Toyotaplus 319 463263 vety b ff6a229d 40b6 41a0 b443 3ee9aee6223f s1170x600 q80 noupscale

Vety puhdasta energiaa

Ilmastonmuutos puhuttaa ja huolettaa. Minkälaisia vaihtoehtoja ja ratkaisuja pystyisi tarjoamaan vety, maailmankaikkeuden yleisin alkuaine?

Koulun penkillä tututsi tullut alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on alkanut aina samalla kirjaimella, vedyn kemiallisella merkillä H. Vety on tullut pikkuhiljaa tutuksi myös siitä, kun keskustelu liikenteen vaihtehtoisista polttoaineista kiihtyy.

Toyota on kehittänyt vetykäyttöisiä ajoneuvoja jo vuosia ja toi ensimmäisenä valmistajana maailmassa markkinoille sarjavalmisteisen polttokennoteknologiaa hyödyntävän mallinsa, Toyota Mirain. Toyotan kehittämät vetybussit ovat liikennöineet jo vuosia esimerkiksi Saksassa.

Miksi vety?

Moni on kuullut vetyautoista, mutta tutkitaan vähän laajemmin vedyn hyödyntämistä yhteiskunnan eri aloilla. Voidaan puhua jopa vety-yhteiskunnasta, sillä useampi osa jokapäiväisen elämämme energiantarpeesta voitaisiin kattaa vedyllä. Mutta miksi käyttäisimme vetyä jonkin muun energiamuodon sijasta?

Vastaus on helppo. Puhtaimmillaan vedyn tuotanto tai käyttö eivät muodosta yhtään kasvihuonepäästöjä ja ovat täysin hiilineutraaleja. Tässä vety poikkeaa monista energiamuodoista edukseen, sillä uusiutuvillakin energiamuodoilla on kääntöpuolensa. Aurinkoenergia on erinomainen energianlähde auringon paistaessa. Tuulivoima on loistava juttu silloin kun tuulee. Kahta viimeksi mainittua energiantuotantotapaa ei pidä väheksyä, vaan pikemminkin pohtia, miten niiden käyttöä voisi tehostaa? Tähänkin yhden vastauksen antaa vety.

Vetykäyttöinen Energy Observer -alus kävi kesäkuussa vierailulla Suomessa.

Mistä vetyä saadaan?

Vetyä voidaan tuottaa useilla eri tavoilla: kemianteollisuuden sivuprosessina, maaöljyn tai metaanin kaltaisista hiilivety-yhdisteistä tai sähkön avulla eli elektrolyysilla. Vedyn laajamittaiseen käyttöön kemianteollisuuden sivuprosessi ei riitä. Hiilivety-yhdisteistä saatavaa vetyä taas kutsutaan syystäkin ”ruskeaksi vedyksi”, sillä sen tuotanto aiheuttaa hiilidioksidipäästöjä, joita nimenomaan halutaan välttää. Elektrolyysin haasteena taas on melko suuri sähkönkulutus, joka joidenkin tahojen mielestä viimeistään nollaa vedyn suotuisan ympäristövaikutuksen.

Tilanne muuttuu kuitenkin radikaalisti, jos otetaan huomioon se, että vetyä voidaan käyttää isojen energiamäärien varastointiin huomattavasti tehokkaammin kuin vaikkapa suunnattoman suuria akustoja, joita on ehdotettu ratkaisuksi puhtaan energian varastointiin.

Vety toimii energiavarastona

Ajatellaan tilannetta, jossa aurinkosähköä on saatavilla runsain mitoin, mutta yöllä energiantuotantoa ei ole. Tai tuulivoimaa, jonka ongelmana voi olla esimerkiksi ylituotanto, jolloin osa tuulivoimaloista pitää pysäyttää.

Edellä mainituissa tilanteissa syntyy kahdella eri tavalla tarve varastoida energiaa. Nyt vedyn tuottaminen elektrolyysilla onkin erittäin järkevä vaihtoehto. Puhtaalla aurinko- tai tuulienergialla voidaan tuottaa esimerkiksi merivedestä vetyä, joka voidaan varastoida. Lopputuloksena on päästöttömästi tuotettua energiaa, joka päätyy vedyn muodossa joko isompaan säiliöön, kaasuverkostoon tai vaikkapa polttokennokäyttöisen auton vetysäiliöön.

Pariisissa otetaan taksikäyttöön 500 uutta vedyllä toimivaa Toyota Miraita.

Monikäyttöinen ja puhdas

Vedyn sisältämää energiaa voidaan hyödyntää useillakin eri tavoilla, mutta suurimpaan osaan yhteiskunnan energiatarpeita riittäisi kaksi tapaa. Vetyä voidaan käyttää niin sanottuna perinteisenä polttoaineena eli polttamalla vetyä niissä käyttökohteissa, missä nyt käytetään fossiilisia polttoaineita eli öljyjohdannaisia tai maakaasua. Tai sitten vedyn käytössä voidaan hyödyntää polttokennoteknologiaa. Polttokennossa vety yhdistetään suoraan happeen, jolloin reaktiossa vapautuu suoraan sähköenergiaa ja lämpöä. Kummassakin tapauksessa vedyn lopputuotteena on vapautuneen energian lisäksi puhdasta vettä, eikä mitään muuta.

Vetyä voidaan siis käyttää niin energian varastointiin kuin tuotantoon. Ja voidaanpa sillä liikennöidä vesilläkin, tästä esimerkkinä Helsingissä kesän alussa käynyt Energy Observer -alus, joka tuottaa itse kaiken energiansa tuuli- ja aurinkovoimasta sekä polttokennoista.

Kohti vety-yhteiskuntaa

Toyota jatkaa vetyteknologian kehittämistä koko ajan niin kevyen kuin raskaan kaluston osalta. Mirai-malleja tuodaan jatkuvasti suuria määriä sellaisiin käyttökohteisiin, joissa aito nollapäästöisyys on etu. Esimerkiksi Pariisissa tilattiin taksikäyttöön 500 uutta Miraita. Kaupungissa on jo entuudestaan sata vetykäyttöistä taksia.

Toyota ei yksin voi missään päin maailmaa pakottaa kehitystä vety-yhteiskunnan suuntaan. Sen sijaan Toyota toimii aktiivisesti yhteistyössä niiden tahojen kanssa, jotka haluavat mahdollistaa täysin päästöttömän tulevaisuuden. Kun maailma alkaa olla valmis vedylle, Toyota on sitä jo.