Lähienergialiiton kymmenvuotisen taipaleen kunniaksi luotiin blogikirjoitusten sarja “10 vuotta lähienergiaa”. Tällä kertaa pitkäaikainen puheenjohtajamme, professori emeritus Raimo Lovio kirjoittaa kaiken sähköistymisestä. Kaikki tietävät ja ymmärtävät mitä tarkoittaa E = mc2 – mutta mitä tarkoittaa P2X? Power to the people? Hyvä juttu sekin, mutta ei, P2X liittyy enemmän sähköoppiin ja energiasiirtymään.
Muistaakseni kuulin lyhenteen P2X ensimmäisen kerran vuonna 2014 tai vuoden 2015 alussa Energiateollisuus ry:n seminaarissa. Sähkötekniikan professori Jarmo Partanen Lappeenrannasta aloitti esityksensä sanomalla suurin piirtein, että ”pidätte minua ehkä hulluna, mutta rohkenisin kuitenkin ennakoida, että lähitulevaisuudessa sähköllä tullaan tekemään polttoaineita”.
Syksyllä 2015 alkoi Strategisen Tutkimuksen Neuvoston rahoittama monivuotinen Smart Energy Transition projekti, jossa kauppiksella oli organisatorinen vetovastuu. Hankkeen ydintä kuvaamaan tarkoitettuun piirrokseen toinen lappeenrantalainen sähkötekniikan professori Jero Ahola halusi laatikon, jossa oli kirjaimet P2X. Vähän pyöritin silmiäni, mutta onneksi Eva Heiskanen sen siihen piirsi.
Pian aloinkin ymmärtää, että fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisessä oli siirrytty sähköistämisen vaiheeseen, pois polttamisesta. Vaikka Suomi on globaalisti varsin pitkällä, niin vielä viime vuonna fossiilisten polttoaineiden osuus oli 34 % energian kokonaiskulutuksesta Suomessa. Sen sijaan sähkössä fossiilien osuus on enää 8 %, ja siksi power (sähköä) to X (moniin käyttöihin) on vihreän energiasiirtymän ytimessä. Fossiileja käytetään liikenteessä, lämmityksessä (ja siihen liittyvässä sähkön yhteistuotannossa) sekä teollisissa prosesseissa.
Itse asiassa liikenteen sähköistämistä olimme tutkineet jo vuodesta 2009 alkaen
Jenny Rinkinen alkoi tehdä graduaan aiheesta ja käynnistimme Armi Temmeksen kanssa projektinkin, koska uutisanalyysimme osoitti uskottavasti, että sähköautojen pitkään odotettu läpimurto oli silloin alkamassa. Suomessahan sähköautoja tehtiin jo 1980- ja 90-luvuilla, mutta hanke ehti hiipua ennen kuin aika oli kypsä. Henkilöautojen ja kaupunkibussien sähköistyminen on nyt edennyt jo yli 10 vuotta, vähitellen mutta vakaasti ja lähivuosina vauhti kiihtyy sikäli kuin akkujen ja autojen saatavuus nopeutuu ja hinnat laskevat. Suomessa vuoden 2022 lopulla uusista rekisteröidyistä henkilöautoista jo noin puolet oli täyssähköautoja tai ladattavia hybridiautoja.
Lämmityksen sähköistämisessä keskeisessä asemassa ovat olleet lämpöpumput
Lämmityksen sähköistämisessä keskeisessä asemassa ovat olleet lämpöpumput (joista kirjoitin vihreä siirtymäblogissa 2). Lämpöpumput ovat yleistyneet myös kaukolämmön tuotannossa, kun on ryhdytty hyödyntämään hukkalämpöjä mm. datakeskuksista ja jätevedenpuhdistuslaitoksista. Smart Energy Transition projektin loppuvaiheessa Karoliina Auvinen ja Armi Temmes tekivät rohkean skenaarion, jossa kaukolämmön puhdistamisessa keskeisessä asemassa olivat mm. lisääntyvä tuulivoima, hukkalämmöt ja lämpöpumput. Energiapäättäjistä Fingridin toimitusjohtaja Jukka Ruusunen oli ensimmäisiä, joka tuntui jakavan tämän vision.
Juuri nyt uusin askel kaukolämmityksen sähköistämisessä on se, että monet energiayhtiöt ovat asentaneet tai asentamassa sähkökattiloita kaukolämmön tuottajiksi silloin kun sähkö on riittävän halpaa suhteessa kallistuviin fossiilisiin polttoaineisiin. Eli kun tuulee paljon, niin halpa sähkö voidaan muuttaa lämmöksi ja käyttää heti tai varastoida (lämpövarastot ovat toistaiseksi edullisempia kuin kalliit sähköakut).
Mutta, mutta, … juurihan on puhuttu sähköpulasta, kiertävien sähkökatkojen uhkasta ja korkeista sähkön hinnoista Putinin poliittisen kiristyksen seurauksena
Mistäs hiilidioksiditonta sähköä riittäisi? Suomihan on ollut 1960-luvulta lopulta lähtien sähkön nettotuoja ja viime vuonnakin sähkön nettotuonti – vaikka tuonti Venäjältä loppuikin, oli lähes 13 TWh, eli 15 % sähkön kulutuksesta.
No, kun Olkiluoto 3 käynnistyy lopultakin – toivottavasti – perjantaina, niin se tuottaa vuositasolla juuri tuon 13 TWh. Vanhoille Loviisan voimaloille tullaan lähiviikkoina lisäksi myöntämään jatkoluvat vuoteen 2050 saakka.
Suurin piirtein saman verran tai enemmän sähköä saadaan pian lisää nopeasti lisääntyvästä tuulivoimasta. Vuosina 2023–24 tuulivoimakapasiteettia tulee lisää noin 2300 TW ja vuosina 2025–26 sama tahti jatkunee. Silloin Suomi olisi reilusti sähköomavarainen, mikä pitää hinnat kurissa. Sähköä alkaa riittämään myös teollisten prosessien sähköistämiseen ja vihreän vedyn tuotantoon. Ylijäämäsähköähän ei kannata viedä jalostamattomana sähkönä, vaan puhdistaa ja uudistaa sen avulla teollisuutta.
Mutta eihän raskasta teollisuutta voi sähköistää! Vai voiko sittenkin?
Yksi tunnettu valmistelussa oleva esimerkki teollisuudesta on SSABn eli entisen Rautaruukin Raahen tehtaan teräksen valmistuksessa siirtyminen vetypelkistykseen kivihiilen käytön sijasta. Yksistään tämä muutos vähentää Suomen hiilidioksidipäästöjä merkittävästi. Vastaavaan tekniikkaan perustuu paljon julkisuutta saanut Inkooseen kaavailtu kokonaan uusi terästehdas (tai ammoniakkitehdas), jonka toteutuminen on kyllä vielä pitkän mutkaisen tien takana.
Rautaruukin uudessa prosessissa hyödynnetään vihreää vetyä, joka valmistetaan hajottamalla puhtaalla sähköllä elektrolyysereissä vesi vedyksi ja hapeksi. Vetyä voidaan käyttää sellaisenaan tai käyttää väliaikaisena energiavarastona ylijäämäsähkölle. Monissa vireillä olevissa hankkeissa jalostusta jatketaan yhdistämällä vetyyn esimerkiksi biopohjaisista savukaasuista otettavaa hiilidioksidia ja näin saadaan synnytettyä metaania (tai metanolia) tai ammoniakkia, joita voidaan käyttää rekka- ja laivaliikenteen polttoaineena tai lannoitteiden valmistuksessa. Suomen vahvuutena näissä hankkeissa lähivuosina on halpa sähkö, hyvä sähköverkko, puhtaat vesivarat, biopoltossa syntyvä hiilidioksidi sekä kyky hyödyntää prosessin ylijäämälämpö esimerkiksi kaukolämpönä
Ensimmäistä tällaista tehdasta rakentaa jo P2X Solutions niminen yritys Harjavaltaan.Vastaavia hankkeita on vireillä yli kymmenen. Ne voisivat (tai osa niistä) toteutua vuosina 2024–27.
Tämä tietysti edellyttää, että tekniset ratkaisut varmentuvat ja halpenevat yleistyessään, että alkuvaiheessa EU ja Suomi tukevat uutta teknologiaa ja että hiilidioksidivapaan sähkön tuotanto ja käyttö kasvavat rinnakkain työntäen näin fossiileja pois markkinoilta. Seuraava hallitus toivottavasti toimii tässä asiassa yhdessä yritysten ja tutkijoiden kanssa kaukonäköisesti.
Kyllä ilmasta saa ruokaakin
Kun jäin eläkkeelle joitakin vuosia sitten, niin lappeenrantalaiset propelipäät lahjoittivat minulle kynttilän, jonka ”steariinin” valmistuksessa on hyödynnetty ilmasta kaapattua hiilidioksidia ja aurinkosähköä (ks. www.soletair.fi). En ole vielä polttanut kynttilää. Odotan ensin, että toisen lappeenrantalais-propelipääryhmän Solarfoods-yritys (ks. solarfoods.com) saa valmiiksi Vantaalle rakenteilla olevan pilottitehtaansa. Tehdas tuottaa sähköllä synteettistä proteiinia mm. ruokateollisuuden käyttöön. Kun saan tuon tehtaan proteiinia, niin sitten astiat pöytään ja kynttilä palamaan.
Nota bene!: Kun päivä on tiedossa, niin VIP-liput ja huipputaiteelliset P2X-lippikset tulevat myyntiin.
Kirjoittaja
Raimo Lovio
Alunperin julkaistu Raimo Lovion Facebook-profiilissa
