Sähköä purkissa vai piuhassa? Kolme energian materiaalista tulevaisuutta
Kirjoittaja Lauri Salonen on uusiutuvan energian ja strategian osaaja, joka suhtautuu tulevaisuuteen ja teknologiseen kehitykseen vahvalla optimismilla. Hänelle teknologia on väline, jolla luodaan toivottuja tulevaisuuksia. Lauri haluaa työllään edistää kestäviä energiaratkaisuja ja vahvistaa positiivista tulevaisuuskuvaa.
Julkisessa keskustelussa energiamurros pelkistyy usein kiistelyksi tuotantotavoista. Pitäisikö meidän rakentaa lisää tuulivoimaa vai ydinvoimaa?
Todellinen kysymys ei piile siinä, miten elektroni tuotetaan, vaan siinä, missä muodossa se lopulta saapuu kulutukseen. Tulevaisuuden energiantuotannon vaihdellessa sään mukaan keskeiseksi kysymykseksi nousee energian varastointi ja siirto.
Onko tulevaisuuden energia kuparikaapelissa kulkeva sähkövirta vai tankissa hölskyvä synteettinen polttoaine? Ja mikä rooli tässä pelissä on Suomen metsäteollisuuden sivuvirroilla, jotka ovat tähän asti olleet "vain" biomassaa?
Maalasin kolme vaihtoehtoista tulevaisuutta vuoteen 2040. Ne eivät ole ennusteita, vaan vaihtoehtoisia maailmoja, joissa teknologia ja niukkuus ajavat kehitystä eri suuntiin.
1. Vihreä molekyylitalous
Tässä tulevaisuudessa sähköverkkojen vahvistaminen osoittautui liian hitaaksi ja akkuteknologia liian kalliiksi vastaamaan teollisuuden valtavaan energiantarpeeseen. Ratkaisuksi nousi Power-to-X.
Kun Pohjanlahdella tuulee myrskyisästi, ylimääräistä sähköä ei yritetä tunkea kantaverkkoon. Sen sijaan sähköllä pilkotaan vettä vedyksi. Koska vedyn siirtäminen on hankalaa, se jalostetaan edelleen helpommin käsiteltävään muotoon, eli synteettiseksi metaaniksi, metanoliksi tai ammoniakiksi. Sähkö siis purkitetaan kemialliseen muotoon.
Tässä näkymässä Suomen metsäteollisuuden sivuvirrat ovat uudella tavalla arvokkaita. Emme tarvitse niitä ensisijaisesti poltettavaksi lämmöksi, vaan tarvitsemme niiden biogeenisen hiilidioksidin. Jotta vedystä voidaan tehdä synteettistä polttoainetta, tarvitaan hiiltä. Tehtaiden piipuista ja sivuvirroista talteen otettu hiili mahdollistaa sen, että Suomi vie maailmalle niin sanottua vihreää öljyä.
2. Elektroniikan imperiumi
Toisessa vaihtoehdossa nojataan fysiikan raadolliseen lakiin: hyötysuhteeseen. Sähkön muuttaminen polttoaineeksi ja takaisin liike-energiaksi hukkaa suuren määrän energiaa. Elektroniikan imperiumissa akkukemian läpimurto on tehnyt sähkön varastoinnista halpaa ja tehokasta.
Suora sähköistyminen voittaa kaiken. Kodit, autot ja tehtaat ovat osa valtavaa, älykästä sähköverkkoa. Synteettiset polttoaineet jäävät marginaaliin, vain lentoliikenteen ja raskaimman teollisuuden käyttöön.
Mitä tapahtuu metsäteollisuuden sivuvirroille? Niitä ei polteta, sillä polttaminen nähdään materiaalin haaskauksena. Sen sijaan puupohjaista ligniiniä jalostetaan korkean arvon hiilimateriaaleiksi akkuteollisuuden tarpeisiin. Tässä maailmassa Suomi on korkean teknologian materiaalin toimittaja, ei energian lähde.
3. Resurssiniukkuuden hybridimalli
Tämä on näkymistä epämukavin mutta kenties realistisin. Tässä maailmassa globaali kilpailu mineraaleista ja geopolitiikka ovat hidastaneet sekä akkujen että vetytalouden skaalautumista. Energiaa on, mutta se on ajoittain kortilla.
Tulevaisuutta leimaa varastoinnin vaikeus. Yhteiskunta on oppinut joustamaan: tehtaat pyörivät täysillä tuulisina päivinä ja himmaavat tyynellä. Koska sähkön pitkäaikainen varastointi on edelleen vaikeaa, varastointi tapahtuu lämpönä, kuten hiekka-akkuina ja kaukolämpönä.
Metsäteollisuuden sivuvirroilla on strateginen rooli. Ne ovat huoltovarmuuden selkäranka. Biomassa on ainoa "akku", joka ei tyhjene itsekseen ja jota voidaan hyödyntää olemassa olevissa laitoksissa juuri silloin, kun on pimeä ja tyyni tammikuun viikko. Se ei ole seksikästä huipputeknologiaa, vaan välttämätön puskuri, joka pitää yhteiskunnan pyörimässä, kun uusiutuva tuotanto sakkaa
Loppupäätelmät
Todennäköisin tulevaisuus on sekoitus näitä kaikkia, mutta painotukset ratkaistaan tämän päivän investoinneilla. Rakennammeko vetyputkia, vahvempia kaapeleita ja parempia akkuja, vai varaudummeko joustamaan?
Olennaista on ymmärtää, että uusiutuvassa energiassa ei ole vain kyse kilowattitunneista. Siinä on kyse materiaaleista. Sivuvirrat, mineraalit ja hiilidioksidi ovat niitä palikoita, joista energian tulevaisuus rakennetaan.