Power-to-x-teknologialla on keskeinen rooli ilmastonmuutoksen hallinnassa ja energiamurroksessa

/siteassets/uutiset-2021/energy-storage-p2x_770x380px.jpg

Power-to-x-teknologialla on keskeinen rooli ilmastonmuutoksen hallinnassa ja energiamurroksessa

13 tammikuuta 2021
Fossiilisista polttoaineista on päästävä eroon. Power-to-x on osa energiamurroksen ratkaisua, ja teknologian tuominen teolliseen mittakaavaan tietäisi Suomelle valtavaa vientipotentiaalia. Sweco on mukana useissa hankkeissa, joissa selvitetään teknologian mahdollisuuksia.

Suomi tavoittelee hiilineutraaliutta vuoteen 2035 mennessä, Euroopan unioni vuoteen 2050 mennessä. Ilmastonmuutoksen torjunnassa ollaan energiaremontin keskellä. Ratkaisu tiivistyy lyhenteeseen P2X. LUT-yliopiston sähkötekniikan professorin Jarmo Partasen mukaan power-to-x-teknologian ympärille on syntynyt kahden viime vuoden aikana valtava kohina.

”Keskeisin ajuri on juuri hiilineutraalius. Fossiilisista energialähteistä eroon pääseminen on globaali ponnistus, johon power-to-x antaa työkaluja”, Partanen sanoo.

Power-to-x on eräänlainen energiavarasto, jonka perusidea on muuttaa sähköä toiseen muotoon ja tarvittaessa takaisin sähköksi. Se on energiamurroksen avainteknologia, sillä uusiutuvan energian tuotannon kasvaessa varastojen ja joustojen rooli korostuu. Tuuli- ja aurinkosähkön tuotantoa ei pysty säätelemään.

”Sähkönjakelun haaste on, ettei sähköä voi varastoida. Uusiutuvan sähkön tuotanto ja kulutus eivät ole samanaikaista, ja erilaiset tuotannon ja kulutuksen joustot ovat siksi avainsana”, Swecon energia-asiantuntija Erkki Härö sanoo.

Edellytykset ison mittaluokan ratkaisuille löytyvät jo

Power-to-x mahdollistaa Partasen mukaan päästöttömän sähköenergian muuntamisen moneksi. Puhtaasta sähköstä pystytään tuottamaan synteettisiä polttoaineita, jotka voisivat korvata kemianteollisuudessa raaka-aineena käytetyn öljyn. Solar Foodsin kaltaiset startupit tuottavat kovaa vauhtia teollisissa olosuhteissa proteiinia puhtaasta sähköstä valmistetusta vedystä, hiilestä ja maaperän mikrobeista.

”Power-to-x auttaa vähentämään maatalouden, liikenteen ja energiatuotannon päästöjä. Sähköstä tehtyä vetyä joko pusketaan paikasta toiseen ja käytetään energianlähteenä tai jalostetaan edelleen nykyisiä polttoaineita vastaaviksi synteettisiksi polttoaineiksi”, Partanen sanoo.

Sähköä kannattaa käyttää tietysti sähkönä siellä, missä se on järkevää. Esimerkiksi liikenteen täyssähköistämisen rinnalla polttomoottoriautoissa voisi hyödyntää power-to-x:ään liittyviä ratkaisuja.

”Liikenteen sähköistämisen ja polttomoottoriautojen kieltämisen ei tarvitse olla ainoa ratkaisu, koska sähköautoissa on omat haasteensa. Jos polttomoottoriautoille saadaan kestävä polttoaine, jakeluratkaisut ovat valmiina”, Härö sanoo.

Ison mittaluokan teollista toimintaa power-to-x:n ympärillä ei vielä ole. Hyvä uutinen on Partasen mukaan se, että tekniset ratkaisut ja osaaminen teknologian valjastamiseksi ovat olemassa. Nyt siitä pitäisi tehdä kustannustehokasta.

Suomalaiset teollisen mittaluokan kehitystyön kärkeen

LUT-yliopistossa uusia ratkaisuja etsitään jatkuvasti. Samanaikaisesti tutkijat kartoittavat soveltavassa rajapinnassa esimerkiksi sitä, syntyisikö Joutsenoon teollisen mittaluokan pilotti, jossa tehdas tuottaisi kemianteollisuuden ylijäämävedystä ja Finnsementin tuotantoprosessissa vapautuvasta hiilidioksidista metanolia, bensiiniä tai kerosiinia. Swecon pitkäaikainen asiakas Kemira toimii alueella ja on mukana hankkeessa.

”Yliopisto tekee teknologista mallinnusta, prosessimallinnusta ja kustannusanalyysiä. Teolliset toimijat tietysti toteuttaisivat laitoksen. Tämä on yksi tapa kiihdyttää kehitystä niin, että suomalaiset ovat teollisen mittaluokan kehitystyön kärkijoukoissa”, Partanen sanoo.

Siellä hän nimittäin haluaisi suomalaiset teolliset toimijat nähdä. Suomessa tuuliolosuhteet ovat otolliset ja tilaa turbiineille riittää. Metsäteollisuudesta on kustannustehokkaasti saatavilla biopohjaista hiilidioksidia. Pohjoismaissa on esimerkiksi Saksaan verrattuna raaka-aine-etu ja tarvittavia teollisia toimijoita.

”Teknologian tuottaminen on tutkimuslaitosten heiniä. Olemme kuitenkin jo alkuvaiheessa mukana tekemässä esiselvityksiä ja kustannusarvioita teollisille toimijoille. Selvitämme, mitä tällaisen laitoksen rakentaminen vaatii. Useimmat esiselvitykset, joissa olemme mukana, ovat vielä luottamuksellisia”, Härö kertoo.

Swecolta osaamista löytyy arvioimaan laitoksen infrastruktuurin kustannuksia. Kun investointipäätös tulee, Sweco on mukana toteuttamassa laitoksen rakentumista rakenne- ja laitossuunnittelussa, projektinjohdossa ja hankinnassa.

Tavoitteet globaalien ongelmien ratkaisussa

Energiamurroksesta puhutaan tulevaisuuden kehityskulkuna, mutta Partanen korostaa, että murros on jo käynnissä. Markkinat ja teknologiat ratkaisevat sen tahdin. Härö nostaa esimerkiksi tuulivoiman, jota alettiin 2010-luvun alussa edistää tariffein. Kannattavaksi kehittynyt tuotantomuoto kasvaa nyt yli arvioiden.

Power-to-x:n avulla Suomi voi päästä kunnianhimoiseen hiilineutraaliustavoitteeseen, mutta Partasen mukaan pyrkimykset pitää asettaa globaalien ongelmien ratkaisuun.

”Tämä voi olla Suomelle sekä osaamis- että tuotepohjainen vientivaltti. Pääsemme omiin tavoitteisiimme ja voimme viedä löytämiämme teknologioita maailmalle osaksi globaalia ratkaisua”, sanoo myös Härö.

Aika näyttää, onko power-to-x uusi Nokia. Pieni maa on osoittanut kykynsä toimia nopeasti, kunhan kansallinen tahtotila ja yhteinen tekemisen meininki löytyvät.

”Kun britit saivat ydinvoiman toimimaan vuonna 1963, Suomessa perustettiin toimikunta pohtimaan, mitä täällä voitaisiin tehdä. 13 vuotta myöhemmin ensimmäinen ydinvoimalaitos aloitti toimintansa. En usko, että olemme menettäneet kykyämme toimia tarvittaessa nopeasti”, Partanen kertoo.

Härön mukaan käynnissä on useita potentiaalisia hankkeita ja kymmeniä selvityksiä uusista tuotantomuodoista. Hän epäilee, ettei vielä edes tiedetä, mitä kaikkea power-to-x:n avulla voidaankaan tehdä.

”Valtavan hypen takia matkalla on varmasti joitakin kuoppia. Pitkällä aikajänteellä olen kuitenkin vakuuttunut, että tästä tulee todella iso asia, jolla on keskeinen rooli ilmastonmuutoksen hallinnassa”, Partanen sanoo.

 

Mitä paljastuu varastointiteknologioiden vertailussa? Millainen on palveluna tarjottavan energian varastointikonseptin rooli koko teollisuudenalan murroksessa? Tutustu Swecon Urban Insight -raporttiin, joka pureutuu energian varastointiin ja tulevaisuudenvisioihin varastojen kaupungeista >>