Vedyn teollisuuskäyttö sekä sen kehittyminen Suomessa ja Pohjoismaissa

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan vedyn teollisuuskäyttöä sekä sen kehittymistä. Lisäksi työssä tarkastellaan vetytalouden nykytilaa sekä lähitulevaisuutta Suomessa ja muissa Pohjoismaissa. Nykyään vety tuotettaan pääosin fossiilisista polttoaineista, minkä takia vedyn valmistuksesta aiheutuu suuret hiilidioksidipäästöt. Tänä päivänä vedyn suurimmat käyttökohteet ovat öljynjalostus sekä ammoniakin ja metanolin valmistus.

Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi vetyä aiotaan tuottaa tulevaisuudessa enemmissä määrin elektrolyysin avulla. Elektrolyysin ongelmana on erityisesti sen suuri sähkönkulutus. Kannattavaa elektrolyysituotantoa varten pitääkin olla riittävästi uusiutuvaa energiantuotantoa. Vihreän tuotannon myötä vedylle tulee tulevaisuudessa uusia käyttökohteita. Vihreää vetyä ja siitä valmistettua metanolia ja ammoniakkia on mahdollista käyttää nykyisiä polttoaineina vihreämpinä vaihtoehtoina niin liikenteessä kuin energiantuotannossakin. Lisäksi terästeollisuuden päästöjä, jotka ovat 7 % maailman kokonaispäästöistä, on mahdollista vähentää merkittävästi vihreän vedyn ansiosta.

Suomessa ja muissa Pohjoismaissa on Euroopan mittapuulla kunnianhimoiset suunnitelmat vetytalouden kehittämisen suhteen. Niitä tukee Pohjoismaiden hyvät olosuhteet vedyn tuottamiselle. Makeaa vettä on saatavilla, energiantuotanto on valmiiksi jo puhdasta ja etenkin Suomessa on ennestään hyvä sähkönsiirtoverkko. Kuitenkin julkistettuja vetyprojekteja on vielä liian vähän tavoitteisiin verrattuna, ja sen lisäksi jo julkistettujenkin projektien aikataulut ovat venyneet.

This thesis examines industrial use of hydrogen and its development. Also, the current state of hydrogen economy in Finland and the other Nordic countries will be examined. Currently most of hydrogen is produced from fossil fuels, which is why the production of hydrogen generates high carbon dioxide emissions. In this day the main applications of hydrogen are oil refining and production of ammonia and methanol.

To mitigate climate change, hydrogen will be produced to a greater extent in the future by electrolysis. However, the problem with electrolysis is its high electricity consumption. So, there must be enough renewable energy production for profitable hydrogen production by electrolysis. With green production there will be new uses for hydrogen in the future. It is possible to use green hydrogen, or use it to make green ammonia or methanol, as greener alternatives for fossil fuels in transport and energy production. In addition, the steel industry’s carbon emissions, which are 7 % of the world's total carbon emissions, can be significantly reduced due to green hydrogen.

By European standards, Finland and the other Nordic countries have ambitious plans for the development of hydrogen economy. These plans are supported by the good conditions for hydrogen production in the Nordic countries. Fresh water is available, energy production is already quite clean and especially Finland already has good electricity transmission grid. However, there are still too few announced hydrogen projects compared to the goals. Also schedules of some announced projects have been stretched already.