Vedestä ja ilmasta on mahdollista valmistaa bensaa ja dieseliä, joiden käyttö ei kiihdytä ilmastonmuutosta.
Tämä ei ole hellepäivän hourailua, vaan faktaa.
Homma toimii näin:
- Bensa ja diesel ovat hiilivetyjä. Tarvitaan siis hiiltä (C) ja vetyä (H2).
- Hiiltä saadaan ilmassa olevasta hiilidioksidista (CO2).
- Vetyä saa vedestä (H2O) pilkkomalla molekyylejä sähköllä.
- Hiili ja vety voidaan yhdistää kemiallisessa synteesissä.
- Lopputuotteena on esimerkiksi synteettistä metanolia, metaania ja dimetyylieetteriä, joita voidaan käyttää polttoaineina tai kemianteollisuuden raaka-aineina.
Keinotekoisesti valmistettuja polttoaineita on jo tuotettu pilottilaitoksissa eri puolilla maailmaa, myös Suomessa.
Yle uutisoi Lappeenrannan–Lahden teknillisen yliopiston (LUT) tutkimusprojektista pari vuotta sitten.
Synteettisillä polttoaineilla voi olla tulevaisuudessa ratkaisevan tärkeä rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä.
– Oleellisin merkitys on siinä, että emme enää kaiva maasta fossiilisia polttoaineita, vaan kierrätämme hiilidioksidia, joka on jo ilmassa, sanoo LUT-yliopiston tutkimusjohtaja Petteri Laaksonen.
Kaikkia maailman polttomoottorilla toimivia henkilöautoja, rekkoja, laivoja ja lentokoneita sekä nykyistä polttoaineiden jakeluinfrastruktuuria ei tarvitsisi hylätä.
Hiilineutraalia korviketta ei kuitenkaan saa huoltoasemalta, koska sen tuottaminen on vielä nykyään kallista.
Diplomi-insinööreillä on kuitenkin ratkaisuehdotus.
Tehtaiden ylijäämäkaasut talteen
Laaksosen mukaan synteettisiä polttoaineita voitaisiin valmistaa kilpailukykyiseen hintaan jo nyt, jos hiilidioksidi ja vety napattaisiinkin talteen tehtaiden ylijäämäkaasuista.
– Meillä on paljon vedyn ja hiilidioksidin pistelähteitä, joista tuottaminen on ihan järkevää ja hinnoissakin voitaisiin tulla nykyisiin tasoihin, ilman veroja toki, hän sanoo.
Esimerkiksi sellun tuotannossa vapautuu valtava määrä hiilidioksidia, joka on peräisin puusta.
Hiilidioksidi voitaisiin napata talteen savupiipun päästä. Potentiaali on valtava.
– Jos ottaisimme sellutehdaiden kaiken hiilidioksidin talteen, niin määrällä voitaisiin toteuttaa koko Suomen kaikki liikennepolttoaineet hiilidioksidineutraalilla tavalla, Laaksonen sanoo.
Vetyä on saatavilla selvästi vähemmän. Joillakin kemiantehtailla syntyy kuitenkin ylijäämävetyä, jota tätä nykyä poltetaan vedeksi.
Vetyä voisi tuottaa myös elektrolyysillä, joka vaatii valtavasti halpaa sähköä.
Jos Suomen koko liikenne hoidettaisiin synteettisillä polttoaineilla, sähkön kulutus harppaisi kolminkertaiseksi nykyisestä.
Laaksosen mukaan ongelma on kuitenkin ratkeamassa uusiutuvan energian myötä: tuulivoima on jo halvinta uutta sähköntuotantoa Suomessakin.
Elektrolyysilaitteistot ovat vielä kalliita, sillä vedyn tuotantovolyymit ovat pieniä. Mikäli synteettisiä polttoaineita alettaisiin tuottaa teollisessa mittakaavassa, myös laitteistot halpenisivat.
Suomalaisyrityksille teknologiavientiä?
Synteettisten polttoaineiden valmistus ei ole enää tutkijoiden visionnin ja pienten pilottilaitosten varassa.
Esimerkiksi Islannissa on käynnistynyt synteettisen metanolin kaupallinen tuotanto. Myös suuret öljyjätit ovat heräämässä.
Strategiaansa uudistanut brittiläis-hollantilainen Shell kertoi keväällä tähtäävänsä maailman suurimmaksi uusiutuvan sähkön yhtiöksi ja alkavansa panostaa synteettisiin polttoaineisiin, perinteisen öljyn rinnalla.
Myös suomalainen teknologiayritys Wärtsilä näkee isoja bisnesmahdollisuuksia synteettisissä polttoaineissa.
Wärtsilä ja LUT ovat Yhdysvalloissa, Nebraskan osavaltiossa, mukana teollisen mittakaavan pilottilaitoksen esisuunnittelussa.
Liiketoiminnan kehityksestä vastaava johtaja Matti Rautkivi sanoo, että maataloustuotannostaan tunnetussa Nebraskassa saadaan hiilidioksidia etanolitehtaalta ja vetyä toisesta teollisesta prosessista.
– Pilotin ensisijaisena tavoitteena on katsoa konseptit läpi: mikä on kannattavaa ja mikä on järkevää. Tavoitteena on rakentaa teollisen mittakaavan pilottilaitos, jossa tehdään kymmeniä tonneja polttoaineita vuodessa, Rautkivi kertoo.
Mikäli kokemukset ovat hyvät, Wärtsilä selvittää tuotannon kasvattamista joko Nebraskassa tai muualla maailmassa.
Syntyvä markkina voi tarkoittaa suomalaisyrityksille esimerkiksi metanointiin, vedyn tuotantoon ja hiilidioksidin talteenottoon liittyvien komponenttien, kokonaisratkaisujen tai palveluiden vientiä.
– Meillä on myös vahvoja öljy-yhtiöitä, jotka voivat myös olla näiden polttoaineiden toimittajia tulevaisuudessa, Rautkivi sanoo.
Hän arvioi, että synteettiset polttoaineet nousevat merkittävään asemaan noin kymmenen vuoden kuluessa.
Tuotantolaitos myös Suomeen
LUT-yliopiston Petteri Laaksonen ehdotti toukokuussa hallitusneuvotteluja käyneille puolueille, että myös Suomeen rakennettaisiin teollisen mittakaavan pilottilaitos.
Lobbaus tuotti tulosta, sillä pääministeri Antti Rinteen (sd.) hallitusohjelmassa lukee, että "hiilineutraalien, synteettisten polttoaineiden pilotointia ja tuotannon käynnistämistä edistetään".
Keinot ovat tiettävästi vielä auki.
Laaksosen mukaan valtiovalta voisi esimerkiksi hyväksyä synteettiset polttoaineet mukaan liikenteen biopolttoaineiden jakeluvelvoitteeseen.
Tämä takaisi uudelle tuotteelle kysyntää, alentaisi hankkeeseen investoivien teollisuusyritysten riskiä, mikä taas pienentäisi pääomakustannuksia.
Jakeluvelvoite edellyttää nyt, että vuoteen 2030 mennessä 30 prosenttia tieliikenteen polttonesteistä on uusiutuvia biopolttoaineita.
Läpihuutojuttu pilottilaitoksen rakentaminen ei ole. Gasum ja Kemira selvittivät pari vuotta sitten pilottilaitoksen rakentamista Joutsenoon.
Tarkoitus oli aloittaa synteettisen metaanin tuotanto, mutta hanke kaatui kannattavuuslaskelmaan.
Laaksosen mukaan nestemäisten liikennepolttoaineilla, kuten metanolilla on paremmat menestymisen mahdollisuudet, sillä tuotteesta saa markkinoilla paremman hinnan kuin metaanista, eli maakaasusta.
Laaksonen huomauttaa, että myös Suomen kansantalous hyötyisi synteettisten polttoaineiden valmistuksesta. Suomi toi viime vuonna Venäjältä öljyä ja öljytuotteita viiden miljardin euron arvosta.
Lue myös: