Vetytalouden kehittyminen Pohjoismaisissa teollisuusyrityksissä : Teknis-liiketoiminnallinen tarkastelu
Nieminen, Saila (2023)
Nieminen, Saila
2023
Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-01-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202212199297
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202212199297
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä tutkitaan vetytalouden kehittymistä Pohjoismaisissa teollisuusyri-tyksissä. Työssä perehdytään erityisesti vihreän vedyn, eli hiilineutraaleilla menetelmillä tuo-tetun vedyn, käyttömahdollisuuksiin teräksen, ammoniakin sekä metanolin tuotannossa. Kansalliset sekä Euroopan unionin päästövähennystavoitteet sekä vetystrategiat edistävät vetytalouden kehittymistä teollisuudessa. EU:n vetystrategiassa määritellään, että vetyta-loutta tulisi ensisijaisesti kehittää teräs- sekä kemianteollisuudessa. Pohjoismaiden kansalli-set strategiat myös korostavat vetytalouden mahdollisuuksia teollisuudessa. Poliittisten lin-jausten lisäksi Ukrainan sota kiihdyttää siirtymää fossiilisista polttoainesta päästöttömiin vaih-toehtoihin, mikä edelleen kasvattaa teollisuuden paineta löytää uusia hiilineutraaleja toimin-tatapoja.
Pohjoismaissa on kehitteillä useita projekteja, joissa pyritään tekemään ensimmäisiä kaupal-lisen tason sovelluksia erilaisista teollisista prosesseista, jotka hyödyntävät vihreää vetyä. Kukin Pohjoismaan ennustetaan tietyn teollisuuden alan sovelluksiin: Ruotsissa odotetaan olevan erityisesti vetyä hyödyntävää terästeollisuutta, Norjassa ammoniakin tuotantoa sekä Tanskassa metanolin tuotantoa. Sen sijaan Suomella ei toistaiseksi ole selkeää suuntaa, miten vetytaloutta tullaan maassa kehittämään kansallisen vetystrategian puuttuessa.
Vihreää vetyä voidaan hyödyntää monipuolisesti erilaisissa teollisissa prosesseissa. Ammo-niakin tuotanto vaatii vain vedyn tuotantomenetelmän vaihtamisen maakaasun reformoinnis-ta päästöttömään, esimerkiksi elektrolyyttiseen vedyntuotantoon. Toisaalta vetyä hyödyntä-vä teräksen valmistus vaatii koko tuotantoprosessin uusimisen raudan suorareduktioon sekä valokaariuuniin. Lisäksi metanolin valmistuksessa hyödynnetään hiilidioksidia sekä vihreää vetyä, joiden synteesissä saadaan tuotettua metanolia. Hiilidioksidin lähteenä voi toimia esimerkiksi hiilivoimalaitoksen tai teräksen tuotannon savukaasut.
Vetytalouden kehittymiseen liittyy useita teknologisia, poliittisia sekä liiketoiminnallisia riskejä. Näihin liittyy mm. standardien, kaupallisten sovellusten, ja markkinoiden puute sekä tekno-logian epävarmuus. Tällä hetkellä vihreää vetyä hyödyntävästä teollisesta prosessista ei ole olemassa kaupallisia sovelluksia. Teolliset yritykset pystyvät madaltamaan vetyteknologioi-den kehittämiseen liittyviä riskejä tekemällä monialaista yhteistyötä toisten yritysten kanssa sekä laajentamalla asiakaskäsitystään varhaisten markkinoiden luomiseksi. Kuitenkaan ris-kien totaalinen minimoiminen ei ole mahdollista, jolloin yritykset ottavat suuren riskin kehittä-essään näitä prosesseja. Tällöin yritykset pyrkivät muovaamaan tulevaisuuden markkinoita sekä kantavat yhteiskunnallista vastuuta oman toimialan päästövähennyksistä.
Pohjoismaissa on kehitteillä useita projekteja, joissa pyritään tekemään ensimmäisiä kaupal-lisen tason sovelluksia erilaisista teollisista prosesseista, jotka hyödyntävät vihreää vetyä. Kukin Pohjoismaan ennustetaan tietyn teollisuuden alan sovelluksiin: Ruotsissa odotetaan olevan erityisesti vetyä hyödyntävää terästeollisuutta, Norjassa ammoniakin tuotantoa sekä Tanskassa metanolin tuotantoa. Sen sijaan Suomella ei toistaiseksi ole selkeää suuntaa, miten vetytaloutta tullaan maassa kehittämään kansallisen vetystrategian puuttuessa.
Vihreää vetyä voidaan hyödyntää monipuolisesti erilaisissa teollisissa prosesseissa. Ammo-niakin tuotanto vaatii vain vedyn tuotantomenetelmän vaihtamisen maakaasun reformoinnis-ta päästöttömään, esimerkiksi elektrolyyttiseen vedyntuotantoon. Toisaalta vetyä hyödyntä-vä teräksen valmistus vaatii koko tuotantoprosessin uusimisen raudan suorareduktioon sekä valokaariuuniin. Lisäksi metanolin valmistuksessa hyödynnetään hiilidioksidia sekä vihreää vetyä, joiden synteesissä saadaan tuotettua metanolia. Hiilidioksidin lähteenä voi toimia esimerkiksi hiilivoimalaitoksen tai teräksen tuotannon savukaasut.
Vetytalouden kehittymiseen liittyy useita teknologisia, poliittisia sekä liiketoiminnallisia riskejä. Näihin liittyy mm. standardien, kaupallisten sovellusten, ja markkinoiden puute sekä tekno-logian epävarmuus. Tällä hetkellä vihreää vetyä hyödyntävästä teollisesta prosessista ei ole olemassa kaupallisia sovelluksia. Teolliset yritykset pystyvät madaltamaan vetyteknologioi-den kehittämiseen liittyviä riskejä tekemällä monialaista yhteistyötä toisten yritysten kanssa sekä laajentamalla asiakaskäsitystään varhaisten markkinoiden luomiseksi. Kuitenkaan ris-kien totaalinen minimoiminen ei ole mahdollista, jolloin yritykset ottavat suuren riskin kehittä-essään näitä prosesseja. Tällöin yritykset pyrkivät muovaamaan tulevaisuuden markkinoita sekä kantavat yhteiskunnallista vastuuta oman toimialan päästövähennyksistä.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8709]