaisuudessa näyttäisi olevan terästeollisuus. Pohjoismaiden suurin teräksentuottaja SSAB on alansa edelläkävijä vetyratkaisujen käytössä. Yrityksen suuria hiilidioksidipäästöjä tuottava masuuniteknologia korvataan vetyratkaisulla ja sähköä käyttävillä valokaariuuneilla. Oulun yliopisto tekee tutkimusyhteistyötä SSAB:n kanssa aiheen parissa. Tutkimme myös vedyn käsittelytekniikoita, vaikutusta teräkseen erilaisissa rakenteissa sekä sen käyttöä moottoreissa. 

Vedystä tehdään myös jalosteita: ammoniakkia ja erilaisia hiilivetyjä myös suoraan korvaamaan fossiilisia tuotteita liikenteen polttoaineina. Teknologiat ja kemialliset synteesit ovat tuttuja, mutta niitä voitaneen kehittää ja parantaa paljonkin. Jalostamisessa on oma innovaatiopotentiaalinsa. 

Fiksu lainsäätäjä näkee kokonaiskuvan ja toimii mahdollistajana 

Yhteiskunnan kansallinen menestys rakentuu järkevälle politiikalle. Päättäjien pitää ymmärtää teknologisen kehityksen kokonaiskuva, haastaa itseään hieman myös teknologiahallinnan näkökulmasta, luottaa asiantuntijoihin ja erottaa lyhyen- ja pitkän tähtäimen tavoitteet toisistaan. Lobbaus pitää ymmärtää ja nähdä tietoja täydentävänä näkökulmana, eikä vain sokeasti uskoa äänekkäimpiä tahoja. Lain säätämisellä pitää mahdollistaa innovatiivinen toimintaympäristö sekä poistaa uusiutumisen esteitä. Tutkimuslaitoksia ja yrityksiä pitää kannustaa ja tukea tekemään varsinainen innovaatiotoiminta, huomioiden erilaisissa kehitysvaiheissa olevien teknologioiden ja ratkaisujen tarpeet: tarvitaanko perustutkimusta, soveltavaa tutkimusta, tuotekehitystä vai tuotantoinvestointeja? 

Kansantaloutta ajatellen on selvää, että fossiilisesta energiaketjusta luopuminen ja vetytalouteen siirtyminen tarjoaa mahdollisuuden parantaa vaihtotasetta maassa, jolla ei ole omia fossiilisia raaka-ainevarantoja. Jos maalla ei ole öljylähteitä, niin strategiana pitää olla öljyriippuvuudesta irtautuminen. Halpa sähkö tai sillä tuotettu vety on kyettävä jalostamaan, eli näille on haettava arvonnousua. Maassa tuotettu energia pitää hyödyntää tuottamalla arvokkaampia vientituotteita.  

Voi olettaa, että teknologisen kehityksen, mutta myös tuotannon laajenemisen ja omavaraisuuden lisääntymisen myötä energia toivottavasti halpenee tulevaisuudessa. Tämä on haastavaa energiatarpeen kasvaessa. Kansallinen kilpailuetu ei varmasti tule perustumaan jalostamattoman energian vientiin. Päinvastoin liiallinen energiavienti luultavasti haittaa kilpailukykyisen yhteiskunnan kehittämistä. 

Innovatiivinen yhteisö voittaa murroksessa 

Käynnistynyt energiasiirtymä on valtava globaali teknologinen ja taloudellinen murros. Sen onnistuminen edellyttää muun muassa uusien tuotteiden ja teknologioiden kehittämistä, vedyn – ja vetyjalosteiden tuotantoa sekä vedyn hyödyntämistä materiaalien valmistuksessa, tuotantoprosesseissa, energian varastoinnissa ja vedyn logistiikassa. Lisäksi vaaditaan muutoksia lainsäädäntöön. Tarvitsemme teknologisia, liiketoiminnallisia, lainsäädännöllisiä sekä sosiaalisia innovaatioita ja ratkaisuja. 

Oulun yliopisto on yksi tärkeimmistä vetytutkimuksen keskuksista Suomessa. Pyrimme ratkaisemaan vetysiirtymän haasteita monitieteellisesti vedyn tuotannossa ja käsittelyssä, terästeollisuuden prosessien kannalta sekä vedyn varastoinnin ja kuljetuksen osalta. Yliopisto suuntaa tutkimusta sekä yritysten että muun yhteiskunnan tarpeiden mukaan. Aihepiirissä myös koulutetaan. 

Suunnitteletpa sitten strategiaa tai käytännön toimenpiteitä vetysiirtymän osalta, niin kannattaa olla yhteydessä Oulun yliopistoon. 

Miten voisimme auttaa yritystäsi menestymään vetytransitiossa? Ota yhteyttä: 

Petri Leukkunen, Asiakkuuspäällikkö 
petri.leukkunen@oulu.fi 
+358294481162