Vety on vetovoimainen käyttövoima – mutta onko sillä tulevaisuutta autoissa?

Bensa vai diesel? Sähkö vai vety? Suomalaiset ovat aina tykänneet väitellä valitsemansa käyttövoiman paremmuudesta. Totuus on kuitenkin se, että tulevaisuudessa tarvitaan kaikkia vihreitä vaihtoehtoja.

Viimeistään yläasteen fysiikan tunneilla alkuaineiden jaksollisen järjestelmän esittelyssä kaikille on tullut tutuksi vety. Sitä kuvataan tunnuksella H (hydrogen), ja se on jaksollisen järjestelmän ensimmäinen alkuaine.

Vety on siis alkuaineista kaikkein kevyin, mutta myös maailmankaikkeuden yleisin alkuaine. Maapallolla puhdas vety on kuitenkin harvinaisuus, ja sitä ilmenee lähinnä yläilmakehässä. Vetyä on kuitenkin sitoutuneena useisiin muihin aineisiin – suurin osa veteen.

Tätä alkuainetta löytyy siis maapallolta käytännössä rajattomasti, ja sitä voidaan käyttää energianlähteenä niin teollisuudessa, kaukolämmössä kuin liikenteessäkin. Kaiken lisäksi polttokennolla vetyä käyttämällä paikallispäästöiksi syntyy vain vettä, eikä hiilidioksidipäästöjä tule kuten fossiilisia polttoaineita poltettaessa.

Toisaalta vetyä on myös helpompi säilöä kuin vaikkapa sähköä. Onko tässä siis se tulevaisuuden polttoaine, joka syrjäyttää autoissa akkukäyttöiset teknologiat aivan muutaman vuoden päästä? Paljastettakoon jo tässä vaiheessa: ei ole, mutta käydään ensin testaamassa ihan oikeaa vetyautoa.

Yleistymisen esteenä hinta

Yksi olennainen syy, miksei vety tule noin vain ja valtaa markkinat sähköautoilta, on hinta. Puhtaan vedyn kilohinnan uskotaan olevan tulevaisuudessa noin viiden euron paikkeilla. Esimerkiksi iX5:n WLTP-kulutukseksi ilmoitetaan 1,2 kg/100 km. Tämä tarkoittaa noin kuuden euron käyttövoimakustannusta sadalle kilometrille. Sähköautolla tämä hinta alitetaan jopa julkisten latausten varassa, edullisesta kotilatauksesta puhumattakaan.

Korkeampaa hintaa ei tarvitse ihmetellä, sillä vedyn valmistaminen vedestä kuluttaa jo itsessään sähköä, eikä fossiilisten polttoaineiden polttaminen vedyksi ole tarkoituksenmukaista. Lisäksi polttokennoauton voimalinjan hyötysuhde on yleisesti 50–60 prosenttia, kun sähköautossa se on 85–90 %. Kaiken kukkuraksi vetyasemia rakennetaan varsin hitaaseen tahtiin, eikä niidenkään perustaminen ole halpaa touhua.

Näistä epäkohdista huolimatta vetyauto ei ole missään nimessä kuolleena syntynyt ajatus. Akkuautojen korvaajaksi siitä ei kuitenkaan ole, ei myöskään BMW:n vetyohjelman johtajan Jürgen Guldnerin mielestä. – Vuonna 2035 vetyautoja voi olla ensirekisteröinneistä noin viisi prosenttia, Guldner arvioi. Myös Suomessa arviot ovat samansuuntaisia. Autoalan tiedotuskeskuksen käyttövoimaennusteessa arvioidaan, että vuonna 2035 vetyautojen osuus Suomen ensirekisteröinneistä olisi 5,7 %, ja vuoteen 2040 mennessä määrä voisi kasvaa jopa 9,2 prosenttiin.

Guldnerin näkemyksen mukaan vety ei ole tulossa kaikkiin henkilöautosegmentteihin. Se voi olla henkilöautoissa tarpeen heille, jotka ajavat toistuvasti pitkiä matkoja, vetävät runsaasti peräkärryä tai käyttävät autoa usein kylmissä olosuhteissa. BMW uskookin valmistavansa tulevaisuudessakin vetyautoja lähinnä isomman ja kalliimman pään autoihin eli niihin, joilla myös ajetaan pääsääntöisesti paljon.

Pitkät välimatkat, perävaunujen poikkeuksellisen suuri määrä ja talviolosuhteet ovat myös suomalaisen autoilun erityispiirteitä. Ei siis ole lainkaan kaukaa haettua, että meillä vetyautot voisivat tehdä paremmin kauppaansa kuin vaikka eteläisissä Euroopan maissa.

Paljon ajaville etua syntyy luonnollisesti vetytankkauksen nopeudesta sähköauton lataukseen verrattuna. Talvella puolestaan polttokennossa tapahtuvassa reaktiossa vedystä vapautuu sähkön ja veden lisäksi lämpöenergiaa, toisin sanoen hukkalämpöä. Talvella tämä lämpö ei kuitenkaan mene automaattisesti harakoille, vaan sitä voidaan käyttää auton ja sen komponenttien lämmittämiseen. Akkusähköautossa puolestaan hukkalämpöä ei synny hyvän hyötysuhteen ansiosta, joten lämmitys otetaan aina energiavarastosta, siis akusta.

Mutta kuten sanottua, suurimmalle osalle autoilijoista ladattava sähköauto tulee kuitenkin olemaan se käytännöllisin ja myös edullisin vaihtoehto.

Vety osaksi yhteiskuntaa

Erilaisilla keskustelualustoilla sähkö vastaan vetytaisto ottaa nykyään koviakin kierroksia. Vastakkainasettelun sijaan kummallakin vaikuttaisi kuitenkin olevan paikkansa, sillä ainakin BMW:n laskelmien mukaan molempien infrojen rakentaminen on Euroopan tasolla edullisempaa sen sijaan, että keskityttäisiin vain jompaankumpaan. Jos investoinneista kuusi prosenttia sijoitettaisiin polttokennoautoihin, säästyisi EU:n tasolla vuoteen 2050 mennessä 325 miljardia euroa.

Jos vetyinfra pitäisi rakentaa vain polttokennoautoja varten, tällaisia autoja tuskin edes kehitettäisiin – ainakaan yhtä innokkaasti kuin nyt. Vetyautot ovat pikemminkin sivutuote, kun yhteiskunta siirtyy käyttämään enemmän vetyä esimerkiksi teollisuudessa. Autojen tapaan myös yhteiskunnan toiminnoissa yleensäkin kaiken pyörittäminen sähköllä olisi teoriassa energiatehokkaampaa kuin vedyllä. Asia ei taaskaan ole näin simppeli. Vedyn mahdollisuus nimittäin on – erittäin yksinkertaistettuna – siinä, että sillä voitaisiin korvata fossiilista energiaa siellä, missä suora sähkö ei ole erityisen hyvä ratkaisu. Teollisuuden lisäksi kaukolämmityksessä pyritään luopumaan fossiilisista energianlähteistä mahdollisimman pian, ja vetyelektrolyyserissä lämpöä syntyy 30–40 prosenttia.

Eli kuten autoissa, myös teollisuudessa vedyn tuotannon lämpö voitaisiin valjastaa hyötykättöön. Lisäksi EU:n tavoite on, että jopa viidennes jäsenmaiden energiantarpeesta katettaisiin vedyllä vuoteen 2050 mennessä. Vedyn tuotanto tarjoaa Suomelle siis mahdollisuuden myös energian vientiin.

Ja kuten Suomessa hyvin tiedetään, sähkön säilöminen on haastavaa. Tämä voi näkyä korkeina pörssisähkön hintoina esimerkiksi tyyninä pakkaspäivinä, jolloin tuulivoima ei tuota merkittävästi energiaa. Toisaalta taas meillä voi olla hyvinkin pitkiä ajanjaksoja, jolloin pörssisähkön hinta on käytännössä nollassa – alkukesästä mediassa uutisoitiin jo suunnitelmista laittaa juuri täysipäiväiseen käyttöön saatu Olkiluoto 3 -ydinvoimala tauolle!

Sen sijaan vetyä voidaan säilöä helpommin, ja käytännössä voimalat voitaisiin valjastaa vedyntuotantoon silloin, kun sähköstä on ylituotantoa. Näin saataisiin tasapainotettua energiantuotantoa järkevin keinoin.

Myös raskaalla liikenteellä tulee olemaan omat tarpeensa vedylle. Lähivuosina, tai jopa jo nyt, vaikkapa Helsinki– Tampere-välin rahdit voivat hyvinkin onnistua akkukäyttöisillä ajoneuvoilla.

Pidemmät matkat, esimerkiksi Helsingistä Ouluun, ovat kuitenkin jo haastavampia. Noin pitkälle matkalle raskas kalusto tarvitsisi valtavat akut, jotka vähentävät niin massan kuin tilankin puolesta auton hyötytilan määrää. Ajoneuvoliikenteessä raskaalla kalustolla tuleekin olemaan selvästi suurempi tarve vedylle kuin henkilöautoilla.

Tankkausasemia jo ensi vuonna

Suomessa vetytankkausasemia ei ole tällä hetkellä lainkaan, joten luonnollisesti vetyautojakaan ei ole. Tämäkin tilanne tulee muuttumaan pian. Vuoden 2024 aikana on tarkoitus avata vetytankkausasemat ainakin Lietoon ja Järvenpäähän. Vuoteen 2030 loppuun mennessä TEN-T -ydinverkon varrella tulisi olla vetyasemia enintään 200 kilometrin välein, mikä tarkoittaa ainakin seitsemää tankkausasemaa.

Määrä voi kuitenkin olla huomattavasti suurempikin. HydRe-startup on kertonut rakentavansa vuoteen 2025 mennessä seitsemän ja vuoteen 2030 mennessä jopa 50 vetyasemaa.

Järvenpään vetyasemasta vastaava P2X Solutions aikoo puolestaan panostaa myös vedyn tuotantoon. Yhtiö rakentaa tällä hetkellä Harjavaltaan 20 megawatin tehoista elektrolyysilaitteistoa, jonka arvioidaan valmistuvan ensi vuonna. Vuoteen 2031 mennessä tavoitteena on tuottaa vetyä yhteensä gigawatin teholla.

Vedyn hinta on toistaiseksi arvoitus, koska asemia ei ole toistaiseksi yhtään. Joidenkin arvioiden mukaan fossiilittoman vedyn hinta voisi aluksi olla noin 10 euroa/kg, mikä tarkoittaisi BMW iX5:n tapauksessa pyöreästi 12 euron kustannuksia sataa ajokilometriä kohden. Tällä hinnalla vetyauto ei kuoleta hintaeroaan perinteiseen polttomoottoriautoon nähden vielä pitkään aikaan. Tulevaisuudessa tilanne lienee kuitenkin erilainen, kun vedyn hinta laskee – ja fossiilisten polttoaineiden hinnat nousevat.

Lisää aiheesta

• BMW:n vetypomo Moottorille: vetyautojen ei ole tarkoitus korvata sähköautoja
• Bosch ei usko raskaan kaluston akkusähköön – vetyvoimansiirto valmistukseen muutamassa vuodessa
• Boschilla uskotaan: vedystä voisi olla myös polttomoottoreihin