Maailmalla puhutaan nyt vetytalvesta, kun vihreän vedyn investoinnit eivät etene odotetusti. Tekniikka&Talous kysyi asiantuntijoilta, missä kiikastaa. Esille nousi viisi konkreettista ongelmaa.
Yritykset ovat tehneet vain viisi investointipäätöstä vetyhankkeisiin Suomessa.
Lukumäärä on omituisen pieni, kun ottaa huomioon, että elämme keskellä suurta energiamurrosta ja vetybuumia, joka ravistelee teollisuutta eri puolilla maailmaa.
Suunnitteluputkessa on kolmisenkymmentä ja esiselvittelyssä kymmenkunta vetyhanketta. Investointipäätöksillä alkaa kuitenkin olla jo kiire, jotta aikataulut pitäisivät.
Luvut selviävät Elinkeinoelämän keskusliiton (EK) vihreiden investointien dataikkunasta.
Mikä pidättelee investointeja Suomeen?
Suomea pidetään vetytulevaisuuden ykköspaikkana koko Euroopassa. Tuulivoimaloita nousee kuin sieniä sateella, vetytuotteiden raaka-aine eli sähkö on eurooppalaisittain halpaa. Myös innostunutta koulutettua työvoimaa on alalle tarjolla.
Karu tilanne konkretisoitui, kun energia-alan seminaarissa tapaamani nuori teekkari valitteli, ettei ole löytänyt Suomesta kuin pari yksittäistä vetykehityksen työpaikkaa. Saksassa töitä olisi tarjolla vaikka kuinka.
Tällainen puhe ei lupaa hyvää, jos Suomi haluaa päästä Euroopan vetytalouden veturiksi.
Ensimmäinen ongelma
Suomi ei ole ongelman kanssa yksin. Maailmalla puhutaan nyt vetytalvesta (hydrogen winter). Investoinnit eivät käynnisty, kuten on odotettu. Kaikkialla kysellään, milloin käänne tapahtuu.
Asiantuntijat ovat liikuttavan yhtä mieltä ensimmäisestä isosta ongelmasta. Sijoittajat odottavat yhä EU-lainsäädännöstä määritelmää sille, mikä on vihreää vetyä.
”Pelisääntöjen pitäisi olla täysin selvät, ennen kuin kukaan uskaltaa investoida. Tätä poliitikkojen pitää työstää”, sanoo professori Mika Järvinen.
Hän johtaa Aalto-yliopiston H2-innovaatiokeskusta.
Vetyhankkeissa kyse on isoista, jopa miljardien eurojen sijoitussummista. Selvää on, että hankkeilla pitää olla myös poliittinen hyväksyntä.
Toinen ongelma
Toinen jarru on, että markkinat eivät ole vielä valmiita, asiakkaita ei ole. Näin kertoo projektitutkija Eeva Lähdesmäki Lut-yliopistosta Lappeenrannasta.
Hän on vetänyt tutkimusta, jossa selvitettiin suomalaisten yritysten vetysuunnitelmia.
”SSAB:lla on valmiita asiakkaita vihreälle teräkselle, mutta kemianteollisuuden asiakkaat eivät ole vielä valmiita maksamaan lisää fossiilittomasta tuotteesta”, sanoo Lähdesmäki.
Fossiiliton teräs maksaa karkeasti 25 prosenttia perinteistä enemmän, mutta se ei vaikuta merkittävästi auton hintaan.
Asiakkaiden puute liittyy sääntelyyn. Sääntelyllä voitaisiin luoda markkinoita. Tilanne vaihtelee kuitenkin teollisuudenalalta toiseen.
Puhtaille polttoaineille on Suomessa sääntelyä, mutta yritysten pitäisi voida luottaa siihen, että sääntely pysyy ja on vakaata.
”Kemianteollisuudella ei ole sääntelyä esimerkiksi siitä, että pitäisi olla x määrä puhdasta vetyä lopputuotteen seassa. Regulaatio ei kuitenkaan saa olla teknologiaan puuttuvaa.”
Kemianteollisuuden lopputuotteille pitäisi siis saada vastaava sääntely ja sekoitevelvoite kuin uusiutuville polttoaineille.
”Lopputuotteissa tulisi ilmoittaa tuotteen hiilipitoisuus”, Lähdesmäki ehdottaa.
Kolmas ongelma
Sijoittajia jarruttaa myös vesielektrolyysiä jauhavien laitteiden eli elektrolyyserien korkea hinta.
Ne ovat kalliita, koska laitteistojen tuotantoa on vähän Euroopassa ja ylipäätään koko maailmassa.
”Elektrolyyserien tuotanto pitäisi saada täysin automatisoiduksi ja tuotantovolyymit kasvatettua niin, että elektrolyyserien hinta ja pääomakulu saataisiin alas”, Mika Järvinen sanoo.
Kyse on tunnetusta uuden tekniikan oppimiskäyrästä, joka on koettu aurinkopaneeleissa, tuulivoimassa tai akuissa. Kun tuotanto ylittää kriittisen pisteen, hinta painuu alas ja toiminnasta tulee kannattavaa.
Vedyn hinnan on vielä tultava alas
Vesielektrolyysillä vedyntuotantoon tarvitsee jo nyt selvästi pienemmän setelinipun kuin 10–15 vuotta sitten, mutta se ei riitä. Vastassa ovat halpa hiili ja öljy.
Vuonna 2010 elektrolyyserin pääomakulu (capital expenditure) oli 1 500 dollaria per kilowatti, 2020-luvulla on päästy 950 dollariin.
Uusiutuvan vedyn kilohinta on lasketellut 24 dollarista viiteen dollariin samassa ajassa.
”Hinta on saatava kuitenkin alle yhden dollarin, koska se on hiilen hinta Kiinassa. Tähän tarvitaan lisää elektrolyysereitä, uusiutuva sähkö on jo riittävän halpaa”, kuvaili italialainen liikemies Marco Alverá Aalto-yliopiston vetyseminaarissa lokakuussa.
Alverá on noussut vetyalalla gurun maineeseen. Entisen öljyliikemiehen johtama yritys keräsi vastikään sijoittajilta 140 miljoonaa euroa sähkömetaanin tuotantoon tehtäviin investointeihin.
Yhden euron vetykiloon päästään, kun elektrolyysereitä on rakennettu maailmanlaajuisesti 50 GW:n edestä. Tällä hetkellä lukema on vain 0,3 GW.
Öljyn hinta on nykyään 50–70 dollaria per MWh. Tuotetun uusiutuvan vedyn hinta on puolestaan 100–140 dollaria per MWh, joten se ei vielä kilpaile kunnolla öljyn kanssa.
10 vuoden päästä uusiutuvan vedyn hinta voi kuitenkin laskea jo 35–55 dollariin, jos laitevalmistajat ja konsultit ovat tehneet laskelmansa oikein.
Silloin elektrolyysereitä pitäisi olla asennettuna tuo maaginen 50 GW – ja siihen tähdätään nyt EU:sta Kiinaan asti. Alverán mukaan jopa Intian hallitus aikoo kantaa kortensa kekoon .
”Silloin maailma voi siirtyä kestävästi nollapäästöihin.”
Valmis markkina löytyi
Alverán johtama Tree Energy Solutions -yhtiö investoi satoja miljoonia sähkömetaaniin, e-ng:hen (electric natural gas). Sitä voidaan valmistaa vedystä, ja lopputuote vastaa maakaasua.
Hän uskaltaa investoida sijoittajien rahoja uusiutuvaan vetyyn ja siitä tehtävään sähkömaakaasuun jo nyt, koska tarvittava infra on valmiina. E-ng:lle sopii sama infra kuin maakaasulle ja lng:lle eli nesteytetylle maakaasulle. Uutta ei tarvitse rakentaa.
Euroopassa on valmiina laajat maakaasuputkistot ja tietenkin laitokset, jotka käyttävät maakaasua. Lng-käyttöiset laivatkin voivat panna tankkiin e-ng:tä.
Saksalaisiin Alverán suunnitelmat uppoavat varmasti kuin kuuma veitsi voihin, maan energiahuolto kun on rakennettu pitkälti maakaasun varaan.
Alverá laskee, että sähkömetaanin kalleimman raaka-aineen, uusiutuvan vedyn, hinnasta lähtee vielä puolet vuoteen 2030 mennessä.
Kun vetytuotteella on jo nyt infra valmiina, se varmistaa myös kysynnän.
Hän suosittelee Suomeakin viemään Saksaan ennemmin synteettistä metaania kuin pelkkää vetyä. Suomesta kuitenkin suunnitellaan Saksan suuntaan vetyputkistoa, ei suinkaan lisää kaasuputkia.
Neljäs ongelma
Aalto-professori Mika Järvinen löytää vielä lisää esteitä vetyinvestoinneille. Viime kädessä myös fossiilisten polttoaineiden saamat tuet valtioilta hidastavat investointeja.
”Ne pitäisi saada pois vähitellen ja vaiheittain. Fossiilisia tuetaan, koska ne eivät kannattaisi itsessään”, Järvinen sanoo.
Sen sijaan valtioiden tulisi tukea elektrolyyserien, vetytuotannon ja vihreän vedyn kysynnän ylösajoa.
”Kun kriittinen piste on saavutettu, tuet pitää ottaa pois, jotta ei jää epätervettä mekanismia.”
Hänellä on myös yllättävä ajatus.
”Isoin haaste mielestäni on, että ihmiskunta kuluttaa kaikkea, sekä energiaa että materiaaleja, aivan liikaa.”
Keskimäärin ihmiskunta kuluttaa 1,8-kertaisesti maapallon kantokyvyn verran resursseja joka vuosi. Suomalaisten kohdalla kulutus on nelinkertaista.
Tämä tarkoittaa, että me suomalaiset elämme kuin meillä olisi käytössä neljän maapallon luonnonvarat.
”Jos saisimme kulutuksen pienemmäksi, kaikki mistä nyt puhutaan vetytaloudessakin, saataisiin paljon helpommaksi. Esimerkiksi vetytuotantoa ja sen tarvitsemaa uusiutuvan energian tuotantoa tarvitsisi rakentaa huomattavasti vähemmän.”
Vaikka kuinka haemme ratkaisua ilmasto-ongelmiin ja luontokatoon vedystä ja muista teknologioista, se ei yksin riitä – ei läheskään.
”Meillä on tosi iso pallo jalassa fossiilisten takia. Nyt täytyy varmistaa sekin, ettei vetytaloudesta tule vielä isompaa palloa jalkaan.”
Tähän ratkaisu on kouluttaa insinöörejä, jotka ymmärtävät kestävyyden laajasti, ilmaston, luonnon monimuotoisuuden ja sosiaalisen oikeudenmukaisuuden.
”Mutta positiivista pöhinää on oltava, koska meidän on päästävä eroon fossiilisista.”
Viides ongelma
Vielä löytyy viideskin ongelma, joka on vetyinvestointien tiellä.
EU priorisoi nyt hiilidioksidin talteenottoa (ccs, carbon capture and stoage) mutta ei vie eteenpäin läheskään yhtä suurella intohimolla hiilidioksidin hyödyntämistä uusissa tuotteissa.
Näitä uusia tuotantotekniikoita on alettu kutsua ccu:ksi (carbon capture and utilization).
Isot maat, kuten Saksa, ovat onnistuneet lobbaamaan hiilidioksidin varastoinnin korkealle EU:n ilmasto- ja energiapolitiikassa. Saksassa uskotaan, että maan teollisuus pelastuu tai ainakin hyötyy siitä, kun CO2-päästöt haudataan maan uumeniin.
Puhdasta energiaa Saksa ei pysty teollisuudelleen jauhamaan, koska maassa ei ole riittävästi sähköä tehdä uusia vetypohjaisia tuotteita.
Suomen tilanne on kirkkaasti toinen.
”Pystymme tuottamaan edullista uusiutuvaa sähköä jopa kymmenen prosenttia Euroopan tarpeesta. Vielä enemmän saamme, jos yhdistämme voimat Norjan ja Ruotsin kanssa”, Eeva Lähdesmäki sanoo.
Myös Espanja pystyy tuottamaan paljon halpaa uusiutuvaa sähköä. Vedyn tuotanto kysyy erittäin paljon sähköä. Sähkön on siis oltava halpaa, jotta tuotanto kannattaa.
Lähdesmäen mielestä varsinkin biogeeninen CO2 on Suomen valtti. Sillä tarkoitetaan metsä- ja selluteollisuuden päästöjä.
”Siitä meidän pitäisi pystyä taistelemaan EU-tasolla”, hän sanoo.
Yhdistämällä biogeeniset ja vety voidaan tehdä korkean lisäarvon tuotteita. Monien mielissä kiiluvat miljardien eurojen tuotot tulevaisuudessa.
Lähdesmäen mukaan Suomen tulee edistää sellaista EU-sääntelyä, joka muun muassa kannustaa biogeenisen hiilidioksidin talteenottoon, varastointiin ja hyödyntämiseen.
”Biohiilidioksidin maahanvarastointi tulisi myös kieltää. Se tulisi käyttää kemianteollisuuden raaka-aineena. Missään tapauksessa biohiilidioksidin ccs:ää ei tule tukea.”
Lappeenrannassa tutkitaan vedystä valmistettavia synteettisiä johdannaisia ja lisäarvotuotteita, kuten metanolia.
Kun tarjolla on uusiutuvaa sähköä, siitä voidaan tehdä päästötöntä vetyä. Sitä voidaan jalostaa metanoliksi, josta voidaan tuottaa kemiantuotteita tai polttoaineita.
Lähdesmäki sanoo, että vetyä kannattaa viedä vain, jos sitä jää yli Suomessa tehtävien vetytuotteiden jälkeen.
”Voimme tehdä kaikenlaisia tuotteita siitä. Suomen kannattaisi nyt yrittää vauhdittaa vetyinvestointeja.”
Missä viipyvät suomalaiset elektrolyyserit?
Vetyhankkeiden lisäksi moni odottaa, että joku perustaa Suomeen oman ison elektrolyyserivalmistajan.
Professori Mika Järvisen mielestä Suomessa konepajateollisuus olisi omiaan valmistamaan myös elektrolyysereitä.
”Tekniikka on olemassa. ne ovat hienoja laitteita, ja paljon tehdään tutkimusta, mutta Suomeen pitäisi saada omaa elektrolyyserivalmistusta ja skaalata se.”
Vaikka Suomi on pieni maa, täällä on paljon huippuosaamista.
”Me voisimme myydä osaamistamme ja laitteita ja auttaa sitä kautta muita maita tekemään kestävää vetytaloutta.”
Suomessa on myös aiempia näyttöjä menestyneistä yrityksistä, kuten Wärtsilä, Ahlstrom Machinery, Tampella, Andritz, Valmet tai Oilon.
Alan alihankkijoita jo on, mutta mitä pitäisi tehdä, jotta oma elektrolyyserivalmistaja nousisi?
”Pitäisi varmaankin panna hynttyyt yhteen, sillä paukut piisaavat. Kilpailu tuotantokustannusten kanssa vaikkapa Kiinan kanssa on kuitenkin iso kysymysmerkki.”
Lue myös:
