Inimkond seisab teelahkmel, kust edasiliikumiseks tuleb ennekõike lahendada mitmed energiaalased katsumused ehk langetada valik, milline saab olema üleilmne tulevikuenergeetika, mis kataks vajadused, aga mille rakendamine oleks kooskõlas ka kliimaalaste püüdlustega. Ühe võimalusena räägitakse üha rohkem vesinikust.
Ka Eesti ei taha seista pelgalt nende arengute pealtvaatajana. Vesinikutehnoloogiatega tegeldakse teadusasutustes, ettevõtjad kalkuleerivad vesiniku kasutusvõimalusi majandusliku otstarbekuse aspektist, valitsusasutused räägivad vajadusest muuta energiaallikad mitmekesisemaks, tööstusel pole laias laastus vahet, millist energiat kasutada, peamine kriteerium on selle majanduslikult mõttekas hind. Meil on ka olemas vesinikuvaldkonda puutuv arvestatav tööstus, näiteks hiljuti investoreid kaasates jõudsalt laienenud Elcogen, mis toodab kütuseelemente ja nende komponente.
Kütuseelement kui saastevaba energiatootmise viis
Kütuseelementides nähakse suurt tulevikku, sest nende kasutamisel ei pea kütust põletama. Aga just fossiilsete kütuste põletamist peetakse peamiseks osoonikihi hõrenemise ning üleüldise kliimasoojenemise põhjuseks. Siinkohal vajab täpsustamist, et kuigi üldiselt seostatakse kütuseelemente ainult vesinikuga, ent tegelikult on vesinik (H2) vaid üks kütuselementides kasutatavatest kütustest. Sama hästi võib neis kasutada surugaasi – CNG (compressed natural gas), vedelgaasi – LPG (liquefied petroleum gas) või atmosfäärirõhul –160° veeldatud gaasi – LNG (liquefied natural gas), aga ka tavalist 50–60% suuruse metaanisisaldusega biogaasi. Ükskõik millist kütust kasutada, igal juhul annab kütuseelement sellest välja palju kordi efektiivsema kasuteguri kui oleks võimalik saada nende kütuste põletamisel. Vesinikku peetakse kütuseelementides kasutamiseks tulevikus kõige perspektiivikamaks ennekõike seetõttu, et seda saab toota suhteliselt keskkonnasõbralikult, kõik need gaasid on aga sisuliselt ikkagi fossiilsed kütused.
Olgu kuidas tahes, kütuseelemendi kasutamise eesmärk on lõppeks ikkagi elektrienergia tootmine. Ja mis puutub vesiniku kasutamist kütuseelementides, siis siinkohal peitubki põhjus, miks mitmed teadlased suhtuvad sellesse vaoshoitult. Vähemalt praegu inimkonna kasutuses olevaid tehnoloogiaid arvestades. Nimelt muudab nende arvates vesiniku tarvitamise küsitavaks asjaolu, et selle tootmiseks tuleb ju ka kasutada elektrit (praegu kasutatakse küll valdavalt maagaasi). Tootes elektri abil vesinikku, et sellest hiljem taas elektrit saada tundub vähemalt esmapilgul olevat nonsenss. Teadlasi selline määramatus häirib, ametnikud sageli ennast aga pisiasjadest segada ei lase, sellest ka mõningane eufooria, et nüüd õige pea vesinik tuleb ja päästab meid energiavaevustest. Olulised energiapoliitilised otsused aga ei saa olla pelgalt usuküsimus.
Võtmesõna vesiniku tootmisel – odav elekter
Vesinikuga on üldiselt selline lugu, et kui ta on olemas, siis oskame me seda juba üsna otstarbekalt erineval moel kasutada. Ennekõike nähakse vesinikus head, näiteks akudest märksa tulemuslikumat võimalust elektrienergia salvestamiseks. Lisaks on vesinikust taas elektrienergia tootmine sisuliselt olematu süsinikuheitega.
Kui uurin Tallinna Tehnikaülikooli inseneriteaduskonna teadlastelt vesiniku kui energiakandja tulevikuväljavaadete kohta, siis tõdetakse – vesinik on nagu elektergi – seda ju ei ole. Peame seda tootma. Elekter tuleb tuule- või päikesejaamadest, soojuselektrijaamast või hüdroelektrijaamast. Kus täpselt, vahet pole, seda toodetakse kuskil ja seejärel transporditakse tarbijatele. Vesinikuga on sama lugu, kusagilt maa seest seda välja ei pulbitse, me peame seda tootma ja transportima. Vesinikku ehk molekuli on aga üksjagu keerulisem transportida kui elektrit ehk elektroni.
Teadlaste sõnul on vesinikul elektriga võrreldes üks eelis – seda saab mingil määral salvestada, kuigi ka see on keeruline. Ja mängu astub ka kasutegur, mis tootmiskohas on üks, aga pärast mingeid liine mööda transportimist see ju muutub ja muutub kehvemaks, mida kaugemale ja keerulisemaid teid pidi energiat edastatakse. Lisaks tuleb vesinik tagasi elektrienergiaks muundada. Et mõttekusest aimu saada, tuleb välja rehkendada kogu selle protsessi kasutegur. Nõnda kõlab kokkuvõtlikult TööstusEST-i konsulteerinud teadlaste seisukoht.
Niisiis seonduvad probleemid eelkõige vesiniku tootmise, hoiustamise ja transpordiga. Tootmisega selle tõttu, et iseenesest juba vesiniku saamiseks kulub arvestataval määral energiat. Selleks, et vesiniku kasutamine hiljem energiakandjana oleks majanduslikult otstarbekas, tuleb vesinikku toota niisiis võimalikult odavalt, et seda saaks paigutada energiaturule konkurentsivõimelisena kõrvuti teiste energialiikidega.
Praegu loodetakse sellele, et vesiniku tootmine võiks otstarbekaks muutuda suure hulga odava taastuvelektri olemasolu korral. Näiteks sellise, mis saadakse meretuuleparkidest.
Elering osaleb vesinikutrassi arendamises
Ühe, realiseerumise korral üsna hoomatavas kauguses paistva tulevikulahendusena on nüüd välja pakutud vesiniku ülekandetoru rajamine Põhjamaadest Kesk-Euroopasse, täpsemalt kulgeks Põhjamaade-Balti vesinikukoridoriks nimetatud trass Soomest Saksamaale. Eesti poolelt on meie põhivõrku haldav riigifirma AS Elering otsustanud selle trassi projektis osaleda vähemalt selle arendus- ja planeerimisetapis.
Sestap esitas Elering läinud aasta lõpus valitsusele taotluse vesinikutrassi läbi Eesti kulgeva osa eriplaneeringu algatamiseks. Esialgu pole valitsus selles osas veel otsust langetanud, ent energeetika- ja keskkonnaminister Andres Sutt kinnitas veebruari lõpus toimunud vesiniku arenguvõimalusi tutvustaval infopäeval, et vesinikul võiks olla tulevikus arvestatav koht meie energiamajanduses. Aga seda tema hinnangul mitte paljuräägitud n-ö laiatarbes, näiteks maismaasõidukite kütusena, vaid pigem tööstuses, laevanduses, sadamate energiavarustuses, elamumajanduses jmt.
„Küsimus pole niivõrd tehnoloogias, vaid selles, millal see tehnoloogia muutub pankade poolt rahastatavaks,” märgib Sutt. „Selles osas on veel vaja vaeva näha. Praegu seisab vesiniku arendamine suuresti vaid entusiastide tegevuse toel. Meil on veel hulk legoklotse, mida tarvis liigutada, et uuenduslike lahenduste teostamine saaks siinmail sündida.”
Eestis seisab vesiniku tootmise arendamine juba ainuüksi selle taga, et meid on tabanud ulatuslik kohalike kogukondade vastuseis tuuleparkide rajamisele. Andres Suti sõnul saab valitsus märtsikuu jooksul valmis kohalikele omavalitsustele (KOV) suunatud motivatsioonipaketi, praegu on välja öeldud, et oma maadele tuulepargi rajamist võimaldav KOV võiks riigilt saada boonusena miljon eurot.
Mis puutub Soomet Saksamaaga ühendavasse vesinikutrassi, siis hindab Sutt, et selle investeerimisotsused võiksid kõige varem tulla järgmise kümnendi alguses.
Tootmine on keeruline, küll leiame vesinikule kasutust
Rohelise ehk siis taastuvatest allikatest toodetud vesiniku kasutamise poole suunab ka Euroopa seadusandlus. Nii peab Euroopa Liidu RED III direktiivi kohaselt aastaks 2035 olema 60% vesinikutootmisest roheline. Aga nagu märgitud, nõuab majanduslikult mõttekas vesinikutootmine suures koguses soodsat taastuvelektrit. Vesinikutootmise arendajad ütlevad, et selle hind peaks olema stabiilselt tasemel 45 €/MWh. Meretuuleparkide arendajad aga soovivad saada minimaalselt 90 €/MWh, et oma investeeringuid ja amortisatsiooni katta. Kusjuures elektritarbimine peaks hüppeliselt kasvama. Kuni seda ei juhtu, peaks justkui tarbija selle vahe taastuvenergia tasuna kinni maksma, aga see oleks arulagedalt kõrge hind.
Majandus- ja kommunikatsiooniministeeriumi tööstusvaldkonna juht Kaspar Peek ütleb, et vesiniku potentsiaal peitub võimaluses selle kaudu energiat akumuleerida, samuti vesiniku derivaatide – ammoniaagi ja metanooli tootmises. Kogu ahel peab muidugimõista olema roheline. Roheammoniaagil nähakse edaspidi nimelt olulist väljundit ookeanilaevade kütusena. Riik on mitmele vesiniku tootmise või kasutamisega seotud suurinvesteeringule tänaseks juba ka põhimõttelise toetusotsuse teinud.
Peegi sõnul plaanitakse vesinikutrassi eriplaneeringu eelnõu esitada valitsusele juba tänavu märtsis või hiljemalt aprillikuus. Seejärel peaks ka täpsemalt selguma, millises tempos plaanitakse sellega edasi liikuda.
„Ambitsioonikad eesmärgid on vesinikupõhiste kütustega merenduses, rohkelt võimalusi Eesti jaoks näen ka tehnoloogiaekspordis,” ütleb Peek. „Need valdkonnad on esialgu rohkem kasutootvad, kui vesiniku enda tootmine Eestis. Vesiniku tootmine jääb praegu ilmselgelt selle taha, et elektri tootmise hind on kallim vesiniku tootmise ja laialdasse kasutusse suunamise hinnast. Selleks, et konkureerida, peaks elektri sisendhind olema väga madal.”
RUK aitab ületada katsumusi tehnoloogia arendamisel
Metroserdi juurde hiljuti loodud rakendusuuringute keskuse (RUK) vesinikutehnoloogiate valdkonnajuht Priit Ilomets on seda meelt, et Eestis on väga hea taustsüsteem vesinikutehnoloogiate arendamiseks, sest meil on juba aastaid teaduslikul tasemel nende teemadega tegeletud. Ta lükkab õmber ka arvamuse, justkui oleks vesiniku kasutamist viimasel ajal kuidagi alusetult üle reklaamitud, sest H2 globaalne turg on 90 miljonit tonni aastas, sh Euroopas 10 mln t (energeetiliselt väljendatuna moodustab see 260 TWh) ja vesinikuturu üleilmne käive ulatub 180 miljardi USA dollarini. Lihtsalt siiani on valdavalt kasutatud nn halli, ehk maagaasist toodetud vesinikku, praegune eesmärk on seatud rohelise, ehk taastuvenergiast saadava vesiniku tootmisele.
„Asi on selles, et aja edenedes tulevad ilmsiks need kohad, kus vesinikku on kõige otstarbekam kasutada,” selgitab Ilomets. „Muutunud on näiteks see, et päevakorda on tulnud kliimaküsimused ja dekarboniseerimise vajadus, aga selge on ka see, et rasketööstust, laevandust ja lennundust ei saa elektrifitseerida. Alternatiiv on vesinik. Vesinik võimaldab muidu ebastabiilset taastuvenergiat pikaks ajaks salvestada. Mängu tuleb ka geopoliitika ja energiajulgeolek. Kusjuures elektrolüüserite ning kütuseelementide efektiivsus üha paraneb ja vesiniku hind tegelikult langeb. See kõik annab kinnitust, et Eestis oleks rumal vesinikutehnoloogiatega mitte tegeleda.”
Tema sõnul on Metroserdi ülesanne aidata valdkonnas tegutsevaid ettevõtteid läbida nn surmaorgu ehk uute tehnoloogiate erinevate arendamis- ja juurutamisetappe.
„RUKi eesmärk nii meil kui teistes riikides on aidata uuendusmeelsed ettevõtted maailmaturule nii, et nad seal ka võidutseksid,” kinnitab Priit Ilomets.
Ka tema toob olulise takistusena vesinikutehnoloogiate arengu kännu tagant väljapääsemisel välja tõsiasja, et praegu on roheline H2 veel kallim hallist vesinikust ja tõdeb, et hinnalangus sõltub otseselt taastuvenergia hinnast, järgmisena ka tehnoloogiate arengust. Loomulikult tuleb ületada ka ELi keeruliste reeglitega seotud kadalipp, välja ehitada vajalik taristu ning leida optimaalne lahendus ülikerge vesiniku ladustamiseks ja transportimiseks. Nimelt nõuab see kas kompresseerimist 350–700 bari juures või veeldamist –253 ºC juures.
Trass annab Eestile uusi arenguvõimalusi
Eleringi juhatuse esimees Kalle Kilk on seda meelt, et taristu on vesinikumajanduse esmane võimendaja ning just sel põhjusel otsustas Elering ka Balti riike läbiva vesinikukoridori projektis osaleda.
„Eesti geograafiline positsioon võimaldab meil saada kasu Soome-Saksamaa vahelisest vesinikutransiidist. Näiteks võiks see kasu seisneda selles, et avanevad võimalused uuteks energia- ja tööstusinvesteeringuteks läbi kohaliku tööstuse ja tarbimise ning uue majandussektori arendamiseks ja kõrgema lisandväärtusega töökohtade loomiseks,” kirjeldab Kilk. „Ennekõike peab projekt ära tasuma vesiniku transiidi arvelt, kõik kaasnev on n-ö boonus. Seega osaleme vesinikutaristu projektis eeldusel, et see viiakse ellu vaid siis, kui see on Eestile majanduslikult ja ühiskondlikult kasulik.”
Olgu täpsustatud, et soomlased kaaluvad paralleelselt maismaakoridoriga vesinikutoru viimist Saksamaale ka Läänemere põhjast ja lõplikult pole veel otsustatud, kumb oleks erinevaid argumente arvesse võttes mõistlikum.
Üldistatult põhineb trassi rajamise loogika asjaolul, et Saksamaa, kui ELi suurim vesinikutarbija, prognoosib tarbimise kahekordistumist aastaks 2030, ning Soomes suudetakse toota rohkelt taastuvat tuuleelektrit, mis võimaldaks rohevesinikku toota kõige konkurentsivõimelisema hinnaga. Kilk lisab, et pole kivisse raiutud, et Eesti poolne arendaja ja ehitaja peab kindlasti olema Elering – arendaja leidmine võib sündida avaliku konkursi raames või mingil muul moel.
Aga vesinikutrassi paigaldamine ei erine põhimõtteliselt ükskõik millise gaasitrassi ehitamisest. Lihtsustatult iseloomustades – kaevatakse kraav, selle põhja asetatakse toru ning seejärel aetakse kraav uuesti kinni. Hiljem jäävad trassi kulgemise kohal kehtima mõistagi teatud kitsendused – sinna ei tohi istutada puid, hooneid rajada ja muud taolist majandustegevust arendada.
Nii on sakslased otsustanud 2032. aastaks rajada 9000 kilomeetrit siseriiklikku vesinikutorustikku, kusjuures tööstus otsib just taastuvenergiast toodetud vesinikku.
Mis puutub vesiniku kasutamisest paljuräägitud autokütusena, siis seda peab Kalle Kilk pigem nišivaldkonnaks, võrreldes vesiniku kasutamisega näiteks rasketööstuses – keemiatööstuses väetiste tootmisel, terasesulatamisel, meretranspordis jne.
Põhjamaade-Balti vesinikukoridor
- 2023. aasta alguses allkirjastasid Läänemereäärsete riikide gaasi süsteemihaldurid (TSO) koostööleppe, mille eesmärk on rajada Soomet, Eestit, Lätit, Leedust, Poolat ja Saksamaad ühendav vesinikutaristu.
- Eesti poolt osaleb projektis riigiettevõte Elering, mille hallata on 977 km gaasi ülekandevõrku ning Eestit ja Soomet ühendav merealune torujuhe Baltic Connector.
- 2025 detsember – Elering esitas valitsusele eriplaneeringu algatamise taotluse.
- 2026 märts – valitsus peaks langetama algatamise kohta otsuse.
- 2026–2028 – peaksid selguma mitmed detailid, näiteks trassi kulgemise täpne asukoht, erinevate ehitusetappide maksumused jmt.
- 2028. aasta lõpp – eeldatav riigi eriplaneeringu kehtestamise aeg, millele järgneb rahvusvaheliste kokkulepete sõlmimine.
- 2030–2032 – eeldatav investeerimisotsus trassi ehitamiseks, sh äriplaani kinnitamine.
- 2035+ – eeldatav vesinikukoridori valmimine ja turu kasutusse andmine.
Allikad: Eesti Vesinikutehnoloogiate Ühing, MKM, Elering
