Vesinikutehnoloogia arendamine pole pelgalt teaduslik ega tehniline küsimus – see on strateegiline võimalus, mille kaudu Eesti, ja eriti Ida-Virumaa, saab oma majandust ümber kujundada, muuta tööstust puhtamaks ja säilitada piirkonna tööhõive taastuvenergia ajastul.
14. mail Narvas toimunud energeetikateemalisel ettevõtluskoostööseminaril olid jutuks taastuvenergeetikaga seotud võimalused Ida-Virumaal. Järgnevalt toome välja olulisemad sõnumid Tartu Ülikooli elektrokeemia professori Jaak Neruti ettekandest.
Rohevesinik aitab energiaülejäägi tallele panna
Rohevesinik, mida toodetakse vee elektrolüüsil taastuvast energiast, pakub mitmekülgseid rakendusi:
- energia salvestamine vesinikuna – sobib eriti hästi tuuleenergia ülejäägi salvestamiseks, arvestades Eesti plaani arendada suuri meretuuleparke;
- põllumajandus – vesiniku abil toodetav ammoniaak on hädavajalik lämmastikväetiste tootmiseks, mis on omakorda kriitiline maailma toidutootmisel;
- keemiatööstus – rohevesinikust saab toota metanooli, kütuseid ja muid keemilisi ühendeid;
- metallide rafineerimine – vesinikku saab kasutada väga kõrgekvaliteedilise terase tootmiseks;
- transport – vesinikkütusel töötavad sõidukid aitavad vähendada heitmeid, eriti linnades, kus õhusaaste on probleem.
Hetkel leiab vesinik peamist kasutust ammoniaagi ja metanooli tootmisel ja nafta rafineerimisel, kuid tulevikus rohevesiniku kasutusvaldkonnad oluliselt mitmekesistuvad ja maht kasvab. Vesinikul põhineb tööstuse dekarboniseerimine.
Vesiniku võimalused Ida-Virumaal
- Ida-Virumaal on juba tööstus, kus vesinikku saab kasutada nt põlevkiviõli rafineerimiseks ja väärindamiseks, ammoniaagi ja miks mitte ka metanooli tootmiseks.
- Narva soojuselektrijaamdes kasutatakse vesinikku generaatorite jahutamiseks.
- Narva magnetitehases hakatakse vesinikku kasutama magnetite ümbertöötlemisel.
- Käiku on minemas esimesed rohevesiniku tanklad Eestis. Juba sel aastal valmib Utilitase vesinikutehase Väos.
- Tartu Ülikooli keemia instituudis on taastuvenergiatehnoloogiate katselabor, kus uuritakse vesinikuga seotud rakendusi: vesiniku tootmine elektrolüüsil, vesiniku salvestamine ja kasutamine kütuseelementides. Chemicumis asub ka esimene Eesti rohevesiniku tankla.
Vesiniku tootmis- ja salvestustehnoloogia võimalused
Madaltemperatuurne elektrolüüs on meetod vesiniku tootmiseks. See toimub suhteliselt madalatel temperatuuridel, vee keemistemperatuurist madalamatel temperatuuril.
Madaltemperatuurseks elektrolüüsiks on erinevaid võimalusi:
- Leeliseline elektrolüüs – vanim ja töökindlaim, tehnoloogia, kuid kasutatakse söövitavat leelist ja ei ole võimalik toota ülipuhast vesinikku.
- Anioonvahetusmembraaniga elektrolüseer – odavam ja arenev tehnoloogia, millega tegeleb ka Neruti uurimisrühm Õiglase Ülemineku Fondi teaduskonsortsiumi projektis.
- Prootonvahetusmembraaniga elektrolüüser – eelis on kiire käivitamine, kõrge kasutegur ja saab rakendada kõrgemaid voole võrreldes teiste tehnoloogiatega, kõrge vesiniku rõhk, kuid nõuab väärismetalle (nt iriidiumi ja plaatina).
Rohevesiniku salvestamine ja ohutus
Nerut rõhutas ka vesiniku salvestamise olulisust. Hetkel kasutatakse selleks peamiselt kõrgrõhuballoone (700 bar), mille kasutamine eeldab spetsiaalseid materjale ja ohutus nõuab erilist tähelepanu.
Neruti töörühma tähelepanu all on vesiniku salvestamisel kasutatavad materjalid, mis põhinevad süsinikul ja metallhüdriididel ja võimaldavad vesinikku korduvalt siduda ja vabastada. Sellised materjalid võimaldavad salvestada rohkem vesinikku, tõsta oluliselt ohutust ja tulevikus vähendada ka salvestamise kulu, sest salvestatud vesiniku rõhk balloonis on sel moel oluliselt väiksem.
Arendustöö eesmärk on senistest odavamate ja keskkonnasõbralikumate katalüsaatorite loomine, et vähendada sõltuvust kallitest väärismetallidest. Samuti uuritakse uusi süsinikmaterjale, mis võimaldavad vesinikku paremini salvestada ja tõhusamalt kasutada.
Vesinikutehnoloogia on üks oluline osa taastuvenergia laiemal kasutuselevõtul, sest võimaldab kasutada puhtamaid energiaallikaid ja kasutada seni võrgus üle jäävat elektrit ka teiste majandusharude hüvanguks.
14. mail Tartu Ülikooli Narva kolledžis toimunud õiglase ülemineku teaduskonsortsiumi koostööseminari „Teadlastelt ettevõtetele – aktuaalsed arengud Ida-Virumaa energeetikas“ räägiti energeetikast nii taastuvenergia, elektrivarustuse kui ka tööstuse võtmes. Päeva esimeses pooles kõlanud ettekanded tutvustasid ettevõtjatele taastuvenergial põhineva keemiatööstuse võimalusi, seda, kuidas targalt juhtida energia ja muude sisendite kasutamist ning tehisaru rakendamise võimalusi energeetikas, mis võivad tuua suure läbimurde juhtimisprotsesside rakendustes.
Päeva teises pooles toimunud aruteludel kuulati ettevõtjate tähelepanekuid ja mõtteid neid enim paeluvatel teemadel. Tõdeti, et lisaks taastuvenergia fookusele on kindel soov näha ka uusi rakendusi tööstusjäätmete vähendamiseks ja ümbertöötlemiseks juba olemasolevates tehastes. Kuigi meedia ja lähikondlaste hoiak suurte muutuste tuules Eesti energeetikamaastikul paistab peamiselt tumedates toonides, siis Õiglase Ülemineku Fondi teadusrühmade toodud informatsioon ning hoiakud näivad sellele vastupidised. See toetab kiiret üleminekut kestliku energiatehnoloogia rakendustele, mis võivad luua enim lisandväärtust just Ida-Virumaal.
Tartu Ülikooli ja Tallinna Tehnikaülikooli ühise teaduskonsortsiumi korraldatud seminari kaasrahastati Euroopa Liidu meetmest „Ida-Viru ettevõtluse teadmusmahukuse suurendamise toetus: teadusvõimekuse pakkumise arendamine Ida-Virumaal TA-võrgustiku loomiseks“.
