Käynnissä oleva globaali energiamurros ja tavoitteet kasvihuonekaasupäästöjen nollaamiseen vaativat energiajärjestelmän uudistamista ja uudenlaisia energiateknologioita. Uudessa energiajärjestelmässä tuotanto pohjautuu pääosin edulliseen tuuli- ja aurinkosähköön sekä energian käytön sähköistämiseen. Raskasta liikennettä, kemikaaliteollisuutta ja energian kausivarastointia ei voida täysin sähköistää, mutta uusiutuvalla energialla voidaan valmistaa P2X-tuotteita kuten polttoaineita, muovin raaka-aineita ja lannoitteita. Valmistuksessa tarvitaan vetyä, joka tuotetaan sähköllä vedestä.
Vihreän siirtymän myötä puhtaan vedyn valmistamiseen käytettävien alkalielektrolyysereiden markkinat ovat maailmanlaajuisesti kovassa kasvussa. Tällä hetkellä elektrolyyserivalmistajien pääfokus on tuotannon skaalaamisessa ja automatisoinnissa. Suomessa on elektrolyyserisuunnittelun tutkimusosaamista sekä yrityksiä, joilla on valmiudet aloittaa elektrolyysereiden ja niiden osaprosessien valmistus. Vallitsevaan ja erityisesti tulevaan valtavaan kysyntään vastaaminen on suomalaisille iso mahdollisuus, mutta se vaatii suunnittelu- ja rakentamisosaamisen kehittämistä yhdessä paikallisen teollisuuden kanssa.
Tässä hankkeessa keskitytään alkalielektrolyyserin kennoston suunnittelu- ja rakentamisosaamisen sekä hyötysuhteen kehittämiseen. Alkalielektrolyysi on yleisimmin käytetty ja tekniikaltaan yksinkertaisin vedyn kaupallinen tuotantomuoto. Kennosto taas on kokonaisprosessin kallein osa ja sen valmistuskustannusten lasku vaikuttaa eniten kokonaiskustannuksiin. Lisäksi suomalaisella teollisuudella on mahdollisuuksia aloittaa kennostojen tai niiden osien valmistus. Tämä hanke on jatkoa ’Vihreän vedyn tuotanto – veden alkalielektrolyysin kenno- ja valmistustekniikan osaamisen kehittäminen’ -hankkeelle. Tässä hankkeessa on tarkoitus laajentaa suunnittelu- ja rakentamisosaamista paremman hyötysuhteen tuottavaan zero gap -kennorakenteeseen sekä selvittää pienen kokoluokan elektrolyyserikennoston valmistettavuuden skaalaamista teollisuusmittakaavan kennostolle.
1.1.2024–31.12.2025
Projektin rahoitus:
Euroopan aluekehitysrahasto,
Lappeenrannan kaupunki
Tavoitteet
Tässä hankkeessa kehitetään zero gap -kennorakenteisen alkalielektrolyyserin suunnittelu- ja rakentamisosaamista sekä selvitetään pienen kokoluokan elektrolyyserikennoston valmistettavuuden skaalaamista teollisuusmittakaavan kennostolle. Lisäksi tavoitteena on muodostaa Etelä-Karjalaan verkosto yrityksille, joilla on mahdollisuudet ja kiinnostus pyrkiä tulevaisuuden kasvaville elektrolyyserikennomarkkinoille sekä varmistaa hankitun rakentamisosaamisen levittäminen yrityksille.
Hankkeessa selvitetään hyötysuhteeltaan perinteistä kennotopologiaa paremman zero gap -kennorakenteen rakenteellisia ja teknistaloudellisia vaihtoehtoja sekä rakenteellisia ja virtausteknisiä keinoja hajavirtojen vähentämiseksi. Hyötysuhteen paranemista verifioidaan mallinnuksin ja prototyyppimittauksin. Valmistettavuutta kehitetään yksinkertaistamalla aiemmin toteutettua pienen kokoluokan alkalielektrolyyserikennoston rakennetta etenkin tiiveyden ja kokoonpantavuuden näkökohdista. Lisäksi testataan erilaisia pinnoiteratkaisuja teollisen mittakaavan alkalielektrolyyserikennoston aktiiviosiin ja varmistetaan niiden toimivuus pitkäkestoisilla laboratoriomittauksilla. Projektissa rakennetaan myös kilowattikokoluokan prototyyppi. Tämän lisäksi projektissa kartoitetaan Etelä-Karjalaiset yritykset, joilla olisi tulevaisuudessa mahdollisuudet ja kiinnostusta aloittaa elektrolyyserikennostojen tai niiden osien valmistus, sekä olemassa olevat vetytalouteen liittyvät verkostot ja niiden hyödyntämismahdollisuudet rakentamisosaamisen jakamiseen.
Hankkeen pitkän aikavälin tavoitteena ja vaikuttavuutena on edistää Etelä-Karjalaisten yritysten (konepajat, energia, sähkö- ja kemiansektori) pääsemistä kasvaville elektrolyyserikennostojen valmistusmarkkinoille kehittämällä kennostojen rakentamisosaamista ja levittämällä tietoa yrityksiin.
Yhteystiedot
Katja Hynynen
Mikael Ollikainen
Toni Kangasmäki
Kumppanit
