Rohepöörde tuules otsitakse alternatiive fossiilsetele kütustele ja energiaallikatele. Üheks potentsiaalseks variandiks on muuhulgas peetud vesinikku. Millised on vesiniku eelised fossiilkütuste ees ning mis takistab seda laialdaselt kasutusele võtmast, rääkis Eesti Rooma Klubile professor ja akadeemik Enn Lust. Alljärgnev kirjatükk juhindub sündmusel kõneldust.
Kuigi esimesi sisepõlemismootoriga sõidukeid kasutas kütusena just vesinikku, tegid võidukäigu siiski naftakütustel toimivad autod, sest “tollal oli lihtsam naftat pumbata, kui uusi masinaid välja mõelda”. Praegusajal teame, et fossiilkütustel põhinev transport ja energeetika on väga saastavad: summutitest ja katlamaja korstendest lendub pidevalt nii hingamisteede haigusi põhjustavaid nanoosakesi kui südameveresoonkonda mürgitavaid lämmastikoksiide, rääkimata planeeti lämmatavatest kasvuhoonegaasidest. Euroopa Liit on võtnud nõuks kasvuhoonegaase vähendada ning fossiilkütustele selg keerata, kuid siiski leidub liikmesriike, “tuntuid söepõletajaid, kes kümne küünega oma senistest tehnoskeemidest kinni hoiavad”. Ka Eesti olevat “põlevkivi külge klammerdunud”.
Küllap üks põhjusi, miks neist kinni hoitakse, on tõsiasi, et nende kasutamiseks vajalik infrastruktuur on juba olemas, samas kui täielikult roheenergia, sh vesinikenergeetika peale minemine nõuaks uusi taristuid, mis omakorda nõuavad suuri investeeringuid. Siinkohal on Lusti sõnul tegu “rikka ärimehe kompleksiga”, kuid “kui panna palju raha sisse, saad palju tagasi ka”. Ameerika Ühendriikides näiteks pannakse üsna palju vesiniktehnoloogia arendusse: hiljuti eraldati 7 miljardit dollarit, et kiirendada vesiniku tootmist ja laialdasemat kasutuselevõttu. Euroopas ning Eestis ollakse Lusti hinnangul vesiniktehnoloogiasse investeerimisel pigem tagasihoidlikud: “Kord tahetakse ja kord ei taheta. Üleval ei usuta, et murrang tuleb. Seetõttu pole [vesiniku] tootmisvõimekust välja ehitatud.” Samas on nii meil Eestis kui üleliiduliselt võetud plaani vesiniktehnoloogiaid arendada (vt EL vesinikustrateegia, Eesti vesiniku teekaart) ja kavatsetakse ka suuri summasid eraldada.
Vesinik roheenergias
Euroopa Liidu vesinikustrateegias tuuakse välja vesiniku erinevaid kasutusvõimalusi: seda saab kasutada lähteainena, kütusena ning energiakandja ja -salvestina ning sellel on palju võimalikke rakendusi tööstus-, transpordi-, energia- ja ehitussektoris. Kõige olulisem on, et vesinik ei erita CO2 ja sellega ei kaasne peaaegu mingit õhusaastet.
- Vesinik kütusena – juba on autosid ja busse, mis kasutavad vesinikku kütusena. Kõige laiem vesiniktanklate võrgustik on Hiinas, seejärel Jaapanis, Lõuna-Koreas, Saksamaal ja USAs. Eestis avab esimesed vesinikutanklad Alexela
- Vesinik energiakandja ja -salvestina – vesinik on puhas alternatiiv metaanile, millega kütta kodusid ja toota elektrit. Tuulegeneraatorite ja päikesepaneelide poolt nn “ületoodetud” elektrienergiat saaks kasutada vesinikugaasi tootmiseks, mida saab hoiustada hilisema energiavajaduse rahuldamiseks. Eesti Energia plaanib luua vesinikuelektrijaama lähiaastatel
- Vesinik tööstuses – vesinik on tooraine, mida kasutatakse nt väetiste, ammoniaagi, metanooli ja metallide tootmisel
Vesinikku jaotatakse tootmise järgi peamiselt halliks, siniseks ja roheliseks. Enamik praegusajal toodetud vesinikust on hall vesinik, st fossiilkütusi kasutades toodetud vesinik. Ka sinine vesinik on toodetud fossiilkütusi (enamasti metaani) kasutades, kuid tootmise ajal eralduv süsinik püütakse kinni. Rohelist vesinikku saadakse veest elektrolüüsi teel ning tootmise käigus kahjulikke kõrvalprodukte ei eraldu. Vesinik on roheline, kui selle tootmiseks on kasutatud roheenergiat. Euroopa Liit on võtnud sihiks just rohevesiniku kasutuselevõtu.
Seega – vesinik käiks käsikäes roheenergiaga. Ideaalplaanis toodetaks vesinikku roheenergia (päike, tuul) abil, misjärel kasutataks saadud vesinikku energiakandja- ja salvestina, kütusena ning tööstuse toorainena.
Vesiniktehnoloogia puuduseid
Üheks puuduseks on toodud, et vesinik ei ole salvestustehnoloogiana eriti tõhus: kui akudel jääb efektiivsus 80-90% vahele, siis vesinikul on see praegu vaid 40%. Lisaks tuuakse välja, et vesiniku kokkusurumine on väga energiamahukas ning elektri muundamine vesinikuks ja taas tagasi elektriks on suure energiakaoga, mistõttu ei pruugi selline lahendus olla pikaajaliselt otstarbekas.
Lisaks leiab Taltech energiatehnoloogia instituudi kaasprofessor Oliver Järvik, et vesinikul transpordisektoris väga suurt tulevikku ei ole. Seda seetõttu, et vesinikku on energiakulukas hoiustada ning sellega kaasneb plahvatusoht: “Kütusepaagis, kus vesinikku hoitakse, on rõhk kuskil 200-300 atmosfääri. Kui seal on ka mingisugused mikropraod, väiksed praod, kust kaudu see vesinik välja pääseb, siis väike staatiline elekter ja siis on väga suur oht, et lõppebki plahvatusega,” selgitab professor Järvik.
Professor Lust on vesiniku suhtes siiski optimistlikult meelestatud. “Vesinikul pole senini veel tehnoloogiliselt ületamatuid probleeme,” sõnab ta.
Vesiniktehnoloogiate arendamine Eestis
Nagu ennist mainitud, plaanitakse ka Eestis vesiniktehnoloogiaid arendada. Näib aga, et riik on võtnud selles pigem toetava, kui edasiviiva jõu rolli – viimases soovitakse näha hoopis erasektorit. “Eestis on iga liigutus üliraske tulema. Kui muudmoodi ei saa, siis andke andeks – sunniga saab,” kommenteerib akadeemik olukorda Eestis. “Õnneks leidub meil mõningaid positiivseid näiteid, et kui tahame, siis saame ikka küll,” lisab Lust. Näiteks AS Elcogen, H2Electro AS, PowerUP Energy Technologies, Stargate Hydrogen jt arendavad kõik (kas koostöös Tartu Ülikooli Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudiga või mitte) vesiniktehnoloogiat või selleks vajaminevat. (Eesti vesiniku teekaardist, lk 9) Seega näib, et tegijaid leidub ning ka kompetents on Tartu Ülikooli KBFI näol täiesti olemas, kuid puudu jääb – nagu ikka – rahast.
Esimesed 5 miljonit on Eesti riik eraldanud. Lisaks on avatud 49,1 miljoni euro suurune toetusmeede rohevesiniku kasutamiseks transpordis ja keemiatööstuse lähteainena. Et Eesti vesinikupotentsiaal kasutamata ei jääks, tuleks vahendeid leida veelgi.
Uurigem lisaks:
Euroopa Liidu vesinikustrateegia eesti keeles: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ET/TXT/PDF/?uri=CELEX:52020DC0301
Saastevaba Vesiniku Ühisettevõte (Clean Hydrogen Partnership): https://www.clean-hydrogen.europa.eu/index_en
Eesti Vesinikutehnoloogiate Ühing: https://h2est.ee/
Eesti vesiniku teekaart: https://kliimaministeerium.ee/vesinik
Eesti vesinikuressursside kasutuselevõtu analüüs: https://www.sei.org/projects/eesti-vesinikuressursside-kasutuselevotu-analuus/
Eesti Rooma Klubi 