LUT-yliopiston tutkija: Vihreän vedyn hintaa voidaan laskea
LUT-yliopiston tuoreessa väitöstutkimuksessa on löytänyt keinoja tehostaa vihreän vedyn tuotantoa ja parantaa merkittävästi sen kilpailukykyä. Vihreän vedyn korkea hinta on ollut yksi jarru vetyinvestoinneille.
16.01.2025
Teksti Esko Lukkari
Yliopiston nuori tutkija Lauri Järvinen selvitti väitöskirjassaan vedyn tuotannossa käytettävien veden elektrolyysereiden sähköistä toimintaa ja niiden teholähteiden vaikutusta prosessin hyötysuhteeseen ja ohjattavuuteen. Teholähdettä parantamalla nostetaan vihreän vedyn kilpailukykyä verrattuna fossiiliseen vetyyn.
LUT tiedotti tuloksista 8.1.
Uusiutuvan energian avulla tuotettu vihreä vety on avainasemassa useiden teollisuuden alojen vihreässä siirtymässä, mutta toistaiseksi sen hinta on ollut liian korkea.
Järvisen tutkimus voi vauhdittaa vihreää siirtymää ja johtaa teollisuuden ja raskaan liikenteen päästöjen vähentämiseen.
Kilohinta putoaa kolmen euroon
Veden elektrolyysissa vesimolekyylit hajotetaan sähkön avulla hapeksi ja vedyksi. Kyseessä on tunnettu teknologia, mutta toistaiseksi siihen perustuu vain 0,1 prosenttia vedyn tuotannosta. Suurin syy on hinta: maakaasusta tuotetun fossiilisen vedyn kilohinta on noin 1–2 euroa, kun taas elektrolyysillä ja uusiutuvalla energialla tuotettu vihreä vety maksaa noin 4–8 euroa per kilo.
Järvinen tutki, miten teholähteiden aiheuttama rippeli eli aaltoisuus vaikuttaa elektrolyysereiden toimintaan. Tutkimuksen tuottaman tiedon avulla voidaan parantaa teholähteitä siten, että elektrolyysereiden dynaamisesta ajosta aiheutuvat häviöt saadaan minimoitua.
”Tutkimusryhmämme simulaatioissa päästiin vedyn kolmen euron kilohintaan täysin uusiutuviin energialähteisiin pohjautuvassa tuotantolaitoksessa, jossa elektrolyyserille syötetty sähkö on tuotettu aurinko- ja tuulivoimalla”, Järvinen sanoo tiedotteessa.
Sähkön hintakin ratkaisee
Mitä halvempaa sähköä on saatavilla, sen kilpailukykyisempi teknologia veden elektrolyysi on. Uusiutuvat energian lähteet mahdollistavat hyvin halvan sähkön tuotannon. Kustannuksiin vaikuttaa myös elektrolyyserin hinta.
Elektrolyysereiden tutkimus kohdistuu tavallisesti kemialliseen puoleen, kun taas LUTissa tutkitaan erityisesti elektrolyysereiden sähköistä toimintaa ja ulkoisia komponentteja, kuten tehonlähteitä.
”Meiltä löytyy vankkaa osaamista sähköisistä järjestelmistä, mikä on mahdollistanut uuden tutkimuksen. Se on tarpeen, jotta olisi mahdollista saavuttaa hiilineutraalius myös sellaisilla aloilla kuin kemianteollisuus tai lento- ja laivaliikenne, joiden suora sähköistäminen ei todennäköisesti ole mahdollista”, Järvinen huomauttaa.
”Energia-alalla monet isot yritykset ovat kiinnostuneita vihreän vedyn tuotannosta tulevaisuudessa. Investointi veden elektrolyysiin voi olla näille yrityksille jatkossa yhä houkuttelevampi seuraava askel kohti hiilineutraaliutta, mutta näen myös paljon mahdollisuuksia uusille toimijoille.”
Teknologian skaalaamisessa ei ole hänen mukaansa ongelma, koska maailmalta löytyykin jo usean sadan megawatin vedyntuotantolaitoksia, jotka käyttävät elektrolyysereitä.