Vetytaloudella kohti vetylentämistä
Helsinki-Vantaan lentokentällä nousi ja laskeutui tammikuun 2023 aikana yhteensä 11 603 lentokonetta, joista jokainen jätti jälkeensä sadoista aina tuhansiin kiloihin hiilidioksidipäästöjä. Lentoliikenteen tuottamat hiilidioksidipäästöt ovat maailmanlaajuisesti 2–3 % kaikista ihmisen aiheuttamista päästöistä, mikä tarkoittaa yli 850 miljoonaa tonnia. Saman verran kuin mitä yli kolmekymmentä Suomen kaltaista maata tuottaisi yhteensä vuodessa.
Viime vuosina lentoliikenteen aiheuttamien päästöjen ja niiden minimoimisen ympärillä on käynyt kuhina, kun ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja nykyisille ratkaisuille on etsitty niin sähköistämisestä, uusiutuvista polttoaineista kuin tuotettujen päästöjen kompensoinnista.
”Lentoliikenteeseen kohdistuu valtavia päästövähennyspaineita ja koko lentoala on suuren murrosvaiheen edessä. Jos toimia ei tehdä, päästöt karkaavat eikä tavoitteita saavuteta”, Destian Strategiset liikennejärjestelmät -osaamisalueen johtaja, professori Jorma Mäntynen sanoo.
Yksi mahdollinen ratkaisun avain löytyy vedystä. Aikaisemmin vedyn voimin on matkattu jo avaruuteen ja tulevaisuudessa sama näyttää mahdolliselta myös etelän lomalle suunnattaessa.
”Vetyä on mahdollista hyödyntää lentoliikenteessä nykyisen polttoaineen tilalla eri tavoin polttokennoissa tai sille tarkoitetuissa polttomoottoreissa. Vedystä voidaan jalostaa myös synteettistä polttoainetta, jota on mahdollista hyödyntää nykyisenlaisissa polttomoottoreissa ja sekoittaa nykyisiin fossiilisiin polttoaineisiin”, kertoo Strategisten liikennejärjestelmien ryhmäpäällikkö Riku Huhta.
Vedyllä merkittävä vaikutus kokonaispäästöihin
Vety tarjoaa mahdollisuuden vähentää tuntuvasti lentoliikenteen aiheuttamia ilmastovaikutuksia, sillä se ei esimerkiksi aiheuta lainkaan hiilidioksidipäästöjä. Arvion mukaan vetyyn ja sähköön pohjautuvilla käyttövoimilla on mahdollisuus vähentää vuonna 2050 esimerkiksi Suomen sisäisen lentoliikenteen sekä suomalaisten ulkomaan lentojen ilmastovaikutusta jopa 63 % vuoteen 2019 verrattuna.
Ympäristöystävällisemmän lentoliikenteen tulevaisuuden suhteen ensisijainen kysymys ei olekaan enää miten vaan milloin.
”Bio- ja synteettiset polttoaineet tarjoavat päästövähennysten mahdollisuuksia suhteellisen nopeasti, mutta pitkällä tähtäimellä vety nousee ratkaisevaan rooliin lentämisen ilmastovaikutusten vähentämisessä”, Mäntynen toteaa.
”Tällä hetkellä käydään keskustelua siitä, käytetäänkö tulevaisuudessa vetyä sellaisenaan vai jalostetaanko siitä hiilidioksidiin yhdistämällä synteettisiä polttoaineita. On kuitenkin tärkeää muistaa, että kaikki keinot tarvitaan, jotta päästövähennystavoitteiden saavuttaminen on mahdollista”, Huhta jatkaa.
Bio- ja synteettiset polttoaineet tarjoavat päästövähennysten mahdollisuuksia suhteellisen nopeasti, mutta pitkällä tähtäimellä vety nousee ratkaisevaan rooliin lentämisen ilmastovaikutusten vähentämisessä
Siirtymä edellyttää toimivaa vetytaloutta
Täysin ratkaistuksi lentämisestä syntyviä päästöongelmia ei kuitenkaan vielä voida merkitä, sillä siirtymä edellyttää kokonaisvaltaisia muutoksia myös ympäröivässä infrastruktuurissa. Uusiutuvaa sähköä tarvitaan vedyn tuotantoon, ja sekä uusiutuvaa sähköä että vetyä tulee voida varastoida ja kuljettaa. Myös lentokoneiden tankkausteknologia edellyttää muutoksia.
”Panostukset tuulivoimainfraan sekä vetytalouteen rakentavat tarvittavaa pohjaa vetypohjaiselle lentämiselle. Meillä on Suomessa hyvät edellytykset ottaa askeleita kohti vetylentämistä ja tulevaisuudessa on mahdollista hyödyntää vetyä ainakin kotimaan ja lähimaihin suuntautuvassa lentoliikenteessä, myöhemmin myös mannerten yli. Kehitys vaatii kuitenkin lentoasemilta merkittäviä investointeja vetyinfrastruktuuriin. On myös mahdollista, että tulevaisuudessa lentoasemat ovat osa Suomen energiantuotannon infraa”, Mäntynen summaa.
Tie ympäristöystävällisempään lentoliikenteeseen infrastruktuurin investoinneissa
Tulevaisuudessa suomalainen voi lentää Eurooppaan vedyn voimin, mutta milloin? Vedyn täysimittaisen käyttöönoton aikataulun suhteen puhutaan vuosikymmenistä, kaupallisessa lentotoiminnassa vielä kauemmin. Lopulliseen aikatauluun vaikuttaa paitsi itse vetytalouden ja -infran ja sähköistymisen kehitys myös kaluston uudistuminen. Lentokaluston kehitys vetykäyttöiseksi vaatii huomattavia tuotekehityspanoksia ja pitkiä hyväksyttämisprosesseja.
”Tässäkin on vielä vaihtoehtoja, mutta selvää on, ettei nykyinen kalusto tue vedyn ominaisuuksia polttoaineena parhaalla mahdollisella tavalla. Nykytyypin koneita on mahdollista modifioida uudelleen, jolloin siirtymä on nopeampi. Alusta alkaen vedylle suunnitellut koneet tarkoittavat pidempää siirtymää, mutta toisaalta optimaalisempaa kalustoa vedyn kannalta”, Huhta kertoo.
Vetylentämisen kehitys on vielä alkumetreillään ja sen nousukiitoa jarruttavat erilaiset kustannukset ja toimintaympäristön puutteet. Tie vetylentämisen tulevaisuuteen löytyykin vetytalouden määrätietoisesta edistämisestä: vetypohjainen lentoliikenne edellyttää investointeja infrastruktuuriin.
”Tällä hetkellä vety ja siitä jalostetut polttoaineet ovat potentiaalisin keino lentämisen ilmastovaikutusten pienentämiseen ja sellaisena sen kehitykseen kohdistuu suuria odotuksia ja toiveita. Vetylentämisellä on yhdessä sähköistymisen kanssa suuri potentiaali edistää ilmailun kehitystä, mikä parantaa myös talousalueiden saavutettavuutta ja Suomen kilpailukykyä.”