Merivedestä polttoainetta? Vetylaivat muuttavat merenkulkua
Elina Venesmäki
9/1/2023
Norjassa on jo koekäytössä pieni laiva, joka käyttää polttoaineenaan vetyä. Kuva: Norled
Vedyllä kulkeva laiva on vasta tulevaisuuden haave, mutta ei kaukainen.
Pieniä prototyyppejä löytyy jo eri puolilta maailmaa. Suomessa niitä ei ole, mutta jo Norjassa on yksi. Hybridilaivoja on tekeillä Suomessakin.
Täysvetylaivojakin suunnitellaan ja myös suomalaisyritykset ovat kehityksessä mukana. Vetylaivoissa ei ole polttomoottoria vaan polttokennot. Niissä yhdistetään vety (H) happeen (O) ja saadaan paitsi energiaa myös vesihöyryä.
Vetylaivojen suunnitteluun osallistuva polttokennoratkaisujen tuotepäällikkö Sami Kanerva on töissä teollisuuskonserni ABB:llä, ja hän arvelee, että suuren vetykäyttöisen laivan valmistumiseen menee aikaa korkeintaan kymmenen vuotta.
Voisi sellaisen tehdä jo nytkin, mutta taloudellisesti se ei vielä olisi järkevää. Nyt tehdään hybridimalleja, jotka käyttävät kulkemiseen vetyä ainakin lyhyillä matkoilla lähellä rantaa. Niillä on kuitenkin vielä myös perinteiset polttomoottorit.
– Vety vie paljon enemmän tilaa kuin öljy. Esimerkiksi Atlantin ylittäminen vedyllä olisi siksi hankalaa, Kanerva sanoo.
Vaikka vety puristettaisiin nesteeksi, sen tilavuus olisi silti noin viisinkertainen öljyyn verrattuna.
Ilmakehän hiili käyttöön
Yksi ympäristölle hyvä vaihtoehto on, että metaania aletaan valmistaa vedystä. Se on kalliimpaa kuin fossiilinen maakaasu, mutta mikään fossiilinen polttoaine ei ole vaihtoehto, jos hiilidioksidipäästöistä halutaan eroon.
Metaania (jota myös maakaasu pääasiassa on) voi tehdä keinotekoisesti vedystä ja hiilidioksidista.
Hiilidioksidia voidaan ottaa prosessiin tehtaan piipusta tai vaikka ilmakehästä. Eli maakaasua voitaisiin tehdä tuulivoimalla tuotetusta vedystä ja ilman hiilidioksidista. Sen polttaminen tuottaisi tietysti taas hiilidioksidia, mutta se olisi samaa hiilidioksidia, jota prosessiin otetaan ilmakehästä.
Varovainen tässä touhussa pitäisi toki olla. Maakaasu, synteettinen tai luonnon muodostama, on metaania, joka on hiilidioksidia paljon voimakkaampi kasvihuonekaasu, eli ilmakehään sitä ei saisi päästää.
Maakaasu, niin kuin polttoaineet yleensäkin, on myös tulenarkaa. Riski räjähdykselle on olemassa, mutta Kanerva toteaa, että teollisuudessa on opittu käsittelemään tulenarkoja aineita turvallisesti.
Lisää polttoainetta merestä?
Mutta merethän ovat täynnä vetyä! Miksi polttoainetta ei voisi tehdä lisää matkan varrella?
Kanerva sanoo, että tätä vaihtoehtoa on mietitty, mutta toistaiseksi se ei vaikuta toteutuskelpoiselta käytännössä.
– Ensinnäkin vedyn erottaminen vedestä vaatii sähköenergiaa ja lisäksi merivesi pitää puhdistaa huolellisesti, ennen kuin se voidaan syöttää elektrolyyseriin vedyn erottamiseksi.
Laivalla tämä vaatisi tuuli- tai aurinkovoimaa ja paljon tilaa elektrolyysilaitteistolle.
– Laivoissa mahdollisesti tuotettava sähköenergia kannattaa ennemmin käyttää sellaisenaan tai varastoida akkuihin.
Vedestä vetyä erotteleva kokeilu kuitenkin on jo olemassa. Se ei vielä kokonaan kulje vedyllä, mutta osittain. Useiden yritysten yhteisprojektina rakennettava rahtialus Energy Observer 2 kokeilee tätä.
Pieniä askelia
Tällä hetkellä merillä kulkee jo nesteytetyllä maakaasulla (LNG, liquefied natural gas) kulkevia laivoja, ja niiden on ajateltu olevan askel oikeaan suuntaan. Maakaasukin on toki fossiilinen polttoaine, mutta siitä syntyy hiilidioksidipäästöjä noin viidenneksen vähemmän kuin öljystä. LNG:n on ajateltu auttavan alkuvaiheessa, mutta pian tilalle pitää keksiä muuta.
Ilmatieteen laitos totesi hiljattain LNG-laivojen päästelevän ilmaan suuria määriä voimakasta kasvihuonekaasua metaania, mikä vie niiden hyödyn ilmastopäästöjen vähentäjänä. Tutkija Jukka-Pekka Jalkanen Ilmatieteenlaitokselta sanoo, että päästöjä on pystytty hillitsemään moottoreita parantamalla, mutta loppumaan niitä ei ole saatu.
Vetylaivojen kehittäminen aloitetaan pieniltä matkoilta. Esimerkiksi suuri konttilaiva, sellainen kuin vuonna 2021 Suezin kanavaan jämähtänyt Ever Given, voisi ylittää Atlantin ja purkaa lastinsa vaikka Rotterdamissa. Sieltä pienemmät vetylaivat lähtisivät satamiin eri puolille Eurooppaa.
Vedyllä kulkeva laiva päästää ilmaan parhaimmillaan vain vesihöyryä. Tavoitteena on, että viimeistään vuonna 2100 merenkulku olisi täysin vapaa hiilipäästöistä.
Jutun asiasanat:
ilmastonmuutos
vihreä siirtymä
laivaliikenne
Elina Venesmäki
9/1/2023
