Biopolttoaineita, vihreää vetyä vai jotakin muuta? – Kuinka korvata fossiiliset polttoaineet teollisuudessa?

Teollisuus on yksi maailman suurimmista kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttajista. Teollistumisen ja talouskehityksen myötä kasvanut polttoaineiden kulutus on myös lisännyt teollisuuden päästöjä. Kansainvälinen energiajärjestö IEA arvioi, että teollisuus tuotti vuonna 2021 noin 25 prosenttia maailman kasvihuonekaasupäästöistä, joista suurin osa on peräisin fossiilisten polttoaineiden käytöstä.

Kun maailma nyt siirtyy kohti kestävämpää tulevaisuutta, myös teollisuudessa on otettava käyttöön puhtaampia ja kestävämpiä polttoaineita. Ensimmäiset askeleet on jo otettu. Kivihiilen käyttö on vähentynyt ja maakaasun käyttö lisääntynyt. Tätä siirtymää on osaltaan vauhdittanut se, että maakaasun käyttö pienentää hiilidioksidipäästöjä 20 prosentilla muihin fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna.

Maakaasu on kustannustehokas ja hyvin saatavilla oleva tapa vähentää päästöjä ja soveltuu täydellisesti siirtymävaiheen polttoaineeksi. Teollisuuden päästötavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan kuitenkin myös muita tulevaisuuden ratkaisuja. Tarkastelemme seuraavaksi niistä lupaavimpia.

Biopolttoaineet

Biopolttoaineita saadaan eloperäisestä aineksesta, kuten esimerkiksi viljelykasveista, maatalousjätteistä ja metsätähteistä. Niiden käytöstä syntyvät kasvihuonekaasupäästöt ovat pienemmät kuin fossiilisilla polttoaineilla. Esimerkiksi biokaasua käyttämällä voidaan vähentää polttoaineen elinkaarenaikaisia kasvihuonekaasupäästöjä jopa 90 prosentilla fossiilisten polttoaineiden käyttöön verrattuna. Biokaasun lisäksi muita yleisimmin käytettyjä biopolttoaineita ovat biodiesel ja bioetanoli.

Kestävin tapa valmistaa biopolttoaineita on käyttää eloperäisen jätteen, lannan ja jätevesilietteen kaltaisia kestäviä raaka-aineita. Silloin tuotanto ei vaikuta maankäyttöön eikä ruokaturvaan.

Biopolttoaineet voivat olla nestemäisiä, kuten biodiesel ja bioetanoli, tai kaasumaisia, kuten biokaasu. Biokaasua voidaan kuitenkin käyttää myös nesteytetyssä muodossa (LBG). Koska biokaasu ja maakaasu soveltuvat samoihin käyttökohteisiin, maakaasu voidaan korvata biokaasulla ilman mitään laitteistomuutoksia.

Lue lisää: Miten biokaasua tuotetaan?

Uusiutuvat energialähteet

Aurinko-, tuuli- ja vesivoima sekä muut uusiutuvat energialähteet kasvattavat suosiotaan sekä teollisuuden että kotitalouksien energialähteinä. Uusiutuvat energialähteet ovat kestäviä ja korvautuvat nopeammin kuin niitä kulutetaan. Niiden kasvihuonekaasupäästöt ovat myös paljon fossiilisia polttoaineita pienemmät.

Uusiutuvat energialähteet ovat kuitenkin luonteeltaan vaihtelevia eivätkä siten ole aina jatkuvasti saatavilla teollisuuden tarpeisiin. Tässä voidaan ottaa avuksi akut ja muuta energian varastointiteknologiaa. Teollisuudessa voidaan uusiutuvia energialähteitä käytettäessä hyödyntää myös kysyntäjouston kaltaisia energiamarkkinapalveluja, jotka auttavat optimoimaan kulutusta.

Synteettiset polttoaineet

Synteettisen metaanin ja Power-to-Gas, eli sähköstä kaasuksi ‑ratkaisujen kaltaiset synteettiset polttoaineet ovat myös potentiaalisia vaihtoehtoja teollisuuden käyttöön. Synteettisen metaanin valmistuksessa käytetään vetyä ja hiilidioksidia. Sitä voidaan biokaasun tavoin käyttää sellaisenaan maakaasun sijasta.

Synteettistä metaania voidaan myös käyttää maakaasulle ja biokaasulle suunnitellussa infrastruktuurissa varmistamaan sujuva siirtymä kestävämpään tulevaisuuteen. Sähköstä kaasuksi ‑ratkaisuissa puolestaan muunnetaan yli jäänyt uusiutuva sähkö vedyksi tai synteettiseksi metaaniksi. Synteettisen metaanin valmistaminen on vielä toistaiseksi kallista.

Vihreä vety

Vihreää vetyä valmistetaan hajottamalla vesimolekyylit tuuli- tai aurinkovoiman kaltaisen uusiutuvan energian avulla vedyksi ja hapeksi. Vihreä vety on hyvin monikäyttöistä ja soveltuu muun muassa liikennekäyttöön (esimerkiksi polttokennoajoneuvoissa), sähköntuotantoon, teollisuuden prosesseihin ja energian varastointiin. Sitä pidetään fossiilisten polttoaineiden vaihtoehtona, koska sen avulla voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi ja edistää kestävämpää ja ympäristöystävällisempää energiatulevaisuutta.

Vihreän vedyn poltosta syntyy ainoastaan vesihöyryä. Vihreän vedyn valmistaminen on kuitenkin vielä toistaiseksi kallista, ja tuotannon laajentaminen teollisuuden kysyntää vastaavaksi on haastavaa.