Kuinka vetytalouden materiaalihaasteet selätetään

Blogit
Pekka Pohjanne

Vety on monipuolinen energiankantaja, joka on ratkaisevassa asemassa hiilineutraaliuden edistämisessä. Vedyn käyttö olemassa olevissa järjestelmissä, prosesseissa ja arvoketjuissa ei kuitenkaan ole ongelmatonta. Webinaarissamme ”Tackling material challenges in a hydrogen economy” perehdymme vetyyn liittyviin materiaalihaasteisiin ja siihen, miten tehdä oikeita päätöksiä vetytaloudessa.

Vety on yksi keskeisistä energiamurroksen vauhdittajista. Onnistunut siirtyminen sen käyttöön vaatii, että niin tuotanto, varastointi, kuljetus kuin käyttö ja konversiokin toimivat saumattomasti yhteen. Tämä on haastavaa, sillä nykyiset prosessit ja laitteet on suunniteltu fossiilisille raaka-aineille. Vedyn lisääminen tähän yhtälöön vaikuttaa niin infrastruktuurin, koneiden kuin laitteidenkin kestävyyteen, luotettavuuteen ja huollettavuuteen.

Siksi monissa yrityksissä pohditaankin, voiko vetytaloudessa käyttää olemassa olevia laitteita ja koneita.

Oikeanlaiset materiaalit mahdollistavat vedyn turvallisen ja tehokkaan käytön

Hyvä uutinen on, ettei meidän tarvitse keksiä pyörää uudelleen hyötyäksemme vetytalouden mahdollisuuksista – meidän on vain alettava käyttää olemassa olevaa infrastruktuuria ja laitteita uusilla tavoilla. Lisäksi täytyy tiedostaa, että vedyn turvallinen ja tehokas käyttö edellyttää perusteellista ymmärrystä eri materiaaleista ja niiden suorituskyvystä. 

VTT järjesti vetytalouden materiaalihaasteita käsittelevän webinaarin pureutuakseen tarkemmin vedyn mukanaan tuomiin haasteisiin ja mahdollisuuksiin. Webinaarissa VTT:n tutkijat esittelivät erilaisia vihreitä vedyntuotantotekniikoita sekä käsittelivät vedyn varastointiin, kuljetukseen ja polttoainekäyttöön liittyviä kysymyksiä.

Tässä webinaarin viisi tärkeintä nostoa:

  1. Energiamurroksen suurin haaste on vihreän vedyn tuottaminen. VTT:n johtavan tutkijan Ville Saarisen mukaan saatavilla on kolme kaupallista elektrolyysitekniikkaa: alkalinen elektrolyysi, protoninvaihtomembraanielektrolyysi sekä kiinteäoksidielektrolyysi. Jokaisella tekniikalla on omat hyvät ja huonot puolensa.
  2. Oikeat materiaalit mahdollistavat elektrolyyserien turvallisen ja tehokkaan käytön. Tarvitsemme materiaalitutkimusta, jotta voimme kehittää entistä korkeampien hyötysuhteiden elektrolyysijärjestelmiä.
  3. Pelkkä vihreän vedyn tuottaminen ei kuitenkaan riitä. Vetyä on myös pystyttävä käyttämään, ja sitä varten sitä täytyy varastoida ja kuljettaa. Tällä hetkellä ei ole olemassa infrastruktuuria, jonka avulla voisi kuljettaa suuria määriä vetyä paikasta toiseen.
  4. Tulevaisuudessa on joko käytettävä uudella tavalla olemassa olevaa infrastruktuuria, kuten maakaasuputkia, tai rakennettava kokonaan uusia putkistoja. Tätä varten tarvitaan sekä materiaalituntemusta että ymmärrystä materiaalien suorituskyvystä. Niiden avulla tulevaisuuden energiainfrastruktuurista voidaan rakentaa turvallinen ja kestävä.
  5. Vihreä vety on tulevaisuudessa tärkeäsynteettisten polttoaineiden ja kemikaalien raaka-aine. Päästäksemme näin pitkälle meidän on löydettävä keinot korvata fossiiliset raaka-aineet vedyllä, käytettävä vetyä esimerkiksi ammoniakin kaltaisten synteettisten polttoaineiden tuottamiseen sekä valittava oikeat materiaalit, jotka mahdollistavat vedyn käyttöön siirtymisen.

VTT:llä on tarvittava asiantuntemus ja infrastruktuuri vetytalouden materiaalihaasteisiin vastaamiseen

VTT auttaa yrityksiä kartoittamaan vedyn tarjoamia mahdollisuuksia omassa toiminnassaan, oli kyse sitten vedyn tuotannosta, varastoinnista, kuljetuksesta tai käytöstä. Autamme yrityksiä vastaamaan oleellisiin kysymyksiin ja varmistamaan onnistuneen siirtymän puhtaan energian tulevaisuuteen. Asiantuntemuksemme kattaa kaiken uusien prosessien materiaaliratkaisuista siihen, miten nykyiset laitokset muunnetaan vedyn käyttöön soveltuviksi.

Ainutlaatuinen teollisen energian ja vedyn tutkimus- ja teknologiainfrastruktuurimme sisältää:

  • Vetyyn ja uusiutuviin polttoaineisiin keskittyvän puhtaan energian pilottialustan
  • Kattavan tutkimusinfrastruktuurin liikenteen ja teollisuuden hiilineutraaliuden edistämiseksi
  • Innovaatioalustan uusille vedyn, sähköistämisen ja uusiutuvien polttoaineiden ratkaisuille 
  • Materials performance -infrastruktuurin kestävien materiaaliratkaisujen kehittämiseen. Ratkaisujen avulla voidaan pidentää laitteiden elinkaarta ja parantaa operatiivista tehokkuutta.

Tarjoamme laajaa asiantuntemusta materiaalien vikaantumis- ja ikääntymismekanismeista erilaisissa teollisissa prosesseissa, sovelluksissa ja toimintaympäristöissä. Olemme koonneet materiaalituntemuksemme, koelaboratoriomme, numeeriset simuloinnit sekä tieteellisen osaamisemme yhdeksi kokonaisratkaisuksi nimeltä VTT ProperScan. Palvelun avulla pystymme tarjoamaan konkreettisia suosituksia materiaalivalintoihin.

Suomi on nostanut vetytalouteen investoimisen yhdeksi painopistealueekseen. Tavoitteena on, että Suomi olisi tulevaisuudessa vetytalouden eurooppalainen edelläkävijä. Siksi tarjolla on valtion tukea vetyalan toimijoille ja investoinneille.

Juuri nyt on paras mahdollinen aika tarttua vedyn tarjoamiin mahdollisuuksiin.

Ota yhteyttä, niin lähdemme yhdessä ratkomaan vetytalouden materiaalihaasteita.

Jaa
Mika Malkamäki
Mika Malkamäki
Solution Sales Lead, Knowledge-Driven Design
Visiomme tulevaisuudesta

Green hydrogen can be used for emission-free storage and carrier of energy. It offers possibilities to shift to the global use and recycling of clean energy.