Ilmastonmuutoksen torjunta vaatii valtavasti lisää sähköntuotantoa – mistä Suomeen lisäkapasiteettia?

Blogi 13.02. 06:40 Muranen Lauri
Lauri Muranen

Raudalla on ikävä ominaisuus – se ruostuu. Siksi raudasta jalostetaan terästä, koska se sietää ruostumista huomattavasti paremmin. 

Yksi teräksen valmistuksen energiaintensiivinen välivaihe on pelkistäminen. Siinä halutaan eroon mahdollisimman suuresta osasta rautaan sitoutunutta happea. Perinteisesti pelkistykseen on käytetty kivihiilikoksia ja siten teräksen valmistuksen sivutuotteena syntyy suuria määriä hiilidioksidia. Yksistään SSAB:n Raahen terästehdas aiheuttaa 7,5 prosenttia Suomen päästöistä.  

Ilmastonmuutoksen aikakaudella päästöjä on leikattava kaikista lähteistä, myös teräksen valmistuksen kaltaisista teollisista prosesseista. Teräs on kuitenkin välttämätön hyödyke, joten vaihtoehto ei ole korvata sitä tai luopua sen käytöstä. On siis keksittävä keino valmistaa terästä ilman päästöjä. 

Teräsyhtiö SSAB ilmoitti hiljattain, että se aikoo siirtyä Ruotsissa ja Suomessa niin sanotun vetyteräksen valmistukseen nopeutetulla aikataululla. Ajatuksena on korvata pelkistysprosessissa kivihiili vedyllä. Yhtiö on tutkinut prosessia jo vuosia ja miettinyt, miten skaalata se teolliseen mittakaavaan. 

Lähes Suomen henkilöautoliikenteen päästöjä vastaavaa ilmastouutista tervehdittiin luonnollisesti suurella ilolla, mutta vähemmälle huomiolle jäi tarinan pihvi. Oleellinen kysymys on se, mistä käytetty vetykaasu saadaan. 

Päästöt eivät vähene, mikäli vedyn tuotanto aiheuttaa hiilidioksidipäästöjä.

Itse vedystä ei ole pulaa. Se on maailmankaikkeuden yleisin alkuaine. Ongelma on vetykaasun reaktiivisuudessa: sitä ei löydy ”itsekseen” maapallolla oikein mistään. Se on kiusallisesti sitoutunut milloin mihinkin – esimerkiksi hiileen (kuten puu ja fossiiliset polttoaineet) ja happeen (vesi). 

Vetyä saadaan nykyisin helpommin pilkkomalla esimerkiksi maakaasua komponentteihinsa, mutta siinäkin ongelmana ovat hiilidioksidipäästöt. Päästöt eivät vähene, mikäli vedyn tuotanto aiheuttaa hiilidioksidipäästöjä. 

Toinen helpohko vedyntuotantokeino on ”pilkkoa” vettä sähkövirran avulla. Itse prosessi on yksinkertainen, mutta mittaluokat ovat hämmentäviä. Esimerkiksi Raahen terästehtaan tarvitsema vetymäärä lisäisi SSAB:n vuotuista sähkönkulutusta kymmenellä terawattitunnilla (TWh). Se vastaa aika lailla täsmälleen Fennovoiman ydinvoimalaitoksen vuosituotantoa. Suomen sähkön vuosittainen kokonaiskulutus on nyt 85 TWh. 

On täysin mahdollista, että Suomen vuotuinen sähkönkulutus kasvaa nykyisestä 85 TWh:sta jopa 150 TWh:n tasolle.

Yhtälö ei olisi haastava, mikäli kyseessä olisi pelkästään SSAB:n oma tai ylipäätään teräksen tuotanto. Haaste on se, että monet muutkin energiaintensiiviset toimialat aikovat puhdistaa prosessinsa vähäpäästöisen sähkön (ja vedyn) avulla. Toissa viikolla Kemianteollisuus ry ilmoitti, että sen yritysten vuotuisen sähkönkulutuksen ennakoidaan kasvavan seuraavan 25 vuoden aikana noin 20 terawattitunnilla. 

Kun yhtälöön lisätään liikenteen sähköistyminen, lämmityksen sähköistyminen (lämpöpumput) sekä ICT-alan nopeasti kasvava sähkönkulutus, on täysin mahdollista, että Suomen vuotuinen sähkönkulutus kasvaa nykyisestä 85 TWh:sta jopa 150 TWh:n tasolle seuraavien 20–30 vuoden aikana. Kulutus kasvaa samalla, kun tuotannosta poistuu ikääntyviä laitoksia. 

Lisäksi Suomi on jo nyt riippuvainen sähkön tuonnista (Suomen oma tuotanto on noin 65 TWh) ja olisi toimitusvarmuussyistä parempi pienentää tuonnin osuutta. Suomeen on siis rakennettava uutta sähköntuotantoa arviolta 10 ydinvoimalaitoksen verran seuraavan 25 vuoden aikana, jos olemme tosissamme ilmastonmuutoksen torjumisen suhteen. 

Uskon kyllä, että tuo on mahdollista toteuttaa yhdistelmällä ydinvoimaa ja uusiutuvaa energiaa, mutta pidän epäuskottavana sitä, että yksityinen sektori kykenisi siihen yksinään. Esimerkiksi Teollisuuden Voima ei ole halunnut rakentaa Olkiluotoon neljättä ydinvoimalaitosta niin kauan, kun Olkiluoto 3:n rakentaminen on käynnissä. 

Kokonaiskuva päästövähennyspoluista tarkentuu kevään mittaan, mutta jo nyt olisi syytä käynnistää keskustelu siitä, miten tuo lisäkapasiteetti rakennetaan ja rahoitetaan. Tarvitaanko siirtymävaiheen ajaksi jonkinlainen julkisen ja yksityisen sektorin yhteinen ”mankalayhtiö”, joka takaa, että teollisuus saa käyttöönsä riittävästi kohtuuhintaista sähköä ja vetyä? 

Ainakin yksi asia on varmaa – päästötön teollisuus vaatii valtavia määriä osaajia ja investointeja.