Vetyauto

Vetyauto

Matkalla kohti puhdasta ja päästötöntä autoilua tarvitaan fossiilisten polttoaineiden tilalle uusia vaihtoehtoja. Yksi näistä vaihtoehdoista on vety. Vetyautojen pakoputkesta tulevat päästöt ovat silkkaa puhdasta vettä ja tämä voisi ratkaista liikenteen päästöongelmat yhdellä kerralla, kun ympäristöä kuormittavia päästöjä ei ajaessa tule lainkaan. Vetyautoista odotetaankin tulevaisuudessa seuraavaa askelta puhtaamman ja vähäpäästöisemmän autoilun puolesta. Tässä kuviossa on vielä kuitenkin suurien mahdollisuuksien lisäksi omat haasteensa, jotka ovat tosin pidemmällä tähtäimellä ratkaistavissa.

Vetyautoilun mahdollisuudet

Vetyautoilu on puhdasta  ja päästötöntä, jos autoon tankattava vety on tuotettu uusiutuvalla energialla kuten tuulivoimalla tai aurinkoenergialla. Vetyauto tarvitsee vain pienen akun, kun tarvittava sähkö tuotetaan vedystä polttokennojen avulla. Pienemmät akut vaativat vähemmän akkumineraaleja, joiden varannot ovat maailmassa rajalliset. Pienempi akku tarkoittaa myös pienempiä haittoja luonnolle, koska kaatopaikalle joutuvaa jätettä syntyy vähemmän akkujen elinkaaren päättyessä. Vetyautoilu on siis ympäristöystävällisempää kuin nykyinen 2020-luvun alun sähköautoilu.

Raskasta liikennettä ei voi sähköistää nykyään käytössä olevalla sähkötekniikan avulla. Raskaan liikenteen päästöjä on alettu vähentämään aktiivisesti ja mahdollisuuksien mukaan biopolttoaineilla kuten biokaasulla. Raskaan liikenteen ympäristöystävällisyyden lisäämisen tulevaisuus onkin    biokaasussa ja vedyssä, jonka avulla  myös raskasta liikennettä voidaan sähköistää.

Vetyauton tankin täyteentankkaus kestää vain muutaman minuutin kuten tavallisen auton tai esimerkiksi kaasuauton tankkaus.

Vetyautoilun haasteet

Vety on maailman yleisin alkuaine, mutta sitä ei esiinny luonnossa sellaisenaan, vaan se on aina valmistettava tai sitä syntyy luonnostaan kemiallisen prosessin sivutuotteena .

Vetyautoihin tarvittavaa tekniikkaa on kehitetty jo pitkään, mutta lopullinen läpimurto on vielä tekemättä. Vetyautoja valmistetaan maailman mittakaavassa erittäin vähän muihin autotyyppeihin verrattuna.
Suomessa vetyautoja ei vielä liikenteessä ole, mutta toivottavasti tulevaisuudessa. Autonvalmistajista ainakin Toyotalla ja Hyundailla löytyvät vetyautot jo mallistoistaan.

Vetyautojen akkuihin tarvittavia raaka-aineita ei välttämättä saatavilla riittävästi tai siinä voi esiintyä haasteita. Poliittiset linjauksetkin voivat vaikuttaa vetyautoilun tulevaisuuteen.

Vedyn tankkausasemiakaan ei Suomessa tällä hetkellä ole (04/2022), mutta Euroopassa niitä löytyy jo noin 200. Lähimmät vetyauton tankkausasemat ovat Tallinnassa ja Tukholmassa. Euroopanlaajuinen suunnitelma laajemmasta ja kattavammasta vedynjakeluverkosta on jo olemassa. Suomessakin on aiemmin ollut kaksikin vetyauton tankkausasemaa. Seuraavat tankkausasemat Suomeen ovat aukeamassa vuonna 2023.

Vetyautoilu ei ole alkuun kaikille mahdollista monestakakaan syystä. Vedyn jakeluverkoston rakentaminen vie oman aikansa. Mikäli jakeluverkosto on syntymässä, niin kuka sen rakentaa ja kustantaa? Vetyautojen  lisääntyminen liikenteessä on täysin riippuvainen vedyn tankkausmahdollisuuksista. Vetyautojen hinnat liikkuvat tällä hetkellä yli 70000 euron tasolla, mikä voi myös karsia omalta osaltaan vetyauton hankkijoita.

Polttokennoauto

Vetyautoa kutsutaan myös polttokennoautoiksi. Polttokennoautot ovat sähköautoja, mutta akkujen lataamisen sijaan autoon tankataan vetyä. Vetyauton tankkaaminen kestää vain muutaman minuutin. Tankkaaminen on yhtä vaivatonta kuten tavallisen polttomoottoriauton tankkaaminen. Tankkeihin eli vetysäiliöihin varastoitu vety muuttuu polttokennoissa kemiallisen reaktion johdosta sähköksi ja sitä sähköä käytetään auton liikuttamiseen. Vetyautojen toimintamatkat satoja kilometrejä ja autonvalmistajat  lupailevat Toyota Mirai ja Hyundai Nexo vetyautoilleen jopa 650 kilometrin toimintamatkaa, joka lienee mahdollinen ihanteellisissa olosuhteissa ja taloudellisella ajotyylillä.

Vety on alkuaine
Vety on yksi tulevaisuuden polttoaineista.

Vedyn valmistaminen

Vetyä voidaan valmistaa elektrolyysimenetelmällä ionipuhdistetusta vedestä tai höyryreformoimalla maa- tai biokaasusta. Tässä menetelmässä rikotaan  vedyn ja hiilen väliset kemiallisen sidokset. Lisäksi hiili hapetetaan hiilidioksidiksi ja siitä syntyy sekä vetyä että hiilidioksidia.

Toinen tapa valmistaa vetyä on kaasuttaa kiinteää biomassaa ja erottaa vety tuotekaasusta. Tällä menetelmällä ja vielä tällä hetkellä vedyn puhtausaste jää huonoksi tuotekaasun epäpuhtauksista johtuen.

Puhtain lopputulos eli puhtain vety saadaan, kun elektrolyysissä hajoitetaan vesi vedeksi ja hapeksi. Tuotetun vedyn hinta on korkean sähkönkulutuksen johdosta korkeampi kuin kemiallisilla tuotantotavoilla valmistettu vety. Puhdasta vetyä syntyy myös sivutuotteena kemianteollisuudessa eri prosessien yhteydessä.

Mikä tekee vedystä niin kiinnostavan?

Ilmastonmuutoksen hidastaminen ja jopa pysäyttäminen ovat tällä hetkellä tärkeässä roolissa Euroopan, Yhdysvaltojen ja jopa Kiinan päättäjien keskuudessa. Kun Joe Bidenista tuli Yhdysvaltojen presidentti, palasi Yhdysvallat mukaan Pariisin ilmastosopimukseen. Kiinan tavoitteena on kääntää hiilidioksipäästöjen laskuun vuoteen 2030 mennessä ja olla hiilineutraali vuonna 2060. Euroopan unioni tavoittelee  kasvihuonepäästöjen osalta 55%:n pudotusta vuoteen 2030 mennessä vuoden 1990 tasoista.

Kuten aiemmin jo totesimme, niin vetyä ei löydy sellaisenaan mistään, vaan se on aina valmistettava erikseen. Tämän vuoksi vetyä ei pidetä varsinaisena energianlähteenä.

Vedyn yksi suurin etu on se, että sitä voidaan varastoida pitkiäkin aikoja. Aurinko- ja tuulisähköä voidaan varastoida rajallisesti, jolloin osa tuotetusta energiasta saattaa jäädä hyödyntämättä.

Vedyn värit

Vihreä vety on aurinko-, tuuli- tai vesivoimalla tuotettua vetyä. Päästötön vety on tuotettu ilman CO2- päästöjä esimerkiksi ydinvoimalla tai uusiutuvilla energiamuodoilla. Fossiilisilla polttoaineilla tuotettua vetyä, josta vielä hiilen talteenotolla ja varastoinnilla vähennetään CO2- päästöjä, kutsutaan puolestaan siniseksi vedyksi. Turkoosia vety syntyy, kun pyrolyysissä maakaasun metaani kuumennetaan 300-1000 asteeseen. Tässä kemiallisessa reaktiossa sivutuotteeksi syntyy hiilituhkaa ja vety erottuu kaasuksi. Fossiilisilla polttoaineilla tuotettua vetyä, joka tuottaa myös CO2-päästöjä, kutsutaan harmaaksi vedyksi.

 


Oletko kiinnostunut ostamaan kaasuauton tai kilpailuttamaan autosi vakuutukset?