Vetytalouden kehittyminen Pohjoismaisissa teollisuusyrityksissä : Teknis-liiketoiminnallinen tarkastelu

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan vetytalouden kehittymistä Pohjoismaisissa teollisuusyrityksissä. Työssä perehdytään erityisesti vihreän vedyn, eli hiilineutraaleilla menetelmillä tuotetun vedyn, käyttömahdollisuuksiin teräksen, ammoniakin sekä metanolin tuotannossa. Kansalliset sekä Euroopan unionin päästövähennystavoitteet sekä vetystrategiat edistävät vetytalouden kehittymistä teollisuudessa. EU:n vetystrategiassa määritellään, että vetytaloutta tulisi ensisijaisesti kehittää teräs- sekä kemianteollisuudessa. Pohjoismaiden kansalliset strategiat myös korostavat vetytalouden mahdollisuuksia teollisuudessa. Poliittisten linjausten lisäksi Ukrainan sota kiihdyttää siirtymää fossiilisista polttoainesta päästöttömiin vaihtoehtoihin, mikä edelleen kasvattaa teollisuuden paineta löytää uusia hiilineutraaleja toimintatapoja.

Pohjoismaissa on kehitteillä useita projekteja, joissa pyritään tekemään ensimmäisiä kaupallisen 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. Ammoniakin tuotanto vaatii vain vedyn tuotantomenetelmän vaihtamisen maakaasun reformoinnista päästöttömään, esimerkiksi elektrolyyttiseen vedyntuotantoon. Toisaalta vetyä hyödyntävä 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 teknologian epävarmuus. Tällä hetkellä vihreää vetyä hyödyntävästä teollisesta prosessista ei ole olemassa kaupallisia sovelluksia. Teolliset yritykset pystyvät madaltamaan vetyteknologioiden kehittämiseen liittyviä riskejä tekemällä monialaista yhteistyötä toisten yritysten kanssa sekä laajentamalla asiakaskäsitystään varhaisten markkinoiden luomiseksi. Kuitenkaan riskien totaalinen minimoiminen ei ole mahdollista, jolloin yritykset ottavat suuren riskin kehittäessään näitä prosesseja. Tällöin yritykset pyrkivät muovaamaan tulevaisuuden markkinoita sekä kantavat yhteiskunnallista vastuuta oman toimialan päästövähennyksistä.