Keskustelua vedystä ja synteettisistä polttoaineista

  • Viestiketjun aloittaja Viestiketjun aloittaja fraatti
  • Aloituspäivämäärä Aloituspäivämäärä
Nokialle kaavaillusta emetaani projektista yva julki.

Keskustelua on herättänyt laitoksen hurja energiankulutus ja toisaalta sen tuottama päästötön e-metaani.

Ensimmäisen vaiheen 160 megawatin elektrolyyserillä kokonaissähkönkulutus olisi 1 500 gigawattituntia vuodessa. Nokialla käytettiin Energiateollisuuden tilastojen mukaan vuonna 2023 sähköä 459 gigawattituntia. Ensimmäisen vaiheen laitos kuluttaisi siis sähköä kolminkertaisesti koko Nokian nykyisen sähkönkulutuksen määrän. Näitä vaiheita on määrä tulla enintään kolme.

Vuosikulutus vaatisi 12,5 prosenttia Olkiluoto 3:n vuosituotannosta, mutta Freijan tarkoitus on käyttää uusiutuvaa energiaa, tuulta tai aurinkoa. Kulutukseen ylletään laskennallisesti vajaalla 90:llä keskimäärin 6 megawatin tuulivoimalan tuotannolla, kun voimaloiden keskimääräinen kapasiteettikerroin on 33 prosenttia. Tuo määrä olisi reilusti yli puolet kaikista Pirkanmaalle suunnitelluista tuulivoimaloista.

Tähän littynee vielä sellainen kuvio että mahtaako sitä hiilidioksidia olla aina tyrkyllä? Nythän Tampereelle on rakentunut 145 MW sähkökattilakapasiteettia. :hmm:
 
Nokialle kaavaillusta emetaani projektista yva julki.

Keskustelua on herättänyt laitoksen hurja energiankulutus ja toisaalta sen tuottama päästötön e-metaani.

Ensimmäisen vaiheen 160 megawatin elektrolyyserillä kokonaissähkönkulutus olisi 1 500 gigawattituntia vuodessa. Nokialla käytettiin Energiateollisuuden tilastojen mukaan vuonna 2023 sähköä 459 gigawattituntia. Ensimmäisen vaiheen laitos kuluttaisi siis sähköä kolminkertaisesti koko Nokian nykyisen sähkönkulutuksen määrän. Näitä vaiheita on määrä tulla enintään kolme.

Vuosikulutus vaatisi 12,5 prosenttia Olkiluoto 3:n vuosituotannosta, mutta Freijan tarkoitus on käyttää uusiutuvaa energiaa, tuulta tai aurinkoa. Kulutukseen ylletään laskennallisesti vajaalla 90:llä keskimäärin 6 megawatin tuulivoimalan tuotannolla, kun voimaloiden keskimääräinen kapasiteettikerroin on 33 prosenttia. Tuo määrä olisi reilusti yli puolet kaikista Pirkanmaalle suunnitelluista tuulivoimaloista.

Tähän littynee vielä sellainen kuvio että mahtaako sitä hiilidioksidia olla aina tyrkyllä? Nythän Tampereelle on rakentunut 145 MW sähkökattilakapasiteettia. :hmm:

Nykyiset halvat aljaline ekektrolyyserit ovat siis huonoja joustoltaan ja hyviin ei ole varaa investoida.

Nykyisillä perus Kiinalaisilla alkaline elektrolyyserillä pystyy tehon nykyään käytännössä laskemaan ainoastaan noin 50% tasolle. Veikkaan että 5 vuoden päästä pääsevät 30% tietämille. Tuolla tasolla laitoksen kulutusjoustavuus paranee tosin minimitehopisteessä vedyn tuotannon hyötysuhde voi olla heikko. Toki osan ekektrolyysereistö voi vetää kylmäksi silloin kun ei oikein uusiutuvaa ja halpaa sähköä tarjolla mutta tuo ei ole ilmaista typpihuuhteöuiden... vuoksi.

Muttavkehitys kehittyy - todennäköisesti aika nopeaa.
 
Nykyiset halvat aljaline ekektrolyyserit ovat siis huonoja joustoltaan ja hyviin ei ole varaa investoida.

Nykyisillä perus Kiinalaisilla alkaline elektrolyyserillä pystyy tehon nykyään käytännössä laskemaan ainoastaan noin 50% tasolle. Veikkaan että 5 vuoden päästä pääsevät 30% tietämille. Tuolla tasolla laitoksen kulutusjoustavuus paranee tosin minimitehopisteessä vedyn tuotannon hyötysuhde voi olla heikko. Toki osan ekektrolyysereistö voi vetää kylmäksi silloin kun ei oikein uusiutuvaa ja halpaa sähköä tarjolla mutta tuo ei ole ilmaista typpihuuhteöuiden... vuoksi.

Muttavkehitys kehittyy - todennäköisesti aika nopeaa.
Kyseisellä yrityksellä ei ole ennestään tuotantoa missään, joten en ihmettelisi vaikkei tämä toteutuisi koskaan.
 
Tuolla tasolla laitoksen kulutusjoustavuus paranee tosin minimitehopisteessä vedyn tuotannon hyötysuhde voi olla heikko.
Lieneekö hyötysuhde niinkään ongelma laitoksen käytöllä osateholla, vaan osatehokäytöstä aiheutuva pitoisuudeltaan liiallisen räjähdyskaasuseoksen syntymisen vaara, jolloin happi ja vety ehtivät silloin diffusoitua keskenään, kun riittävä kaasuvirta ei huuhtele tuotoksia nopeasti erilleen?
 
Lieneekö hyötysuhde niinkään ongelma laitoksen käytöllä osateholla, vaan osatehokäytöstä aiheutuva pitoisuudeltaan liiallisen räjähdyskaasuseoksen syntymisen vaara, jolloin happi ja vety ehtivät silloin diffusoitua keskenään, kun riittävä kaasuvirta ei huuhtele tuotoksia nopeasti erilleen?

Tuo on se syy miksi ihan alas ei tehoissa voida mennä ja alimmaisena turvallisessa pisteessä hyötysuhteet heikkoja.

Jos isoa laitosta haluaa ajaa osateholla, niin osa elektrolyysereiss pitää alas ja huuhdella (turvsllisuus).

Mutta kyllä tämäkin tilanne paranee lähivuosina
 
Tähän littynee vielä sellainen kuvio että mahtaako sitä hiilidioksidia olla aina tyrkyllä?
Sellutehtaasta tuota olisi aina saatavilla savukaasuista erotettavaksi, jos tehdas käy. Kemikaalikierto vaatii välttämättä lipeäliuoksen polttamista, jotta kemikaalit saadaan käyttöön uudistettaviksi. Hiilidioksidi on sinällään helposti kuljetettavissa nestemäisenä painesäiliöissä (ja toki putkeakin pitkin joko kaasuna tai nesteenä) ja verrattuna moniin kaasuihin ja nestekaasuihin suurimittainen säilytys olisi suhteellisen helppoa hiilihappolumena lämpöeristetyssä varastossa -80-asteen lämpötilassa. Kun varasto on tiivis, haihtuva kaasu voidaan kerätä varastosta normaali-ilmanpaineessa puristettavaksi kompressorilla ensin lauhdutettuna nesteeksi ja ruiskutettavissa uudelleen varastoon nestesuuttimen kautta (kuten hiilihappoluntakin valmistettaessa tehdään). Varastoa voidaan purkaa puhaltamalla sinne vesistön tai kesällä ulkoilman lämmöllä lämmitettyä varastosta imettyä -80-asteista hiilidioksidia, ellei prosessia sitten pystytä yhdistämään hyötykäyttöön osaksi suuren teollisen pakastamon pakastusprosessia. Kaasuna hiilidioksidia voi melko suuriakin määriä varastoida tiiviillä mukautuvalla sisäpussilla varustettuun kuplahalliin.
 
Outkokummun hiilimoksidista lentopolttoaineita tulevaisuudessa?
 
1768251520376.png

 
Mitäs luulette, ostajia olisi ja tukia olisi tulossa, mutta syntyykö investointipäätöstä?

Teollisen mittakaavan puhtaan polttoaineen tuotantoa kehittävä norjalainen Freija on edennyt vahvasti kolmen e-metaanin tuotantolaitoksen hankkeessaan Nokialla.

Yhtiö on allekirjoittanut viiden asiakkaan kanssa puhtaan polttoaineen ostositoumuksia kymmenen vuoden ajalle. Freijalle on myös myönnetty 111 miljoonan euron verohyvitys Suomen hallituksen puhtaan siirtymän investointiohjelmasta.
 
Sinänsä ei tarvi ihmetellä, jos haaveet kaatuu....

"For green hydrogen to be profitable, the electricity that powers the electrolyzers must cost between 10 and 15 euros per MWh, says Josu Jon Imaz to La Vanguardia."
 
Sinänsä ei tarvi ihmetellä, jos haaveet kaatuu....

"For green hydrogen to be profitable, the electricity that powers the electrolyzers must cost between 10 and 15 euros per MWh, says Josu Jon Imaz to La Vanguardia."
No ns. ylijäämäsähköllähän noiden olisi tarkoitus toimia, toki taloudellisesti ei liene järkevää rakentaa tuollaista laitosta jos sitä ei voi ajaa 24/7/365
 
No ns. ylijäämäsähköllähän noiden olisi tarkoitus toimia, toki taloudellisesti ei liene järkevää rakentaa tuollaista laitosta jos sitä ei voi ajaa 24/7/365
Joustavasti 0%-100% ohjattava PEM- tms. kalvoelektrolyyseri ei taida tulla tehoonsa nähden sen kalliimmaksi rakentaa kuin akkukaan. Ei tuollaista kannattane ajaa vain halpoihin hintakuoppiin tukeutuen kuten sähkökattiloita, mutta ei tasaisenkaan kuormitukseen ole tarvetta ja talvikuukausia voitaisiin vältellä.
 
Tällänen tuli vastaan:

En viitsisi kysyä, miksi tuo ei ole jo isosti käytössä. Pelkään että joku (et välttämättä sinä) vastaisi, että öljyteollisuus on salamurhannut jonkun piilottaakseen systeemin olemassaolon, tai jotain vastaavaa. Onhan näitä kaikenlaisia HHO-vempeleitä nähty tälläkin foorumilla, ja salaliittoteorioihin saatu tutustua.
 
En viitsisi kysyä, miksi tuo ei ole jo isosti käytössä. Pelkään että joku (et välttämättä sinä) vastaisi, että öljyteollisuus on salamurhannut jonkun piilottaakseen systeemin olemassaolon, tai jotain vastaavaa. Onhan näitä kaikenlaisia HHO-vempeleitä nähty tälläkin foorumilla, ja salaliittoteorioihin saatu tutustua.
Eiköhän suurin syy siihen että mitään muutakaan vetytuotantolaitos ei ole isosti käytössä on se että vedyn tekeminen ei noin yleisesti ottaen ole järkevää, kun tarpeen täyttävä määrä vetyä saadaan niin helposti otettua maakaasusta.
 
Ren-gas sopinut diilin e-metaanin toimittamisesta Saksaan. Tätä oli suunnitelma alkaa tekemään Tampereella.

 
Viimeksi muokattu:
Ren-gas sopinut diilin e-metaanin toimittamisesta Saksaan. Tätä oli suunnitelma alkaa tekemään Tampereella.

Jaha. Just vastikään ehdin jo ajatella että tuo metaanihomma varmaan on peruntunut, kun Tarastejärven alueelle uutisoitiin tulevan valtava datakeskus. Kaipa joku on laskenut että siirtolinjoissa kuparinpaksuus riittää.
 
Eli toimiiko tuo E-Metaani samalla idealla kuin sähkön alkuperätakuu? Ostetaan Suomesta E-metaania ja käytännössä kuitenkin Saksassa tankataan tavallista maakaasua?

Eikö siis kaasuverkossa haittaa yhtään vaikka sekaan sotketaan e-metaania? Kaikille asiakkaille on siis ok tuo? Jos näin on, niin sitten tuossa on paljon järkeä.

Tuolla todellakin voisi saada fyrkkaa jäämään Suomeen, jos E-metaanista ollaan valmiita maksamaan hyvä hinta, firmojen päästöjen alentamiseksi Euroopassa.
 
Eli toimiiko tuo E-Metaani samalla idealla kuin sähkön alkuperätakuu? Ostetaan Suomesta E-metaania ja käytännössä kuitenkin Saksassa tankataan tavallista maakaasua?

Eikö siis kaasuverkossa haittaa yhtään vaikka sekaan sotketaan e-metaania? Kaikille asiakkaille on siis ok tuo? Jos näin on, niin sitten tuossa on paljon järkeä.

Tuolla todellakin voisi saada fyrkkaa jäämään Suomeen, jos E-metaanista ollaan valmiita maksamaan hyvä hinta, firmojen päästöjen alentamiseksi Euroopassa.
Tämä on lainaus tuolta Ylen artikkelista, johon löytyy linkki ylempää.

Tampereen laitoksella tuotettava uusiutuva e-metaani jaetaan olemassa olevan kaasuinfrastruktuurin kautta suoraan raskaan liikenteen kuorma-auto-operaattoreille. Ajoneuvoihin tai tankkausasemiin ei tarvitse tehdä muutoksia.

– Kaasu siirtyy eurooppalaista kaasuputkiverkkoa pitkin, eli ensin Suomen maakaasuverkon läpi ja siitä eteenpäin. Käyttökohteessa se nesteytetään. Polttoainetankkeihin se saadaan kaasun tankkausasemien kautta, Kujala kertoo.
 
Jutusta moni ymmäärtänee että se metaani jotenkin erotellaan. Heikkotasoista journalismia.

Tarkoitin oikeastaan sitä että onko E-metaani yhtä hyvää kaasua kuin maakaasu? Eli tuon tehtaan liityntäpisteen lähellä jos on toinen kaasunkäyttäjä, niin onko se ok, jos tulee putkesta 50% metaania ja 50% maakaasua?
 
Jutusta moni ymmäärtänee että se metaani jotenkin erotellaan. Heikkotasoista journalismia.

Tarkoitin oikeastaan sitä että onko E-metaani yhtä hyvää kaasua kuin maakaasu? Eli tuon tehtaan liityntäpisteen lähellä jos on toinen kaasunkäyttäjä, niin onko se ok, jos tulee putkesta 50% metaania ja 50% maakaasua?
Molemmat on metaania eli 100% samaa tavaraa. Toinen tehdään vedystä ja hiilidioksidista, toinen syntynyt miljoonia vuosia sitten eläinten ja kasvien jätteistä.

Vähän sama juttu kun sähköverkkoon syötetään sähköä monesta eri laitoksesta ja voit ostaa töpselistä "tuulisähköä" maksamalla ylimääräistä, vaikkei tuulisikaan. Omasta mielestä kyllä jonkinsortin puliveivausta koko homma. :D Sama kun Amazon rakennuttaa niitä tuuliropeleita Suomeen.
 
Jutusta moni ymmäärtänee että se metaani jotenkin erotellaan. Heikkotasoista journalismia.

Tarkoitin oikeastaan sitä että onko E-metaani yhtä hyvää kaasua kuin maakaasu? Eli tuon tehtaan liityntäpisteen lähellä jos on toinen kaasunkäyttäjä, niin onko se ok, jos tulee putkesta 50% metaania ja 50% maakaasua?

Maakaasu on metaania, eli täysin samaa tavaraa. Kyse on vain erosta fossiilinen vs. "vihreä".
 
Propaania, butaania, eteeniä on maakaasussa, vaikka metaani on toki pääkomponentti.

Eli E-metaani EI ole 100% samaa kamaa. Mutta luultavasti siis mitään ongelmaa ei tule 100% metaanin syöttämisestä verkkoon.

Tässä voi olla kyllä oikein hyvä mahdollisuus tuoda tuollaista puhdasta kaasua verkkoon. Monet firmat maksaa mielellään vihreästä imagosta.

Lisää vain uusiutuvaa sähköä Suomeen.
 
Eli toimiiko tuo E-Metaani samalla idealla kuin sähkön alkuperätakuu? Ostetaan Suomesta E-metaania ja käytännössä kuitenkin Saksassa tankataan tavallista maakaasua?

Eikö siis kaasuverkossa haittaa yhtään vaikka sekaan sotketaan e-metaania? Kaikille asiakkaille on siis ok tuo? Jos näin on, niin sitten tuossa on paljon järkeä.

Tuolla todellakin voisi saada fyrkkaa jäämään Suomeen, jos E-metaanista ollaan valmiita maksamaan hyvä hinta, firmojen päästöjen alentamiseksi Euroopassa.
E-metaani on jopa puhtaampaa metaania kuin maakaasuputkissa kulkeva alkuperäinen aine. Maakaasusta poistetaan matkalla tyypillisesti hiilidioksidia, vettä, rikkiyhdisteitä, hiilivetyjä ja ehkä typpiyhdisteitäkin, mutta monia epäpuhtauksia jää (kuten etaania). Maakaasuverkostoja operoidaan taseperiaatteella aivan samoin kuin sähköverkkojakin. Moinen on luonnonvarojen rationaalisen käytön, päästöjen ja energiansäästön kannalta taloudellisempaa kuin järjestää erillisiä kuljetusreittejä eri suuntiin käytännössä samalle standardin minimivaatimukset täyttävälle aineelle. Jos jotakin rahdataan tavallaan turhaan, niin sitten e-metaanin valmistukseen käytettyä hiiloidioksidia (jota on kuitenkin suhteellisen helppoa rahdata ilman putkiakin), vaikkakin tuollekin olisi järkevintä rakentaa oma putki metaanin runkoreitille vastasuuntaan. Periaatteessahan ei kaikissa paikoissa tarvittaisin edes erilistä vetyputkistoa, jos vedyn käyttö on vähäistä suhteessa metaanin käyttöön ja hiilidioksidi kerätään käyttö- tai vedyn erottelupaikoilla talteen.

Propaania, butaania, eteeniä on maakaasussa, vaikka metaani on toki pääkomponentti.
Propaani, butaani ja arvokas eteeni kerätään erilleen aika tarkkaan, mutta etaania kyllä jää maakaasuun mukaan.
 
Mielipide tuon metaanikuvion järkevyydestä

Miljardin euron e-metaanikauppa first principles -tasolla​

Juho Heiska

D.Sc. (Tech.) | 🔋 Your Friendly Nordic Neighborhood Li-ion Battery Man ❄️ | SeAMK R&D Manager



July 12, 2026
Yritän olla onnellinen. Suomalainen yhtiö teki miljardin euron vientisopimuksen, Tampere saa teollisia investointeja ja hiilidioksidivapaata kaukolämpöä, ja saksalainen raha rahoittaa suomalaista tuulivoimaa. Tästä kuuluisi iloita, ja osittain iloitsenkin.
Mutta vittu, että tämä on ilmaston kannalta heikkoa tavaraa. Ja koska tuollainen väite ei ole argumentti vaan tunnetila, se pitää perustella. Sanotaan heti alkuun selvästi: tämä ei ole hyökkäys Ren-Gasin laskelmia vastaan. Päinvastoin. Yhtiön julkaisemat luvut ovat harvinaisen läpinäkyviä ja, kuten kohta nähdään, sisäisesti täysin konsistentteja. Juuri siksi niillä voi laskea loppuun asti. Otetaan siis yhtiön omat luvut ja käydään ne läpi atomi ja kilowattitunti kerrallaan, ja katsotaan mihin matka jatkuu siitä, mihin lehdistötiedote lopettaa.

Mistä on kyse​

Nordic Ren-Gas ja saksalainen avanca Energy AG tytäryhtiöineen allekirjoittivat 10.7.2026 noin miljardin euron arvoisen pitkäaikaisen ostosopimuksen uusiutuvasta e-metaanista. Kaasu tuotetaan Tampereen Tarastenjärvelle rakennettavassa Power-to-Gas-laitoksessa, jonka tuotannon on määrä käynnistyä 2028, ja se toimitetaan kaasuverkkoa pitkin Saksaan, jossa Alternoil jakelee sen 55 tankkausaseman verkostonsa kautta LNG-rekkoihin.
Laitoksen julkaistut avainluvut: 60 MW Sunfiren elektrolyyseri, noin 200 GWh e-metaania vuodessa, noin 180 GWh kaukolämpöä Tampereen verkkoon ja raaka-aineena noin 40 000 tonnia Tarastenjärven jätevoimalan savukaasuista talteen otettua hiilidioksidia.

Tarkistetaan luvut​

Aloitetaan kemiasta. Metanointireaktio on 4H₂ + CO₂ → CH₄ + 2H₂O, ja se sanelee kaiken.
200 GWh metaania on lämpöarvolla 50 MJ/kg tasan 14 400 tonnia. Stoikiometria vaatii sille 39 600 tonnia hiilidioksidia. Yhtiö ilmoittaa 40 000 tonnia. Täsmää.
Sama 14 400 tonnia metaania vaatii 7 200 tonnia vetyä, jonka energiasisältö on 240 GWh. Järjestelmätason 60-67 prosentin elektrolyysihyötysuhteella se tarkoittaa 360-400 GWh sähköä. Ja 360 GWh jaettuna 60 megawatilla on 6 000 huipputuntia vuodessa, mikä on juuri se käyttöaste, jolla tämän kokoluokan capex-investointi ylipäätään kannattaa. Täsmää.
Energiatase: noin 380 GWh sähköä sisään, 200 GWh polttoainetta ja 180 GWh kaukolämpöä ulos. Yhtiö kertoo, että ilman lämmön talteenottoa hyötysuhde olisi 50 prosenttia ja talteenoton kanssa 90. Omasta laskusta tulee polttoaineelle 200/380 eli 53 prosenttia. Täsmää sekin.
Tämä on syytä sanoa ääneen: Ren-Gasin insinöörit ovat laskeneet oikein ja yhtiö on julkaissut lukunsa niin avoimesti, että ulkopuolinen voi tarkistaa ne kynällä ja paperilla. Se on tällä toimialalla harvinaista ja ansaitsee kunnioituksen. Laitosmalli, jossa metanoinnin reaktiolämpö ja elektrolyysin hukkalämpö ajetaan kaukolämpöverkkoon, on P2G-genren parasta suunnittelua Euroopassa.
Mutta nyt jatketaan laskua sinne, minne tiedotteet eivät jatka. Fysiikka ei nimittäin lopeta laskemista laitoksen portille.

Sama laskutoimitus jatkuu: portilta pyörälle​

Seurataan yhtä tuulivoimalan megawattituntia koko matkan rekan vetopyörälle asti, samoilla hyötysuhteilla jotka äsken todettiin oikeiksi.
Elektrolyysissä jäljelle jää 60-67 prosenttia. Metanoinnissa vedyn energiasta säilyy metaanissa noin 83 prosenttia. Siirto, nesteytys ja logistiikka syövät noin 10 prosenttia. Tankissa on jäljellä noin puolet alkuperäisestä sähköstä, täsmälleen kuten yhtiö itsekin sanoo. Sitten kaasu poltetaan kipinäsytytteisessä moottorissa, jonka hyötysuhde on noin 38-40 prosenttia.
Well-to-wheel: noin 18-20 prosenttia.
Sähkörekka tekee saman matkan latureineen, akkuineen ja voimalinjoineen noin 70-75 prosentin hyötysuhteella. Jokainen e-metaaniksi muunnettu megawattitunti siirtää siis noin neljäsosan siitä rahdista, jonka se siirtäisi akun kautta. Tämä ei ole mielipide. Se on kertolasku, ja sen kertoimet tulivat yhtiön omista luvuista.
Kaukolämpöintegraation 90 prosentin kokonaishyötysuhde on totta ja hieno saavutus, mutta se on väärä mittari, jos varsinainen tehtävä oli liikuttaa rekkaa. Lämpö on energian alin kasti, ja sillä mittarilla luku on edelleen se 19 prosenttia.

Hiiliatomin kiertomatka​

Seurataan seuraavaksi sitä 40 000 tonnia hiilidioksidia, joka lukujen tarkistuksessa juuri todettiin oikein mitoitetuksi. Tiedotteissa sen edessä toistuu sana biogeeninen kuin taikasana, joten puretaan sekin. Ilmakehä ei kysy hiiliatomilta passia: molekyyli lämmittää täsmälleen samalla teholla riippumatta siitä, tuliko hiili maaöljystä vai jätevoimalan biojakeesta. Kun tavoite ei ole enää hidastaa pitoisuuden kasvua vaan kääntää se laskuun, jokaisen talteen otetun tonnin kohtalo on laskettava loppuun asti.
Kolme skenaariota samalle 40 000 tonnille, kuljetussuorite vakioituna.
Perustaso: savukaasut taivaalle ja rekat polttavat dieseliä. Ilmakehä saa kaksi hiilivirtaa.
CCU eli tämä hanke: talteen otettu CO₂ kiertää tankin kautta takaisin taivaalle ja diesel korvautuu. Ilmakehä saa yhden hiilivirran.
CCS: sama CO₂ varastoidaan pysyvästi ja rekat polttavat toistaiseksi dieseliä. Ilmakehä saa yhden hiilivirran.
Huomasitko? CCU ja CCS tuottavat ilmakehän kirjanpidossa täsmälleen saman lopputuloksen. Ero on energiapanoksessa: e-metaanireitti kuluttaa tonnin kierrättämiseen lähes 10 MWh sähköä, geologinen varastointi kompressointiin ja logistiikkaan luokkaa 0,15-0,25 MWh. Sama ilmastovaikutus, kymmenien kertaluokkien ero panoksessa. Ja jos CCS-skenaarioon lisätään sähkörekka hoitamaan kuljetustyö, yhdistelmä dominoi e-polttoainereittiä jokaisella mittarilla: tonnit pysyvästi pois, rahti liikkuu, ja sähköä jää vielä 300 GWh yli syrjäyttämään fossiilista tuotantoa verkosta.
Tarastenjärven kaltaiset jätevoimalat ovat itse asiassa koko järjestelmän arvokkaimpia pisteitä nettonegatiivisille päästöille, koska savukaasuvirta on suuri, tasainen ja merkittävältä osin biogeeninen. Tukholmassa Stockholm Exergi rakentaa juuri tällä logiikalla BECCS-laitosta ja myy pysyviä hiilenpoistoja muun muassa Microsoftille. Sama molekyylivirta kelpaisi siis pysyviin poistoihin, mutta sääntely maksaa siitä enemmän polttoaineena. Sääntely hinnoittelee huonomman ilmakehälopputuloksen korkeammalle, ja tuo lause kannattaa lukea kahdesti.
Tarkkuuden nimissä vielä yksi yksityiskohta: Tarastenjärvi polttaa sekajätettä, jonka hiilestä tyypillisesti noin 40-50 prosenttia on fossiilista muovia. Biogeeninen osuus on RED-sääntöjen mukainen massataseallokaatio savukaasuvirrasta, ei fysikaalinen erottelu. Kirjanpito on sääntöjen mukaista, mutta first principles -tasolla osa tankkiin päätyvästä hiilestä on maaöljyä, joka saa yhden ylimääräisen kierroksen ennen ilmakehää.

Metanointi on GWP-ylöskonversio​

Kemiasta seuraa vielä yksi havainto. Metanointi muuntaa miedon kasvihuonekaasun voimakkaaksi: hiilidioksidi on kasvihuonekaasuista vaarattomin olomuoto hiilelle, metaani lämmittää AR6:n kertoimilla noin 27-30-kertaisesti sadan vuoden ja noin 80-kertaisesti kahdenkymmenen vuoden aikajänteellä.
Prosessi ottaa siis inertin molekyylin ja jalostaa siitä vuotoherkän, joka siirretään tuhansia kilometrejä putkessa, nesteytetään, tankataan ja poltetaan moottorissa, josta osa slippaa palamattomana ulos. Jos koko ketjun vuoto ja slippi on yhteensä vaatimaton 1 prosentti, se on 144 tonnia metaania vuodessa, eli GWP100-kertoimella noin 4 000 ja GWP20-kertoimella noin 12 000 tonnia CO₂-ekvivalenttia. Tuntuva siivu nettohyödystä katoaa ennen kuin yhtään rekkaa on liikutettu.

Vaihtoehtoiskustannus​

Nettohyöty pitää laskea parasta vaihtoehtoa vasten, ei nollaa vasten. E-metaanin 200 GWh korvaa kaasumoottorin noin 10 prosentin hyötysuhdesakon jälkeen noin 180 GWh dieseliä, eli noin 48 000 tonnia suoria päästöjä ja tuotantoketju mukaan lukien 55-57 tuhatta tonnia. Slipin jälkeen nettovähennys asettuu haarukkaan 45-55 kt CO₂e vuodessa.
Sama 380 GWh sähköä muissa käsissä tuottaa kolme hyvin erinäköistä lopputulosta. E-metaanina kaasurekkoihin se välttää noin 45-55 kilotonnia CO₂-ekvivalenttia vuodessa. Pelkkänä syöttönä sähköverkkoon, marginaalipäästökertoimella 100-250 g/kWh, vältetty päästö on noin 40-95 kilotonnia. Ja sähkörekkojen kautta, kun well-to-wheel-hyötysuhde on noin 72 prosenttia e-metaanin 19:ää vastaan, sama sähkö välttää noin 170-200 kilotonnia vuodessa.
E-metaanireitti on samaa luokkaa tai huonompi kuin se, että sähkö olisi yksinkertaisesti myyty verkkoon, ja noin neljäsosa siitä, mitä suora sähköistäminen tuottaisi. Systeemitasolla hankkeen ilmastollinen nettohyöty parhaaseen vaihtoehtoon nähden on pyöreä nolla. Tämä on koko analyysin ydin, ja se mahtuu kolmeen lukuun. Ja huomaa: jokainen niistä on johdettu yhtiön omista, oikein lasketuista lähtöarvoista.

Miksi kauppa silti syntyi​

Ei fysiikan vaan juridiikan takia. RED III velvoittaa nostamaan RFNBO-polttoaineiden osuuden liikenteen energiasta vähintään yhteen prosenttiin vuoteen 2030 mennessä, ja Saksa on säätänyt jakelijoille tuntuvat kansalliset sanktiot tavoitteen laiminlyönnistä. Alternoil ei osta termodynamiikkaa vaan kvoottisertifikaatteja sakkojen välttämiseksi. Päälle vielä vetypankin huutokaupat ja muu Brysselin tukisade, joka kaataa vetyarvoketjuun rahaa sangolla.
Sopimuksen kestoa ei ole julkistettu, joten hintalaskelma on suuruusluokka-arvio: jos miljardi kattaa esimerkiksi 10-15 vuotta ja 2-3 TWh kumulatiivista toimitusta, implisiittinen hinta on luokkaa 330-500 €/MWh. Dieselin veroton energiahinta on noin 70-80 €/MWh. Preemio on karkeasti 250-400 €/MWh, eli 200 GWh:n vuosituotannolle 50-80 miljoonaa euroa vuodessa noin 50 kilotonnin nettovähennyksestä. Päästövähennyksen yksikkökustannukseksi tulee reilusti yli 1000 €/tCO₂, kun EU:n päästökauppa hoitaa saman työn alle sadalla eurolla tonnilta. Kertaluokka pielessä, ja se maksetaan lopulta saksalaisen kuluttajan ja veronmaksajan pussista.
Ja tässä kohtaa suomalaisen kannattaa olla rehellinen: kansantaloudellisesti tämä on meille erinomaista. Jos Saksa on poliittisesti päättänyt maksaa sääntelypreemiota molekyyleistä, on parempi että se nuotio palaa Tarastenjärvellä ja lämmittää tamperelaisia kaukolämpöasiakkaita kuin että se palaa jossain muualla. Ren-Gas toimii annetussa ympäristössä täysin rationaalisesti ja tekee sen teknisesti paremmin kuin kukaan muu Euroopassa. Jos jokin tässä ansaitsee kritiikkiä, se ei ole Tampereella vaan Brysselissä ja Berliinissä, joissa kvoottisakoilla ohjataan niukkaa vihreää sähköä vetytikkaiden alimmalle askelmalle samaan aikaan, kun Mercedes, MAN ja Scania ajavat sähkörekkoja ulos tehtaista kiihtyvään tahtiin.

Additionaalisuus, ainoa oljenkorsi​

Yksi aito ilmastopuolustus hankkeella on. RFNBO-säännöt vaativat, että sähkö tulee uudesta uusiutuvasta kapasiteetista samalta tarjousalueelta, vuodesta 2030 alkaen tuntitason vastaavuudella. Jos Ren-Gasin pitkät sähkönostosopimukset aidosti synnyttävät tuulipuistoja, joita ei Suomen nykyisessä kannibalisaatiotilanteessa muuten rakennettaisi, vertailukohta "sama sähkö verkkoon" lakkaa olemasta vaihtoehto, ja hankkeen ilmastotase paranee olennaisesti.
Huomaa kuitenkin, mihin argumentti nojaa: ilmastohyöty ei synny laitoksesta vaan siitä, että laitos toimii tuulivoiman rahoitusinstrumenttina. Kysymys on empiirinen ja siihen saadaan vastaus megawateissa: montako uutta tuuliturbiinia nämä PPA:t todellisuudessa pystyttävät.
Joustoväite sen sijaan kaatuu jo tehtyyn laskuun. Elektrolyyseri kyllä osaa jonkin verran joustaa (tosin tämäkin on laitoskohtaista, mutta annetaan benefit of the doubt), mutta ne äsken tarkistetut 6 000 huipputuntia kertovat, ettei tällä käyttöasteella ajeta vain tuulisina tunteina. Metanointireaktorin katalyytti ja lämpötase haluavat tasaista ajoa, CO₂-talteenotto jätevoimalasta ajaa tasaisesti, ja kaukolämpöintegraatio suorastaan vaatii sitä, koska Tampere tarvitsee ne 180 GWh lämpöä nimenomaan silloin kun on kylmä, ei silloin kun tuulee. Laitos on peruskuorma, joka ostaa alkuperätakuita, ja se on täysin looginen seuraus sen omasta, oikein tehdystä mitoituksesta.

Mitä sillä hiilellä ja sähköllä pitäisi tehdä​

Vastaus on tylsän selkeä, ja juuri siksi se ei kelpaa otsikoihin. Elektronit rekkoihin, molekyylit sinne missä akku ei fysikaalisesti riitä eli valtamerilaivoihin ja teollisuuden raaka-aineiksi, ja Tarastenjärven kaltaisten biogeenisten pistelähteiden hiilidioksidi pysyvään varastoon nettonegatiivisiksi poistoiksi. Suomesta puuttuu vielä CO₂:n siirto- ja varastointi-infra ja sisämaan logistiikka maksaisi tänään arviolta 150-250 euroa tonnilta, mutta ne ovat infrastruktuuriongelmia, eivät luonnonlakeja. Miljardisopimuksen aikahorisontilla, joka ulottuu 2040-luvulle, ne ehtivät ratketa moneen kertaan. Sen sijaan LNG-tankkausinfraan ja kaasurekkakalustoon nyt sementoitava 10-15 vuoden elinkelpoisuussignaali on aito lukkiutumisriski juuri siinä ikkunassa, jossa raskaan liikenteen sähköistyminen saavuttaa kokonaiskustannuspariteetin.
Joten onnittelen Ren-Gasia vilpittömästi: kauppa on kova, luvut kestävät ulkopuolisen tarkastuksen ja suomalainen tuuli- & aurinkovoima kiittää. Juuri siksi tämä analyysi oli mahdollinen. Kun luvut ovat kunnossa, ne voi laskea loppuun asti, ja loppuun asti laskettuna ne kertovat, että Eurooppa maksaa yli tuhat euroa tonnilta ilmastohyödystä, jonka paras vaihtoehto tuottaisi neljä kertaa suurempana.
Kirjoittaja olisi mieluummin väärässä tästä kaikesta. Laskuvirheistä saa ja pitää huomauttaa, mielipide-eroista saa väitellä.

 
Mielipide tuon metaanikuvion järkevyydestä
Hyvä analyysi tuo on e-metaaniin liittyvien sivutekijöiden ja ajatellun soveltamiskohteiden osalta. Vaihtoehtona viitataan sähköistettyyn rekkaliikenteeseen ja hiilidioksidin talteenottoon geologisiin muodostelmiin (käytännössä vanhoihin öljy- ja kaasulähteisiin). Näiden kohdalla ei sitten vastaavaa analyysia olekaan esitetty. Sähköinen rekkaliikenne tapahtuu Keski-Euroopassa aivan toisilla ehdoilla kuin Suomessa. Puuttumatta latausverkon kehitystarpeisiin, tarvittavaan akkumateriaalien määrään tai kuparin ym. voimakkaastri kasvavaan kysyntään (jotka ovat ainakin teknologiaa kehittämällä ja investoinneilla korjattavissa), sähköenergian saatavuudelle on Keski-Euroopassa aivan toiset rajoitteet ainakin seuraavat 15 vuotta kuin vaikkapa Suomessa.

Rekkaliikenteen on pyörittävä vuoden ympäri, mutta uusiutuvaa sähköä on tuon 15 vuoden aikana saatavilla merkittävästi lähinnä vain auringosta osan aikaa vuodesta (minkä jälkeen ydinvoiman osalta asenteet ovat saattaneet muuttua niin, että uutta on saatu käyttöön tai sitten ei). Sähkörekkojen akkujen lataukseen tarvitaan joka tapauksessa uutta tuotantoa ja sähköä on saatava juuri silloin, kun akkujen lataus sitä edellyttää. Ladattavan sähkön tuotanto perustuisi käytännössä talvikaudella pitkälti maakaasun polttamiseen voimaloissa eikä syntyvää hukkalämpöä edes suurelta osin kyetä käyttämään hyödyksi kaukolämpöverkkojen suppeudesta johtuen. Ulkomainen halukkuus investoida sähkön tuotantoon ja voimansiirtoverkkoihin on pikemminkin laskemaan päin, joten tuokaan ei ole ratkaisu. Suo siellä, vetelä täällä.

Hiilidioksidin talteenotto, kuljetus ja varastointi on puolestaan puhdas kulu, jota tehdään vain, jos joko säännöt tai päästökauppa moiseen velvoittavat. Ilman hiilidioksidipitoisuuden nousun mahdollistaneet öljy- ja kaasuyhtiöt vain myyvät aikaisempia investointejaan toiseen kertaan veronluonteisesti perityillä tariffeilla. Moisen veroluonteisilla maksuilla katettavan palvelun pystyttäminen laajassa mitassa on käytännössä haaste (nykyiset suppeat pilotin toimivat jo säädetyn säännökehikon ja veroluonteisten maksujen pohjalla). Toisaalta laaja-alaisen sähkön vuodenaikaisvarastoinnin toteuttaminen tarkoitukseen (kesän aurinkoenergian tai talven tuulienergian siirtämiseksi tarveajakohtiin) ei nykynäkymin oikeastaan ole muita käytännöllisiä mahdolisuuksia kuin kemiallinen varastointi polttoaineiksi (akkuteknologia on edelleen aivan liian kallista, mekaanisten varastointimenetelmien talous on toistaiseksi epävarmalla pohjalla eikä uusien Norjan kaltaisten vesivarastojen rakentaminen ole realistista kuin joillakin soveltuvilla maantieteellisillä alueilla).

Sähkön tuotannolle uusituvilla energialähteillä ja investoinneilla niihin on Suomessa aivan toiset mahdollisuudet kuin Keski-Euroopassa maan laajuuden ja siihen nähden harvan asutuksen takia. Toinen mahdollisuus on kaukolämpöverkkojen suhteellinen laajuus ja osuus lämmitystavoista sekä uutena tähän liittyvänä mahdollisuutena luokkaa noin runsaan sadan asteen lämpöisen lämpövaraston rakentamisen ja operoinnin ilmeinen edullisuus kaikenlaiseen sähkön varastointiin verrattuna sähkön varastoinnin kustannuksiin millä periaatteella hyvänsä. Suomen oloissa on tästä syystä mahdollista varastoida energiaa hybridiperiaatteella huomattavasti edullisemmin osittain myös sähkön tai uuden mekaanisen energian tuottamiseksi ja mahdollisesti osittain kemiallisena energiana kuin Keski-Euroopassa. Lämmön varastointi on edullisinta ja kemiallisen energian varastointi edullisempaa kuin sähkön varastointi, jos nuo tehdään erikseen. Hybridiratkaisuna nuo kaikki voidaan ratkaista yhdessä ja erillismuotoja edullisemmin etenkin sähkön varastoinnin osalta, kunhan varastointisuhde eri muotojen välillä noudattaa luonnon rajoitteita.

Edellytyksenä on kemiallisen e-polttoaineen tuottaminen Suomessa sijaitsevissa laitoksissa (sähkön tuotantopaikka ei ole vastaavasti yhtä kriittinen, mutta eihän sähköä ole uskottavasti saatavilla tuontina uusia rajasiirtoyhteyksiä myötenkään), sillä sähkön, kemiallisen energian ja sähkön virtuaalivaraston suhde edellyttää Suomen kaltaisia ympäristöedellytyksiä ja liittyvää infrastruktuuria. Samoin sähkön kulutuksen tulee olla ainakin jossakin määrin kulutusjoustavaa (tuottannon jouston toteutus on kemialliselle energialle ja sähkölle helppoa ja edullista toisin kuin sähkölle). Ehdotetun e-metaanin kohdalla joustoa tarvitaan lähinnä vetyelektrolyysin ajoituksessa ylimääräisen kapasiteetin ajoittain mahdollistamana (tietenkin sähkön tuotannon ja siirtomahdollisuuden ehdoilla, joista jälkimmäistä voidaan helpottaa laitosten sijainnin valinnalla) sekä jonkinasteisella vedyn tuotannon puskuroinnilla kaasukelloon tms.
 
Tuotetulle metaanille/vedylle joka tapauksessa tosiaan löytyy varmasti käyttöä, siinä mielessä erinomainen diili jos/kun hanke tulee mahdolliseksi sillä että saksalaiset sitä rekkoihin aikovat käyttää, vaikkei se hyötysuhteita tuijottamalla globaalissa mielessä järkevältä näytäkään. Saksan energiataloudessa on niin paljon epäideaalisuutta, että siinä katastrofissa on varmasti hyötysuhteesta riippumatta etua siitä että kaikkea infraa ei jouduta siellä laittamaan kokonaan uusiksi. Siirtymäajat ovat väkisinkin pitkiä, kaasurekan elinkaari on lyhyt siihen verrattuna (varsinkin jos se rekka on jo tullut tilattua).
 
Mikä tahansa teknologiaratkaisu, joka nostaa sähkön runsaiden tarjontakausien hintatasoa hiukan ylemmäs, kannustaa samalla investoimaan lisätuotantoon, koska paine vähenee ajoittaisille tuotannon vähennyksille ja niiden kestolle. Tuuli tai aurinkosähkön tuottaja ei hyödy korkeista hinnoista, kun ei tuule tai paista, mutta hyötyy alimpien hintakausien tason kohoamisesta (Ydinvoiman tuottajalle taas korkean hinnan jaksot kompensoivat ruhtinaallisesti alhaisien hintojen jaksojen menetyksiä, eli heille on tärkeintä säilyttää tukkuhintojen volatiliteetti, kunhan oma tuotanto saadaan myydyksi, eli heille ajoittainen sähkön niukkuus on jo sinänsä terveen liiketoiminnan elinehto; heille keskimääräinen hintabalanssi on keskeinen investointikriteeri, eli uusiin ehkä investoidaan, jos on odottavissa, että hinnat ovat riittävän usein korkeita laitoksen valmistumisen jälkeenkin).

Varastoituun kemialliseen energiaan perustuvat voimalaitokset vastaavat huippukuorman tuottamisesta (Norja on sattuneesta syystä äärimmäinen poikkeus ja murusia on ainakin tähän saakka riittänyt naapureillekin) ja noiden laitosten tuotannon rajakustannus määrää normaalitilanteessa korkean hintajakson tason. Akkujen (sinällään merkityksellinen) rooli on lyhyen jakson tasapainotuksessa. Äärimmäiset suuret harvoin toistuvat kulutuspiikit (esimerkkinä sähkövastuslämmityksen osuuden suhteellinen kasvu ja lämpöpumppujen tuottosuhteen heikkeneminen pitkillä ääripakkasjaksoilla) sekä laite- ja järjestelmärikot ovat toisaalta tilanteita, jotka eivät ole täysin hallinnassa ja huonolla tuurilla hallinta voidaan menettää täysin ja joudutaan säännöstelymenettelyyn.

Ylimääräinen tuotantokapasiteetti ja siihen liittyvä kulutusjousto toisaalta lyhentävät äärimmäisen sähkön niukkuuden kausia (jollaisia ovat vuodenvaihteen pimeät kelit ja valtakunnallisesti huomattavan tuulettomat jaksot yhdessä tai erikseen). Esimerkiksi sähkön tukkuhinnat reagoivat epäsymmetrisesti, eli niukkuusjaksoilla on suhteessa suurempi merkitys kustannuksiin kuin runsaan tarjonnan kausilla. Tällä on myönteistä merkitystä sähkön käyttäjälle, joka ei voi valita kulutusajankohtaansa tai sellaiselle, joka ostaa sähköä osittain tai kokonaan kiinteällä hinnalla, jolloin vaikutus tule sähkön välittäjän todennäköisyyspohjalta tapahtuvan hinnoittelun perusteella.
 
Takaisin
Ylös Bottom