Vedystä saadulla energialla tasapainotetaan tuulivoimaa

Vedystä saadulla energialla tasapainotetaan tuulivoimaa

Aurelia Turbines Oy:n toimitusjohtaja Matti Malkamäki esittelee 3D-tulostettua turbiinipyörää. Vieressä rakenteilla oleva energiatehokas A400-turbiini.

Vedystä saadulla energialla tasapainotetaan tuulivoimaa

Vety tulee nyt sähkön ja lämmön tuotantoon. Se on saasteetonta. Sähkön ja lämmön tuotannon ohella vetyä tarvitaan myös tasapainottamaan tuuli- ja aurinkoenergian vaihteluita. 

Teksti Visa Noronen  Kuva Ville Tulkki & Anne Yrjänä

Lappeenrannan tehtaalla tuntuu kiire. Aurelia Turbines sai ensimmäiset turbiinit lähtemään maailmalle viime kesänä ja nyt valmistaudutaan sarjatuotannon aloittamiseen. Aurelian turbiinit erottuvat muista korkean hyötysuhteen lisäksi sillä, että ne pystyvät käyttämään myös vetyä polttoaineena.

Jotta vedyn käyttö onnistuu, on yhteistyötä tehty DLR:n eli Saksan avaruustutkimuskeskuksen kanssa.

– Vetykaasut palavat liian kuumasti perinteisissä turbiineissa käytettäväksi. Sen osat sulavat. Ratkaisimme ongelman kehittämällä uutta teknologiaa DLR:n kanssa, kertoo Aurelia Turbinesin toimitusjohtaja Matti Malkamäki.

Vety on alkuaineista yleisin. Se saa myös auringon paistamaan. 

Kun vetyä käytetään polttoaineena, lopputuloksena on energian lisäksi vain vesihöyryä.

Vedystä on puhuttu pitkään polttoaineena, mutta viime vuonna eri puolilla maailmaa alettiin siirtyä puheista tekoihin. Energiatuotannossa tapahtui iso muutos.

– Kansainvälinen energiajärjestö IEA ilmoitti viime vuonna, että suurimmassa osassa maailmaa aurinko- ja tuulivoimasta on tullut halvin tapa tuottaa energiaa. Uusia hiilivoimaloita ei enää kannata avata, koska se on liian kallista. Lähivuosina myös vanhoja hiilivoimaloita aletaan sulkea hinnan takia.

Tuuli- ja aurinkosähkön hinta on pudonnut uusien keksintöjen ja suuremman tuotannon ansiosta. Kehitys jatkuu edelleen.

Aina ei kuitenkaan ole auringonpaistetta tai tuulta. Jotta energiaa saadaan tällöin, tarvitaan säätövoimaa.

– Vety sopii säätövoimaksi: vetyä voidaan tuottaa vedestä vaikka Suomen tuulisähköllä ja varastoida myöhempää käyttöä varten. Vetykaasua poltetaan sitten energiaksi, kun on pimeää ja tyyntä.

Toimitusjohtaja Laura Rahikka Hydrogenius Oy:n laboratoriossa, jossa maakaasusta valmistetaan vetyä ja hiiltä.

Vetyä käyttöön maakaasusta

Tulevaisuudessa vety tehdään tuuli- ja aurinkovoimalla. Elektrolyysiksi kutsuttu tekniikka tuottaa vedestä sähköllä vetyä ja happea – ilman päästöjä. Tällä vuosikymmenellä tällaisia tuotantolaitoksia rakennetaan eri puolille maailmaa. Planeetan lämmetessä maailma täytyy kuitenkin saada vetyaikaan paljon nopeammin, kuin mitä uusia tuuli- ja aurinkovoimaloita voidaan rakentaa. Koko maailman siirtäminen uusiutuvan energian käyttöön kestää parhaimmillaankin muutaman vuosikymmenen. Tänä aikana tarvitaan vedyn tuottamiseksi myös toista, nopeampaa ratkaisua.

Kokkolalaisessa laboratoriossa Hydrogenius Oy:n toimitusjohtaja Laura Rahikka esittelee lasimaljasta puhdasta hiiltä. Yrityksen uudella teknologialla maakaasusta syntyy samanaikaisesti sekä saasteettomaan energiatuotantoon sopivaa vetyä ja teollisuuden raaka-aineeksi tarvitsemaa puhdasta, kiinteää hiiltä – ilman päästöjä.

KUN AURINKO- tai tuulivoimaa ei saa, voidaan polttaa vetyä.

Vetyä on valmistettu maailmassa jo pitkään, koska sitä käytetään esimerkiksi lannoitteiden valmistukseen. Vety on yleensä jo tähän asti tehty maakaasusta, mutta toisella tekniikalla. Suurin osa maakaasusta on metaania, joka puolestaan on vetyä ja hiiltä. Kun metaanista on napattu vety talteen, on vapautunut hiili tähän asti päästetty ilmakehään hiilidioksidina. 

– Tällöin hiilidioksidi kiihdyttää kasvihuoneilmiötä. Samalla on menetetty kallisarvoista raaka-ainetta, hiiltä. Tämä ongelma täytyy ratkaista, Rahikka kertoo.

Maakaasun sijasta voidaan myös käyttää biokaasua. Jos esimerkiksi kaatopaikan kompostista nouseva biokaasu napataan talteen ja käytetään vetynä energiaksi ja hiilenä esimerkiksi akkuihin, syntyy hiilinielu. Hiiltä sitoutuu silloin pois ilmakehään joutumasta.

Uudella tekniikalla vetyä voidaan myös valmistaa siellä, minne kaasuputket jo tulevat tai biokaasua kerätään. Näin vältytään vedyn kuljetusongelmilta.

Rahikka on huomannut, että kysyntä uudelle teknologialle on valtava. Yritykset ovat alkaneet sijoittaa suuria summia päästöjen leikkaamiseen. Esimerkiksi suomalais-ruotsalainen SSAB vaihtaa tulevaisuudessa Raahessa terästehtailla tarvittavan hiilen ja koksin vetyyn, mikä yksin laskee Suomen hiilidioksidipäästöjä seitsemän prosenttia.

– Kun vielä maakaasun tuottajat saavat kaasukenttien vahinkopäästöt kuriin, saamme tästä ympäristöystävällisen ja kohtuuhintaisen vetyvaihtoehdon lähivuosikymmeniksi, Rahikka toteaa.