Mitä on vihreä vety, ja miten sen avulla voi luoda elinvoimaisemman maapallon?

Lähes kaikki ovat kuulleet vedystä jossain elämänsä vaiheessa. Vetyhän on ensimmäinen alkuaine alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä. Nykyään vety mainitaan usein puhuttaessa teknologioista, joita kehitetään nopeassa tahdissa vastaamaan puhtaamman ja vastuullisemman energian kysyntään. 

Vaikka ilmastonmuutokseen ei ole olemassa ihmeratkaisua, vety on todennäköisesti tärkeällä sijalla pyrittäessä vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä ja pienentämään hiilijalanjälkeämme. Tässä yhteydessä kuulee usein puhuttavan ”vihreästä vedystä”. Mutta mitä vihreä vety tarkalleen ottaen on?

Palataan vielä ensin siihen, miten vetyä käytetään ja miksi se on tärkeä osa elinvoimaisemman maapallon luomista. 

Vedyn perusteet, harmaasta vihreään

Vety on yksi maapallomme keskeisimmistä rakennuspalikoista. Se yhdistyy helposti muiden alkuaineiden ja molekyylien kanssa (jolloin syntyy esimerkiksi vettä), ja näistä yhdisteistä voidaan saada aikaan lukemattomia eri asioita – myös energiaa. Energian varastoinnissa vety on houkutteleva vaihtoehto, koska sitä voidaan käyttää hiilen ja öljyn sijaan. Jos vety tuotetaan uusiutuvasti, syntyy sivutuotteina vain vettä ja lämpöä.

Vetyä voidaan käyttää myös reaktiivisena aineena esimerkiksi öljytuotteiden jalostuksessa, jossa sillä voidaan hajottaa raskaita molekyylejä ja poistaa epäpuhtauksia. Tällä hetkellä tämä onkin vedyn tärkein käyttökohde. Muut vetyä hyödyntävät markkinat, kuten liikenne (jossa vetyä käytetään polttokennoissa), kasvavat kuitenkin nopeasti. Tämä osoittaa sekä vedyn monipuolisuuden että tarpeen jatkaa tutkimusta ja kehittämistä. 

”Hiilestä irtautumista vedyntuotannossa voidaan edistää korvaamalla harmaa (eli fossiilinen) vety uusiutuvalla vedyllä ja näin olennaisesti vähentää teollisuuden päästöjä. Vetyä tarvitaan monella teollisuudenalalla teräksen tuotannosta kuljetukseen”, sanoo Outi Ervasti, Vice President, Renewable Hydrogen, Neste. ”Monissa vetyä käyttävissä sovelluksissa hiilestä irtautuminen on erittäin haastavaa, eikä sitä voida saavuttaa pelkästään sähköistämällä. Sähköistämisen onkin edettävä rinnakkain vihreän vedyn kanssa.”

Vihreä, harmaa ja sininen

Tällä hetkellä noin 95 prosenttia kaikesta vedystä tuotetaan fossiilisista polttoaineista. Maakaasusta peräisin olevaa vetyä (jota yleensä tuotetaan höyrymetaanireformoinnilla) kutsutaan harmaaksi vedyksi. Siinä on kaksi olennaista haittapuolta: 

1. Maakaasu on uusiutumaton raaka-aine.
2. Harmaan vedyn tuotanto aiheuttaa merkittäviä hiilidioksidipäästöjä (CO₂).

Harmaan vedyn tuotannosta voidaan tehdä vastuullisempaa muun muassa hiilen talteenottoteknologialla. Sillä estetään tuotannosta aiheutuvien hiilidioksidipäästöjen pääseminen ilmakehään kiihdyttämään ilmastonmuutosta. Kun hiilen talteenotto integroidaan maakaasusta saatavan vedyn tuotantoon, tuotettua vetyä kutsutaan siniseksi vedyksi. 

Elektrolyysin avulla on myös mahdollista tuottaa vetyä ilman maakaasua ja suoria hiilidioksidipäästöjä. Siinä vesimolekyylejä pilkotaan vedyksi ja hapeksi uusiutuvan sähkön avulla. Elektrolyysillä tapahtuvaan vedyn tuotantoon tarvitaan vain vettä ja uusiutuvaa sähköä, joten sitä kutsutaan uusiutuvaksi vedyksi tai vihreäksi vedyksi. 

Vihreää vetyä voidaan käyttää uusiutuvana, skaalautuvana ja monipuolisena raaka-aineena eri tuotantoprosesseissa, kuten teräksen, sementin, lannoitteiden, polttoaineiden ja muiden kemiallisten tuotteiden valmistuksessa. Erityisesti liikenteessä vihreällä vedyllä voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi seuraavan vuosikymmenen aikana. 

On tärkeää muistaa, että vedyn tuotanto vaatii huomattavasti energiaa, joten vihreän vedyn tuotantoon investoitaessa on varmistettava uusiutuvan sähkön saatavuus. 

Yhteenveto: 

Vihreä vety = vähäpäästöistä ja uusiutuvaa
Sininen vety = vähäpäästöistä ja fossiilipohjaista
Harmaa vety = korkeampipäästöistä ja fossiilipohjaista

Lainsäädännöllinen tuki – kuinka tärkeää se on?

Vahva tietoisuus ilmastonmuutoksesta on olennaisella sijalla vetytaloutta edistettäessä. EU:n vetystrategiassa peräänkuulutetaan vetyinfrastruktuurin ja -markkinoiden kehittämistä ja pyrkimyksenä on tehdä vedystä keskeinen osa energiajärjestelmää. Tavoitteeksi on asetettu vähintään miljoona tonnia (6 GW) vihreää vetyä vuoteen 2024 mennessä ja vähintään 10 miljoonaa tonnia (40 GW) vuoteen 2030 mennessä. Nämä vihreän vedyn tuotannolle asetetut merkittävät tavoitteet yhdessä parempien rahoitusmahdollisuuksien kanssa ovat nopeuttaneet monien vetyyn liittyvien hankkeiden kehittämistä. Lainsäätäjillä on kuitenkin edelleen ratkaiseva rooli. 

”Sekä vihreän vedyn tarjontaa että kysyntää on säänneltävä selkeästi, jotta investointipäätöksiä voidaan tehdä vakaalta pohjalta”, Ervasti huomauttaa. 

”Tarjontaa voidaan tukea investointikannustimilla ja kysyntää taas uusiutuvien polttoaineiden käyttöä koskevilla määräyksillä. On myös varmistettava, että hiilipäästöjen kustannukset näkyvät fossiilisten polttoaineiden hinnoittelussa.”

Lisäksi on tärkeää, että sähköverkkoja, putkistoja, varastointia sekä muuta infrastruktuuria kehitetään ja ylläpidetään teollisuuden tarpeisiin. Lupamenettelyjen on myös oltava nopeita ja avoimia. Viime kädessä päättäjien ja teollisten toimijoiden on tehtävä tiivistä yhteistyötä, jotta vihreästä vedystä voidaan tehdä kannattavaa liiketoimintaa suuressakin mittakaavassa. 

Neste näyttää vihreässä vedyssä tietä

Neste on jo nyt Suomen suurin vedyn tuottaja ja käyttäjä. Vihreän vedyn hankkeillaan yhtiö pyrkii pienentämään jalostamoidensa hiilijalanjälkeä ja tarjoamaan asiakkailleen korkealaatuisia polttoaineita entistä pienemmillä päästöillä.

Neste pyrkii saavuttamaan hiilineutraalin tuotannon vuoteen 2035 mennessä, ja osana tätä tavoitetta on 120 MW:n elektrolysaattorihanke, jossa kehitetään vihreän vedyn tuotantoa Porvoon jalostamolla. Yhtiö on aloittanut hankkeen perussuunnitteluvaiheen, ja mikäli investointipäätös tehdään vuonna 2024, vihreän vedyn tuotanto voitaisiin aloittaa jo vuonna 2026.

Rotterdamin jalostamolla Neste on mukana perustamassa vihreän vedyn tuotannon demonstraatioyksikköä. Kyseessä on maailman ensimmäinen usean megawatin elektrolysaattori, joka perustuu innovatiiviseen SOEC-teknologiaan (solid oxide electrolysis cell, kiinteäoksidinen elektrolyysikenno) ja integroidaan teolliseen tuotantoon. 

Lyhyellä aikavälillä Neste suunnittelee parantavansa jalostamoprosessiensa vastuullisuutta vihreällä vedyllä. Pidemmällä aikavälillä yhtiö aikoo hyödyntää vetyä sähköisten polttoaineiden raaka-aineena ja siten edistää entisestään ilmasto- ja vastuullisuustavoitteitaan.

Koska monet yritykset tekevät työtä samojen asioiden parissa ympäri maailmaa, syntyy tärkeitä kumppanuuksia ja yhteistyötä, jotka helpottavat vihreän vedyn menestyksekästä kehittämistä ja käyttöönottoa suuressa mittakaavassa. 

Siirtymä vihreään vetytalouteen on vasta alkamassa, ja uusiutuvan vedyn laaja käyttöönotto vaatii edelläkävijöitä, jotka viitoittavat tietä muille. Keskittyminen vihreään vetyyn on olennainen osa Nesteen strategiaa ja tavoitetta saavuttaa hiilineutraali tuotanto vuoteen 2035 mennessä. 

Ervasti toteaakin: ”Vihreän vedyn mahdollisuudet ovat valtavat, samoin kuin sen haasteet. Innovaatiot ovat erottamaton osa Nestettä, joten juuri tällaiseen työhön haluamme keskittää tarmomme.”

Ryhtymällä nyt toimiin sekä jatkamalla investointeja ja kehitystyötä Neste pyrkii olemaan merkittävä tekijä tässä kehittyvässä ja lupaavassa mahdollisuudessa vähentää päästöjä – sekä omia että asiakkaidensa. Uusia ratkaisuja luomalla rakennamme elinvoimaisemman maapallon meille kaikille.