Polttokenno ei tule (ei pysty) syrjäyttämään polttomoottoria lähi-vuosikymmeninä

[Erkki Nuutio]

YLEISTÄ

Polttokenno EI PYSTY, ei teknisesti (ei etenkään käyttöominaisuuksiltaan) EIKÄ kustannuksiltaan syrjäyttämään polttomoottoria yleiskäytöstä ainakaan lähivuosikymmeninä, eikä ehkä koskaan.
Yleiskäyttö tarkoittaa useimpia käyttökohteita, sellaisia kohteita joissa siirtyminen akku- tai verkkosähköön ei ole mahdollinen tai riittävän käytännöllistä.

Polttokenno voi tulla polttomoottorin syrjäyttäjäksi VAIN rajoitetuissa kokeiluissa ja kohteissa.
Tällaisissa ei kustannusten eikä hankaluuksien anneta haitata.
Niissä maksaja on normaalisti EU, valtio tai muu taho, esimerkiksi sellainen joka voi maksaa kulut MEILTÄ (lystin maksajilta) päästökaupasta keräämillään rahoilla.

"Kunnianhimoiset" poliittiset aktiivit vinkuvat silti toista kiihkon ja puutteellisten tietojen pohjalta. 
Eräs näistä on uutislähetysten vakio, VALTIOTIETEEN tohtori professori Markku Ollikainen.
Hän on vihreän TALOUDEN (=päästökaupan ja muun poliittisen kaupankäynnin tuntija).
Hän EI siis ole tutkija päästöjen fysikaalis/kemiallisissa asioissa tai päästöjen teknisten torjuntakeinojen tutkimuksessa. 
Pelureihin voimme palata tarkemmin - parhaiten jos nämä itse tulevat mukaan keskusteluun.

Uutisista ja päivälehdistä (26.3.23) tuli esille, että vuoden 2035 jälkeenkään ei polttomoottori- henkilöautojen myyntiä kielletä, jos polttoaine on nettopäästötön (joku synteettinen efuel).
Henkilöautot eivät ole tämän sanomani aihe. Totean silti eräitä kohtia tuoreesti muuttunesta EU-komission päätöksestä, vaikka sen toteutustapa tarkentuu vasta aikanaan.
Muutoksen vahingollinen viipyminen aiheutui ideologisesta polttomoottorien vastustuksesta, kun komissiolta puuttui halu ymmärtää yhteistä tehtäväämme - saada CO2-päästöt EU:ssa nettonollaan.

Viherkiihkoilijat (kuten Ollikainen uutisissa 25.3.) syyttivät Saksaa polttomoottorikiellon kaadosta (vaikka sen takana oli ainakin yhdeksän EU-maata, mutta tietysti ei Suomi). Toki Saksa oli asian  puhemies - kiitos tälle!
Kaato oli väistämätön: Komissio ei noudattanut jäsenmaiden jo alunperin asettamaa vaatimusta sisällyttää lakiehdotukseen nettopäästöttömien synteettisten polttoaineiden hyväksymissäännöt.

Mitä efuel merkitsee henkilöautojen osalta on avoinna. Mm. traktoreissa ja työkoneissa nykyisin käytettävä MPö (tunnisteena punainen väri ja kemiallinen markkeri) ei tule kyseeseen edes dieselhenkilöautoissa, koska MPö ei jatkossakaan ole efuel (nettonolla sivuuttaa sen).
Myöhemminkään ei efuel kaasuna (vety) kertakaikkiaan sovi henkilöautoihin, ei polttomoottorin eikä polttokennon kanssa. Jakelu tulisi liian kalliiksi ja vaaralliseksi ja tankkausvälit olisivat lyhyitä.

Suurin efuel-hidaste on henkilöautojakin koskien on tarve valmistuskustannusten rajuun pudotukseen investoimalla uusiin suuriin jalostuslaitoksiin, sekä lähtöaineiden CO2 ja H2 + puhtaan sähkön edullinen saatavuus elektrolyysiä varten.

Henkilöautoissa kuten raskaissa autoissa lupaavin efuel olisi kaiketi metanoli CH3 OH.
Nykyisen koejalostuksen puitteissa metanoli maksaa 800...1600 USD/t BECCS- ja 1200...2400 USD/t DAC-menetelmällä (fossiilipohjainen metanoli 100...250 USD/t).
Vihreän metanolin arvioidaan halventuvan 250...630 USD/t tasolle jalostusinvestointien ja kulutuksen kasvun myötä.  Komission vastuuton vastahanka ehti jo siksi viivästyttää tieliikenteen vihreää siirtymää viitisen vuotta aiheuttamalla investointien lykkäytymistä.

Suurinvestointeja jalostuslaitoksiin syntyy kunhan vastahanka todella loppuu ja seurauksena esimerkiksi vihreä metanoli tulee tasaisesti ja voimakkaasti dieselöljyn ja bensiinin korvaajaksi.

Metanolin näkymistä hyödyllisintä tietoa antanee IRANA & Methanol Institute: Innovation outlook Renewable Methanol  https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Jan/IRENA_Innovation_Renewable_Methanol_2021.pdf?rev=ca7ec52e824041e8b20407ab2e6c7341
(124 s.)

Koska tämä YLEISTÄ -osuus tuli laajaksi, käsittelen polttokennojen hankaluutta seuraavassa osassa, kunhan ennätän siitä kirjoittaa. Kannanotot tästä YLEISTÄ -osuudestakin ovat toivottavia.

[Tauno Hermola]

Kun kommentteja toivottiin..

En ymmärtänyt, miten MPö tähän liittyy; sehän on vain lievemmin verotettua dieseliä, jonka käyttö autoissa on ankarin sanktioin kielletty.

[Erkki Nuutio]

Liittyy siten, että traktorit, työkoneet, ja sotilas-/jäte- ym. mainitut raskaat ajoneuvot, ja  kevyemmistäkin ajoneuvoista esimerkiksi sairaskuljetusautot on rajattu NettoNolla-lakiehdotuksen vaatimusten ja -aikataulujen ulkopuolelle. Ne käyttävät jatkossakin polttomoottoreita.

Siten sellaiset ei-tieliikenteen liikkuvat vehkeet kuten maataloustraktorit, metsäkoneet ja muut liikkuvat työkoneet saavat jatkossakin käyttää MPö:tä, siis fossilista ja verotonta dieselöljyn lähisukulaista.
Voi olettaa että MPö:tä tullaan vähitellen muuttamaan vähemmän fossiiliseksi, esimerkiksi biodiesel -lisäyksellä. Täsmällisesti en tiedä - eivätkä taida nekään vielä tietää, joiden täytyy ajallaan päättää asiasta. Näiden poispotkaisu NettoNollasta oli Komission arkirealismia ja politiikkaa.

Mikä tulee mainittuihin erityistehtävissä mm. teillä käytettäviin kuorma-autoihin, saavat ne siis  käyttää jatkossakin polttomoottoreita ja fossiilista polttoainetta. Alussa se on yhä dieselöljy ja vero maksetaan jos se nykyisinkin kuuluu maksaa..
Voi olettaa että näiden autojen dieselöljy myös muutetaan vähitellen enemmän biosuuntaan.

Tämä ja etenkin raskaan tieliikenteen polttoainenäkymien sekavuus on Komission omavaltaisuuden seuraus. Lyhyt uutinen päivälehdissä 29.3.23 kertoo EU-maiden energiaministerien kokouksen määränneen Komission täydentämään NettoNolla -lakiehdotusta säännöillä koskien synteettisiä polttoaineita (eFuel). Sellaisia käyttäen olisi polttomoottorien (diesel ja ilmeisesti myös otto) käyttö edelleen sallittua vuoden 2035 jälkeenkin.

Komission viha polttomoottoreita kohtaan (raskaassa) tieliikenteessä käy ilmi tämän 14.2.23 julkaistun Kysymys/Vastaus -paperin kohdasta 4/ Will renewable and low-carbon fuels be allowed under the proposal ja muistakin kohdista :
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/qanda_23_763
Tällaista vastahankaa ei  siis Ministerineuvosto hyväksynyt, vaan määräsi Komission ehdottamaan tarvittavat säännöt synteettisiä polttoaineita ja niiden käyttöä koskien.

Suomen lehti- ja televisiouutisissa ei asioita esitetä täsmällisesti. Esimerkiksi polttomoottorit eivät ole koskaan olleet menossa roskakoriin, kuten edeltä ilmenee.
Komission venkoilu eFuel -kieltämisessä on viivyttänyt välttämättömiä toimia jotka ovat edellytys  NettoNollaan pääsemiseksi.

Eiväthän polttokennotkaan- silloinkaan jos ne yleistyvät - toimi ilman eFuel -polttoaineita (vetykaasua tai käsitykseni mukaan lähinnä metanoliestettä). eFuel -dieselmoottori käyttää samaa eFuel -polttoainetta kuin eFuel -polttokennokin.
Puolestaan teolliset päätökset välttämättömistä valtavista investoinneista eFuel -jalostuslaitoksiin ovat jo 2..3 vuotta odottaneet Komission eFuel-päätöksiä.  Edelleen siis odotetaan.
Jalostuslaitokset eivät nouse muutamassa vuodessa. Johtaako tapahtunut viivytys hässäkkään investoinneissa?

[Tauno Hermola]

Tuosta nyt saa helposti sellaisen käsityksen, että polttomoottoriautojen käyttö olisi kielletty vuodesta 2035 alkaen - näinhän ei kai ole, vaan polttomoottoriautojen valmistus ja myynti, mainituin poikkeuksin, olisi kielletty. Käytössä oleva kalustokin tarvitsee polttoainetta.

[Erkki Nuutio]

Aiheellinen täsmennys. Lakisääteisiä takarajoja ei ole polttomoottorikäyttöisten ajoneuvojen käytölle tieliikenteessä Suomessa tai EU:ssa. Tämä koskee ainakin niitä polttomoottoreita, jotka ehditään ostaa ja rekisteröidä tieliikenteeseen käytettyyn ajoneuvoon.
Näiden ajoneuvojen käytölle ja tai polttoaineelle ei tulle lakisääteisiä rajoitteita ainakaan kohtuullisen käyttöajan puitteissa (15 vuotta = puhdas oma arvaukseni).

Eri asia on, että rajoitteita aikanaan tullee esimerkiksi alueellisesti (kuten ns. puhtaat vyöhykkeet jo nyt mm. Saksassa) ja saastuttavaksi luetulle polttoaineelle (kuten diesel, bensiini) voi tulla lisääntyvää bioperäistä osuutta ja hinnanlisää.

Hinnanlisää luultavasti ajettaisiin professori Ollikaisen (Ilmastopaneelin kiihkeä puheenjohtaja) jo 10.2022 vaatiman Suomen sisäisen (tai EU:n laajuisen) polttoaineiden päästökaupan muodossa.
Jotta jakelija saisi tällöin myydä sinulle litran dieseliä tai bensiiniä, joutuisi tämä pulittamaan tästä päästöpörssiin maksun saasteeksi luettavan nesteen myynnistä.
 
Litrasi myyntihintaan tietysti lisättäisiin tämä päästömaksu, joksi Ollikainen vuoden 2022 lopulla vaati noin 85 centtiä.
Päästömaksu suurentuisi sitä mukaa kun NettoNollan mukaiset CO -vähennykset tiukentuvat.
Näillä maksuilla subventoitaisiin eFuel -polttoaineiden myyntiä, koska eFuelien valmistus- ja jakelukustannukset ovaT varsinkin alussa niin suuret, että ne karkoittaisivat eFuel -ostajat.

Tulemme periaatteellisien kysymysten ääreen. Kukin päättäköön uurnan ääressä, ovatko Suomen tulevat päättäjät näissä asioissa maltillisia vai maltittomia fundamentalisteja

Vielä täydennyksenä kolme asiaa:

1/ Viitatusta EU:n kysymys/vastus -paperista ilmenee Komission tiukka ja nopeutettu NettoNolla-linja kaupunkilinja-autoja koskien.

2/ Polttokennoista liikennekäyttöön mahdollisia (vaikkakaan eivät houkuttelevia) ovat matalan lämpötilan PEMFC-kennot. Nämä kuten muutkin kennotyypit polttavat suoraan vetykaasua.
Jos käytetään yhdisteitä, pitää muu kuin vety suodattaa ja poistaa niistä reformerissa ennen kennoja. Reformeri on joko erillisenä tai laitteen yhteydessä.
Käsitykseni mukaan esimerkiksi metanolista poltetaan hyödyttömästi hiiliosuus (oma polttokennoni ainakin vaikuttaa lämmityslaitteelta).

Tässäkin suhteessa polttokenno on kehno verrattuna metanolia käyttävään dieselmoottoriin.
Siinä (vihreä) metanoli muutetaan moottorin pakosarjan alussa olevassa termisessä reaktorissa vedyksi ja hiilimonoksidiksi (entinen ns. ilmakaasu). Nämä toimivat keskenään edullisesti parantaen hyötysuhdetta ja minimoiden päästöjä paloprosessin aikana.

Lupaamoni polttokennotekstin ollessa myöhässä, viittaan ymmärrettävään ja oikeisiin asioihin keskittyvään jenkkijulkaisuun Introduction to Fuel Cells:
https://www.cedengineering.com/userfiles/Introduction%20to%20Fuel%20Cells.pdf

4/ En pidä vetykaasun laajamittaista käyttöä tieliikenteessä lainkaan vastuullisena valintana, vielä vähemmän turvallisena valintana. Ja vieläkin vähemmän turvallisena valintana, jos se tehdään hätäilevällä aikataululla (kuten 2035 ja 2050).
Viittaan esimerkiksi John Constable selvitykseen Hydrogen - The once and future fuel (The Global Warming Policy Foundatin, 2000): https://www.thegwpf.org/content/uploads/2020/06/Hydrogen-Fuel.pdf .
Kyseisen julkaisun painopiste on vedyssä lämmityspolttoaineena ja kokemuksia on etenkin Britanniasta.

Komission vastahanka on viivästyttänyt useimpien edellä mainittujen asioiden valmistelua ja  demokraattisia päätöksiä niistä.