Minne vetytalouden lämpökuorma?

Vetytaloudessa on helppo nähdä monia hyötyjä. Vedyn tuotannolla voidaan luoda kulutusjoustoa uusiutuvan energian vaihtuviin tuotantotasoihin. Vedyn avulla voidaan myös tuottaa hiilineutraalisti terästä, polttoaineita ja lannoitteita. Uuden teknologian nostattaman innostuksen varjoon jää kuitenkin se, että vedyn tuotannossa syntyy iso määrä hukkalämpöä, jonka hyödyntämiseen ei vielä ole löydetty ratkaisua.

Vetytaloudella on paljon lupauksia ja Suomella edellytyksiä nousta merkittäväksi vetytalousmaaksi. Kun vetyä tuotetaan hajottamalla vettä vedyksi ja hapeksi, tarvitaan paljon sähköenergiaa. Jotta tuotteissa voidaan lunastaa vihreyden lupaukset, tulisi sähköenergian olla uusiutuvaa. Suomen sähköntuotannosta tuotetaan jo nyt yli puolet uusiutuvilla energialähteillä. Suunnitteilla on myös edelleen lisätä tuulivoiman tuotantoa huomattavasti. 

Vedyn hyödyntämisessä kemianteollisuuden tuotteiksi tarvitaan lisäksi hiilidioksidia. Hiilidioksidin talteenotto on Suomessa vasta lähdössä käyntiin, mutta potentiaalia kyllä löytyy ennen kaikkea metsäteollisuudesta. Hiilidioksidin talteenotolle on myös vahva hallituksen tuki.

Elektrolyysi tuottaa merkittävän määrän hukkalämpöä

Sen sijaan vedyn valmistuksessa syntyvästä huomattavasta lämpömäärästä ei juuri puhuta. Elektrolyysin tehokkuus vaihtelee käytetystä teknologiasta riippuen noin 20–40 prosentin välillä. Hukkalämmön määrään vaikuttaa puolestaan tuotantomäärä. 

Nyt suunnitteilla olevista vedyn tuotantolaitoksista suurinta ollaan suunnittelemassa Inkooseen tulevaisuuden terästehtaan yhteyteen. Hukkalämpöä laitos tuottaisi saman verran kuin mikä on Helenin Vuosaaren voimalaitoksen lämpöteho. Myös Naantaliin ollaan suunnittelemassa suurta vedyn tuotantolaitosta vihreän ammoniakkitehtaan yhteyteen. Näiden lisäksi suunnittelun alla on kymmeniä vedyntuotantolaitoksia eri puolille Suomea. Yksi sellainen on myös jo käynnistynyt, P2X Solutionin vedyn tuotantolaitos Harjavallassa. 

Elinkeinoelämän keskusliiton dataikkunaan on kirjattu kymmeniä suunnittelun alla olevia vedyn tuotantohankkeita eri puolille Suomea.

Vedyn tuotannon keskittäminen sinne missä hukkalämmölle löytyy käyttöä

Hukkalämmön hyödyntäminen parantaisi sekä vedyn tuotannon hyötysuhdetta että kokonaiskestävyyttä. 

Teknisesti hukkalämmön hyödyntämiseen löytyy kehittynyttä lämpöpumpputekniikkaa, mutta hukkalämpöä on vaikea kuljettaa eli se tulisi hyödyntää syntypaikallaan. Vetyä sen sijaan voidaan kuljettaa. Näin ollen vedyn tuotanto tulisi keskittää sinne missä hukkalämpö voitaisiin hyödyntää. Lämpöä tarvitaan moniin termokemiallisiin prosesseihin esimerkiksi puunjalostus- ja kemianteollisuudessa. Uusia lämmön tarvitsijoita voisi löytyä myös biokiertotaloudesta (biokaasulaitokset, kierrätyslannoitevalmisteet, biohiili) ja kasvihuoneviljelystä. Suurten lämpökuormien hyödyntämiseen tarvittaisiin usein monipuolinen yritysrypäs sekä rutkasti yhteistyökykyä. 

Osaoptimoinnin sijaan laajaa kansallista, sektorirajat ylittävää yhteistyötä

Yhtenä syynä yksittäisiin paikallisiin vedyn tuotantosuunnitelmiin on varmasti vielä toistaiseksi puuttuva vetytalouden infrastruktuuri. Vedyn varastointi ja jakelu vaativat kehittyneet paineistus- ja nesteytysratkaisut sekä putkistoinfraa. Monissa maakunnissa tehdään parhaillaan vetytaloussuunnitelmia, mutta hukkalämmön hyötykäyttöön tulisi etsiä ratkaisuja laajemmalla kansallisella tasolla ja sektorirajat ylittäen. 

Vetytalouteen siirtyminen lisää kansallista energiankulutusta merkittävästi. Samaan aikaan, kun energiantuotannon panoksia laitetaan vedyn tuotantoon, pitäisikin miettiä, missä voitaisiin vastaavasti saavuttaa energiansäästöjä. Samalla pystyttäisiin vähentämään sekä ylimääräisen energian tuotannon että hukkalämmön ympäristöhaittoja. Myös hukkalämmöllä on negatiivisia ympäristövaikutuksia etenkin, jos lämpökuorma puretaan suoraan vesistöön.