Tuota itse polttoaineesi - auringolla

Myös kotitalouksien energiaomavaraisuuteen avautuu kokonaan uusia näkymiä, kun aurinkosähkön varastointinongelmaan kehitellään akkujen rinnalle kaasuvaihtoehtoa. Ennen bensayhtiö mainosti, että "laita tiikeriä tankkiin", nyt synteettisen metaanin valmistaja voi pian kehottaa laittamaan aurinkoa tankkiin. - Arvokkainta olisi tuottaa itse omat polttoaineet, sanoo johtava tutkija Pasi Vainikka Teknologian tutkimuskeskuksesta VTT:stä.

Kotimaa
Kannattavinta olisi tehdä polttoaine itse. Aurinkosähkö voidaan varastoida kaasuksi ja tankata auton polttoaineeksi.
Kannattavinta olisi tehdä polttoaine itse. Aurinkosähkö voidaan varastoida kaasuksi ja tankata auton polttoaineeksi. YLE grafiikka

Saksassa Audi ja Etogas ovat jo aloittaneet pienimuotoisen, mutta teollisen mittakaavan synteettisen metaanin valmistuksen. Prosessissa käytetään hyväksi aurinko- ja tuulisähköä ja kulutetaan vettä ja hiilidioksidia.

Uusiutuvan sähkön ongelma on tuotannon ajoittaisuus. Kun sähköstä on ylitarjontaa, sitä varastoidaan synteettiseksi metaaniksi, joka vastaa maakaasua. Metaania voidaan tuottaa ilman hiilidioksidipäästöjä. Saksan maanteillä päästötöntä kaasua on käytössä jo tämän kevään aikana.

Mitä iloa uudesta tekniikasta voisi olla tulevaisuudessa kotitalouksille, joilla on aurinkovoimala katolla?

- Eli kysymys kuuluu, mitä kuluttajan kannattaisi tehdä ylijäämäsähköllä, tai mikä tuote on arvokkain, jota kannattaisi itse ylijäämäsähköllä tuottaa. Yksi vastaus on: tuottaa omat polttoaineet autoon, sanoo johtava tutkija Pasi Vainikka Teknologian tutkimuskeskuksesta (VTT).

- Kaasu on mielenkiintoinen etenkin siksi, että se voidaan ottaa välittömästi käyttöön nykyisissä autoissa. Suomessa henkilöautolla ajetaan keskimäärin 18 000 km vuodessa. Jos bensiinin kulutus on 7 l/100km niin polttoainelasku on 2 000 €. Kaasulla voi myös valmistaa ruokaa tai ajaa kesällä moottorivenettä.

- Tämä luo mielenkiintoisia mahdollisuuksia, koska sekä Suomessa että maailmalla kaasunkäyttö ja siihen liittyvä infrastruktuuri tullee kehittymään voimakkaasti muista syistä.

Miten kotioloissa metanointi voisi onnistua. Millaista tekniikkaa, minkäkokoisia laitteita ym. se vaatisi?

- Metanointi on yksikertainen prosessi, joka ei vaadi uuden tekniikan keksimistä, vaan olemassa olevan tehokasta yhdistelyä sarjatuotannossa. Hieman yksinkertaistaen rinnastaisin tätä monessa kohtaa lämminvesivaraajalla varustettuun lämpöpumpputekniikkaan haastavuudeltaan, toiminnallisilta periaatteiltaan ja mittasuhteiltaan. Vety voidaan tuottaa tunnetusti elektrolyysillä autonakun kaltaisilla laitteilla, ja tarvittavat reaktiopaineet voidaan tuottaa kompressoreilla, jotka ovat tuttuja vaikkapa jääkaappipakastimista.

Pasi Vainikka
Tutkija Pasi Vainikka

- Kenties vähiten koeteltu tekniikka tässä kokoluokassa liittyy hiilidioksidin lähteeseen. Hiilidioksidin erotukseen ilmasta on toki tekniikoita olemassa, yksi vaihtoehtoinen tekniikka on monelle tuttu jo Apollo 13 -elokuvasta. Kustannustehokkaita hiilidioksidinerotustekniikoita tutkitaan maailmalla varsin intensiivisesti. Synteesin huonoin puoli on kenties se, että maksimissaan noin 60% laitteistoon syötetystä sähköstä päätyy metaaniksi. Toisaalta syntynyt hukkalämpö voidaan käyttää vaikkapa käyttöveden lämmitykseen. Noin puolet kotitalouksien energiasta käytetään kuitenkin lämmitykseen.

Kuinka kannattavaan hintaan auton voisi tankata itse tehdyllä synteettisellä metaanilla?

- Käytännössä toteuttamiskelpoisuus riippuu synteesilaitteitten hinnasta eli sarjatuotannosta sekä siitä, kuinka monta tuntia vuodessa laitteisto tuottaisi, ei tekniikan rajoitteista. Sarjatuotanto taasen riippuu siitä, miten laitteiden markkina kehittyy tai syntyykö sitä ollenkaan, ja käyttötunnit siitä, miten aktiivinen toimija kotitalous energiamarkkinalla olisi.

- Vaakakupissa on myös esimerkiksi suora sähkön varastointi sähkö- tai hybridiauton akkuihin. Sanalla sanoen luonnehtisin kehityksen etenemistä arvaamattomaksi. Me emme ole keskustelleet vuosikymmen sitten liuskekaasutaloudesta, USA:n energiaomavaraisuudesta tai aurinkotaloudesta Saksassa. Näin on kuitenkin käynyt.

- Nyt hyllystä ostettavalla tekniikalla, autonvalmistaja Audin demonstroimassa kokoluokassa, ja tuottamalla synteesilaitteistolla Saksan sähköverkko-operaattorille tehonsäätöpalvelua kyetään jopa noin 0,9 €/l "bensaekvivalenttihintaan", joka vastaa Suomessa tavanomaisen liikennekaasun hintaa. Eli "kyläyhteisö"-kokoluokassa kaupalliset edellytykset ovat jo olemassa. Kotitaloudessa tuotantohinta olisi tällä hetkellä monin kerroin suurempi, mutta nyt yritämme luoda näkymää siitä, mitä voi olla tulossa 2035 tienoilla tai sen jälkeen.

Entä auton polttoainejärjestelmä. Miten kallista on ottaa metaani käyttöön tavallisessa henkilöautossa?

- Maakaasuautoja on maailmanmarkkinoilla paljon, ja niitä on ollut todella pitkään. Suomessa tästä on kenties syntynyt hieman vääristynyt kuva, koska meillä kaasuautoilu ei käytännössä ollut vaihtoehto verotuksellisista syistä vuoteen 2003 asti. Tästä on olemassa aivan tuore blogikirjoitus (siirryt toiseen palveluun). Nyt eri maahantuojien mallistot laajenevat nopeasti myös Suomessa. Hinnat vastaavat suurin piirtein dieselauton hintaa. Myös muunnossarjoja voi taakuuasennuksina asennuttaa käytettyihin autoihin noin 2 500€ hintaan. Tämän takaisinmaksuaika nykyisellä tavanomaisen maakaasun hinnalla on noin 50 000 km ja auto toimii joustavasti edelleen sekä polttonesteellä että kaasulla.