Liikkumisen tulevaisuus – sähkö ja vety

Liikenne tuottaa Pohjoismaissa kasvihuonekaasupäästöistä noin 40 %, ja vain noin 12 % liikenteen käyttämästä energiasta on fossiilivapaata. Henkilöautoilussa ratkaisu päästövähennyksiin näyttää löytyvän sähkömoottoreista, mutta tehokkaimmatkaan sähköakut eivät vielä riitä rekkojen, laivojen ja lentokoneiden tarpeisiin. Näiden liikkumistapojen päästöttömyys vaatii myös jotain muuta – esimerkiksi vetyä. Vetyä voidaan valmistaa päästöttömästi esimerkiksi vedestä sähköä käyttäen. Puhdas vety voidaan myös jatkojalostaa liikennepolttoaineiksi, joiden hiilijalanjälki on olematon. Voisiko tässä olla ratkaisu? Miltä näyttää liikenteen sähköinen tulevaisuus?

Ilmastonmuutoksen hillitseminen ei onnistu ilman kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä myös liikenteessä. Liikenne muodostaa Suomen päästöistä noin viidenneksen, josta henkilöautoliikenteen osuus on lähes puolet. Suomen tavoitteena on puolittaa liikenteen kasvihuonekaasupäästöt vuoteen 2030 mennessä ja pudottaa ne nollaan vuoteen 2045 mennessä. Henkilöliikenteen kohdalla siirtyminen sähköisiin ajoneuvoihin on osoittautumassa parhaaksi keinoksi saavuttaa hiilineutraalius.

Sähköautojen määrä Suomen tieliikenteessä on kasvanut viime vuosina lähes 90 prosenttia vuodessa, ja vuonna 2020 täyssähköautoja ja ladattavia hybridejä on käytössä jo yli 40 000. Euroopassa sähköautojen osuus kaikista henkilöautoista oli hieman alle neljä prosenttia vuonna 2019, mutta maakohtainen vaihtelu sähköautojen yleisyydessä on huomattavaa. Esimerkiksi Puolassa ja Kreikassa sähköautoja on alle prosentti kaikista autoista, kun taas Norjassa sähköautoja on rekisteröity käyttöön jo yli 230 000, suhteessa väkilukuun enemmän kuin missään muualla maailmassa.

Myös sähköautojen latausverkosto on viime vuosina kehittynyt vauhdilla. Julkisten latauspaikkojen lisäksi kotilatureita on rakennettu Suomessa vauhdikkaasti muun muassa taloyhtiöille myönnettävän lataustuen ansiosta. Sähköauto on helppo tapa matkustaa: autoa voi ladata sen odottaessa parkissa ja maksaminen onnistuu sovelluksen kautta.

Autoilun sähköistyminen vähentää myös energiankulutusta. Sähköautot tarvitsevat vähemmän energiaa kuin tavalliset henkilöautot, koska toisin kuin polttomoottoreissa, niissä ei muodostu lämpöhäviötä. Sähköautot ovat noin 300–400 prosenttia tehokkaampia kuin fossiilisia polttoaineita käyttävät ajoneuvot.

Suomessa Liikenne- ja viestintäministeriön johtama fossiilittoman liikenteen työryhmä esittää, että liikenteen päästöjen puolittaminen vuoteen 2030 mennessä vaatisi pelkästään Suomessa tien päälle jopa 700 000 sähköautoa. Meillä – ja koko Euroopalla – on siis henkilöautoliikenteen sähköistämisessä vielä paljon kirittävää.

Tutustu tarkemmin

Sähköauton akut kiertoon – mutta miten?

Liikenteen sähköistymiseen ja sähkön tuottamiseen uusiutuvan energian avulla tarvitaan uutta akkuteknologiaa. Monia kuitenkin mietityttävät akkujen ympäristövaikutukset. Sähköautojen litiumioniakut sisältävät arvokkaita metalleja, joiden saatavuus on niukka ja kysyntä kasvussa. Nykyaikaisen akkuteknologian avulla pystymme kuitenkin kierrättämään yli 80 % litiumioniakkujen materiaaleista.

Akuista saatu kierrätysraaka-aine hyödynnetään akkukemikaalien valmistuksessa, mikä vähentää kuormitusta ympäristölle. Litiumioniakkujen käsittelyprosessissa muovit ja metallit, kuten alumiini ja kupari, erotetaan omiksi jakeikseen ja kierrätetään. Mekaanisen käsittelyn jälkeen matalanhiilijalanjäljen kierrätysprosessissamme akkukennojen sisältämästä mustasta massasta otetaan talteen arvokkaat metallit kuten litium, koboltti, nikkeli ja mangaani, jotka pystytään hyödyntämään uusien akkujen valmistuksessa.  Uuden, patentoidun teknologiamme avulla pystymme ottamaan talteen ja kierrättämään nyt myös litiumioniakkujen sisältämän litiumin, jonka on ennakoitu muodostuvan mahdolliseksi pullonkaulaksi sähköisen liikenteen kasvulle.

Vety ratkaisuksi maalla merellä ja ilmassa?

Sähköautojen akut ja niiden latausverkosto ovat jo varteenotettava vaihtoehto perinteisille polttomoottoriautoille henkilöliikenteessä ja vaikkapa lähiliikenteen busseissa. Pitkien matkojen raskaan liikenteen energiatarpeisiin vedyllä on kuitenkin monia kilpailuetuja – pienempi massa suhteessa varastoituun energiaan, nopea tankkaus sekä pitkä kantomatka. Vedyn käyttö raskaassa liikenteessä ei ole suinkaan kaukaista utopiaa – jo useilla valmistajalla on valikoimassaan vetyä hyödyntäviä busseja.

Kehitystä tehdään paljon myös Pohjoismaissa, jossa liikenteen päästövähennyksillä on kiire. Muun muassa Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa tutkitaan parhaillaan mahdollisuuksia tuottaa polttoainetta hajottamalla vesi sähkön avulla ensin vedyksi ja hapeksi, minkä jälkeen vety ja ilmasta talteen otettu hiili yhdistetään hiilivedyiksi eli polttoaineeksi. Esimerkiksi näin tuotettu metanoli sopii hyvin laivojen polttoaineeksi.

Vetyä voidaan käyttää suoraan myös autojen polttokennoissa, joissa vety reagoi hapen kanssa synnyttäen sähköenergiaa ja vettä. Sähköenergia johdetaan sähkömoottoreihin, eli myös vetyautot ovat omalla tavallaan sähköautoja, mutta ilman valtavaa akkua. Polttokennon hyötysuhde on myös korkea: energiasta noin 60 % saadaan käyttöön autoa liikuttamaan, kun perinteisessä polttomoottoriautossa hyötysuhde on alle 30 prosentin luokkaa. Muun muassa Norjassa ja Ruotsissa testataan jo vetybusseja liikenteessä.

Tällä hetkellä vetyyn perustuvat niin sanotut e-polttoaineet ovat vielä liian kalliita kilpaillakseen fossiilisten polttoaineiden kanssa. Copenhagen Economicsin Fortumille tekemässä tutkimuksessa arvioidaan, että teollisuus ja pitkän matkan kuljetusliikenne siirtyvät laajemmin niin sanottuihin e-polttoaineisiin vasta vuoden 2030 paikkeilla. Pitkällä aikavälillä niiden odotetaan kuitenkin olevan tärkeässä roolissa raskaassa liikenteessä. Tulevaisuuden risteilyaluksetkin kiertävät satamasta toiseen puhtaalla vetyenergialla, jonka päästöt ovat pelkkää vettä.

Lue lisää vedyn mahdollisuuksista tulevaisuuden polttoaineena:

ForTheDoers Blog: Vetytalous tulee enemmin tai myöhemmin

Fortum Energy Review: Decarbonisation of the Nordics (englanniksi)

F6

Mitä minä voin tehdä?

Sähkökulkuneuvot tarjoavat vaihtoehdon vähäpäästöiseen liikkumiseen, ja siksi niitä kehitetään voimakkaasti yhtenä keinona ilmastonmuutoksen hillitsemiseen. Sähköpyörät ja sähköpotkulaudat ovat suositumpia kuin koskaan, ja liikenteessä on sähköautoja koko ajan enemmän. Vaihtoehtoja vähäpäästöiseen liikkumiseen löytyy enemmän kuin koskaan aiemmin, mikä niistä olisi sinulle sopivin?

F12

Puhtaampi maailma

Asiaa ilmiöistä ja teemoista, jotka ovat tärkeitä koko maailman tulevai­suu­delle ilmas­ton­muu­toksen hillinnän ja energian näkökul­masta.