Fermi Energia tuumablogi

KEEMIATÖÖSTUSE TAGATOAS. Materjaliteadlane Rainer Küngas avaldab, miks muutus muidu jumetu vesinik värviliseks nagu vikerkaar

Eelkõige aitavad värvid eristada eri viisidel toodetud vesiniku keskkonnamõju, täpsemalt eri vesinike süsiniku jalajälge.Foto: Shutterstock

Mõnele meeldib mõtiskleda selle üle, mis värvi on armastus. Kui värvitu ja lõhnatu gaasi vesiniku puhul on sellised mõttemängud seni olnud mõttetud, siis nüüd on äkki mängu tulnud roheline, sinine, hall, pruun, türkiis, lilla, roosa, punane… Kellele seda värvidemängu vaja on?

“Vesiniku värvide kasutuselevõtmise taga oli soov asju tavainimesele arusaadavamaks teha,” selgitab materjaliteadlane Rainer Küngas. Eelkõige aitavad värvid eristada eri viisidel toodetud vesiniku keskkonnamõju, täpsemalt eri vesinike süsiniku jalajälge.

Vesinik on pääsetee süsiniku jalajälje vähendamisel 

Kõigepealt ilmusid avalikkuse ette hall ja roheline vesinik. Küngase sõnul toodetakse vesinikku maailmas väga suurtes mahtudes – üle 70 miljoni tonni aastas – ning sellest üle 99 protsendi on  hall vesinik, mida toodetakse fossiilkütustest. 

Sellisel viisil tootes eraldub suurusjärgus kümme kilo CO2 iga kilo vesiniku kohta. Hall vesinik on väga oluline komponent keemiatööstuses: vastasel juhul ei oleks meil näiteks lämmastikväetisi, terast, ravimeid, plastmasse ega paljusid muid igapäevaseks eluks vajalikke materjale.

“Üha enam räägitakse ka vesinikust kui pääseteest meie majanduse CO2 jalajälje vähendamisel,” märgib Küngas. Sellisel juhul eeldatakse, et tegemist on rohelise vesinikuga, mis on toodetud veest elektrivoolu abil. Materjaliteadlase sõnul on siinkohal oluline, et protsessiks kasutatav elekter peab olema roheelekter.

Iga tootmisviisi propageerija tuleb oma värviga

Väga paljud tootjad sooviksid oma toodetud vesinikule panna juurde templi, et tegemist on rohevesinikuga. Paraku on rohevesiniku definitsioon väga range. Nii ongi tekkinud olukord, kus iga tootmisviisi propageerija on oma tehnoloogia abil toodetud vesinikule külge kleepinud oma “värvi”.

Näiteks sinine vesinik on oma olemuselt täpselt sama mis hall vesinik, kuid sinise vesiniku tootjad on andnud lubaduse, et protsessi käigus tekkiv CO2 ei jõua atmosfääri, vaid kogutakse kokku suurtesse maa-alustesse hoidlatesse.

Türkiisvesinikku võib toota nii maagaasist kui ka biogaasist, kus metaan lagundatakse kõrgel temperatuuril vesinikuks ja süsinikuks ilma CO2 tekkimata. Küngase sõnul on siinkohal mõnes mõttes tegemist justkui rohelise vesinikuga, aga kuna protsessi lähteallikaks on enamasti fossiilkütus (maagaas), siis tuligi selle tehnoloogia arendajatel välja mõelda uus vesiniku “värv”.

Roosa ja roheline vesinik võivad üheks saada

Vesinikku on võimalik toota ka tuumaenergia abil, näiteks võib tuumajaamas toodetud elektri abil tööle panna elektrolüüserid. Sellisel juhul on tegemist samuti praktiliselt CO2 jalajäljeta protsessiga. Kuna tuumaenergia keskkonnasõbralikkus on teema, kus inimeste arvamused kipuvad lahku minema, siis otsustati ka siin kasutusele võtta uus värv ehk roosa. 

“Roosa vesiniku kui mõiste elu võib aga üsna lühikeseks jääda, kuna Euroopa Komisjon plaanib pärast pikki vaidlusi hakata tuumaenergiat käsitlema kui roheenergiat ning sellisel juhul ei ole enam rohelisel ja roosal vesinikul sisulist vahet,” märgib Küngas.

Tuumaenergia eelis teiste CO2 vabade energiatootmismeetoditega võrreldes on selle tarnekindlus ja juhitavus: tuumajaamad toodavad elektrit ja sooja iga ilmaga ning vajadusel on võimalik jaamade väljundvõimsust reguleerida. 

See muudab tuumaenergiast toodetud roosa vesiniku eriti atraktiivseks just tööstuslike protsesside jaoks, mida ei ole võimalik kiiresti sisse ja välja lülitada. “Terasetootmist ei saa seisma panna, kui päike pilve taha läheb või kui tuul vaibub,” selgitab Küngas. Tuumaenergia jõul toodetud vesinik annab suurtarbijatele kindluse, et protsess ei jää ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu seisma.

Roosa vesiniku tootmiseks on vaja puhast vett ja tuumaelektrit. Elektrolüüserisse suunatav vesi peab olema puhas, kuid veepuhastustehnoloogiad on tänaseks niivõrd hästi arenenud, et sisuliselt sobib protsessi lähteaineks ka merevesi. 

Kompaktsus on suur eelis

Vesinikul on tööstuse dekarboneerimisel juba lähitulevikus kindlasti keskne roll sellel lihtsal põhjusel, et alternatiive vesinikule sisuliselt ei ole. Lisaks muutliku tootlikkusega taastuvenergiaallikatele on üheks eeliseks Küngase sõnul ka kompaktsus. Näiteks ühe tehase jaoks, mis tarbib rohelist vesinikku, on vaja kümneid või sadu ruutkilomeetreid maad või merd tuulikutega täita, et vajalik kogus vesinikku toota. Väikeseid moodulreaktoreid kasutades võiks aga elektri- ja vesinikutootmine ära mahtuda olemasoleva tehase territooriumile. 

“Seda enam et moodulreaktorite puhul on tuumajaama ohutusraadius tänu uudsetele lahendustele niivõrd väike, et jääb mõnel juhul isegi tuumajaama hoone sisse,” lisab Küngas.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.