Sähköpolttoainetuotanto tarvitsee biogeenistä hiilidioksidia

Vetytalous yhdistetään uusiutuvaan sähköön ja vedyn tuotantoon, mutta esimerkiksi tulevaisuuden synteettiset polttoaineet tarvitsevat myös toisen tärkeän raaka-aineen, hiilen.

Itäinen Suomi tuottaa merkittävän määrän koko Euroopan biogeenisestä hiilidioksidista. Vihreä vety voidaan valmistaa vedestä elektrolyysin avulla, mutta e-metaania, e-metanolia tai synteettistä lentopolttoainetta (eSAF) ei voida valmistaa ilman hiilidioksidia. Siksi biogeenisestä hiilidioksidista on nopeasti muodostumassa vetytalouden strateginen resurssi.

Biogeenisen hiilidioksidin lisäksi Itä-Suomessa on riittävästi puhdasta vettä sekä vahvaa energiatekniikan ja kemianteollisuuden osaamista. Mikäli kaikki biopohjaiset hiilidioksidipäästöt Suomessa sijaitsevista metsäteollisuuslaitoksista otettaisiin talteen, voitaisiin niistä ja vedestä päästöttömällä sähköllä tehtävillä synteettisillä polttoaineilla kattaa Suomen tieliikenteen polttoainetarve kokonaisuudessaan.

Biopohjainen hiilidioksidi on ainoa hiilidioksidi, joka hyväksytään EU:n säädöksissä raaka-aineeksi uusiutuviin, ei-biologisen alkuperän polttoaineisiin (renewable fuels of non-biological origin, RFNBO). Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi hiilidioksidin talteenotto ilmakehästä ja savupiipuista on välttämätöntä, jotta maapallon keskilämpötilan nousu vuosisadan loppuun mennessä voidaan rajoittaa 1,5 asteeseen.

Sähköpolttoaineita teollisuuteen, merelle ja lentokoneisiin

Vihreän siirtymän ja energiamurroksen polttoainekeskustelussa kolme mielenkiintoisinta tuotetta ovat e-metaani, e-metanoli ja eSAF (electro Sustainable Aviation Fuel). Ne kuuluvat kaikki niin sanottuihin sähköpolttoaineisiin eli e-fueleihin. Niiden valmistus perustuu uusiutuvalla sähköllä tuotettuun vihreään vetyyn, joka yhdistetään hiilidioksidiin kemiallisissa prosesseissa.

Lopputuotteet eroavat toisistaan käyttökohteiden, jalostusasteen ja markkinoiden osalta. E-metaani korvaa fossiilista maakaasua esimerkiksi teollisuudessa, energiantuotannossa ja osin meriliikenteessä. E-metanoli puolestaan soveltuu meriliikenteen polttoaineeksi sekä kemianteollisuuden raaka-aineeksi. ESAF on synteettinen lentopolttoaine.

SAF puolestaan on yleisnimitys kaikille kestäville lentopolttoaineille. Nykyinen SAF-tuotanto pohjautuu jäteöljyihin ja -rasvoihin, joiden saatavuus on rajallista. Pitkällä aikavälillä lentoliikenteen päästöjen vähentäminen edellyttää eSAF:n käyttöönottoa, jotta globaali liikkuvuus voidaan turvata. Project SkyPower -raportin mukaan eSAF voisi vähentää fossiilisia hiilidioksidipäästöjä yli 90 prosenttia koko polttoaineen elinkaaren aikana, kun se valmistetaan uusiutuvalla sähköllä ja talteen otetulla hiilidioksidilla.

Lopullinen päästövähennys riippuu siitä, miten raaka-aineet ja tuotannossa käytetty sähkö hankitaan.

Toisin kuin e-metaanille tai e-metanolille, eSAF:lle on jo luotu EU-tasolla lakisääteinen markkina. ReFuelEU Aviation -asetuksen mukaan kestävien lentopolttoaineiden osuus nousee kuuteen prosenttiin vuoteen 2030 mennessä, josta vähintään 1,2 prosenttia on oltava synteettistä eSAF-polttoainetta. Tämä luo kysyntää myös biogeeniselle hiilidioksidille.
eSAF-tuotanto voisi tuoda vuosittain Suomeen yli 500 työpaikkaa

Suomen vetyklusteri järjesti yhdessä CLC:n, Finnairin ja AFRYn kanssa kesäkuussa eSAF:n vaikutusten arviointi verkkoseminaarin. Tilaisuudessa esiteltiin AFRYn tekemä vaikutusten arviointitutkimus. Tutkimuksen mukaan Suomen tavoitteena on 60 000 tonnin eSAF-tuotanto vuoteen 2030 mennessä. Tällä tuotantomäärällä voitaisiin luoda noin 410 miljoonan euron vuotuinen lisäarvo Suomen talouteen. Samalla syntyisi noin 510 uutta työpaikkaa vuodessa.

Tilaisuudessa korostettiin kotimaisen arvon luomisen merkitystä. Jos paikallista osuutta eSAF-tuotantoteknologioista ja hiilidioksidin talteenottolaitteista saadaan kasvatettua, kokonaisarvo voisi lähes kaksinkertaistua. Teknologioiden kehittäminen on välttämätöntä, jotta taloudelliset hyödyt saadaan täysimääräisesti. Kotimaisen arvoketjun kasvattaminen voisi lähes kaksinkertaistaa Suomelle jäävän taloudellisen hyödyn.

Sähköpolttoaineiden valmistusprosessien lähtökohtana on hiilidioksidin talteenotto. Suomen näkökulmasta biogeeninen hiilidioksidi voi muodostua merkittäväksi kilpailueduksi. Metsäteollisuus, mutta myös biojalostamot, biokaasulaitokset ja muut bioenergiaa hyödyntävät prosessit tuottavat suuria määriä hiilidioksidia, jota voidaan käyttää synteettisten polttoaineiden valmistuksessa. Tämän vuoksi vetytalouden tulevaisuutta ei ratkaise pelkästään uusiutuvan sähkön saatavuus, vaan myös se, kuinka tehokkaasti bioperäiset hiilivirrat pystytään ottamaan talteen ja jalostamaan korkean lisäarvon tuotteiksi.

Vetytalouden investoinnit etsivät tällä hetkellä sijainteja, joissa yhdistyvät kilpailukykyinen sähkö, teollinen osaaminen, logistiikka ja mahdollisuus rakentaa uusia arvoketjuja. Kaakkois-Suomella on useita näistä vahvuuksista jo valmiina. Metsäteollisuuden sivuvirrat, energiainfrastruktuuri, satamayhteydet sekä alueen tutkimus- ja kehitystoiminta tarjoavat perustan, jonka päälle voidaan rakentaa uusia puhtaan siirtymän investointeja.

Lue lisää:
Building eSAF Value Chains in Finland: Insights from a Recent Impact Assessment Discussion - h2cluster.fi

Lisätietoa:

Imatran seudulla tapahtuu