Vetyturvallisuus varmistetaan varautumalla
Vihreän vedyn käyttö tulevaisuudessa edellyttää uudenlaisen infrastruktuurin kehittämistä, kuten tuotantolaitoksien sijoittelua, varastointiratkaisuja, kuljetus- ja siirtoverkostoja ja tankkausasemia. Vedyn tuotantoon, ja käyttöön ja laitehuoltoon tarvitaan myös koulutusta ja osaavia ammattilaisia. Vetytalouden kehittyessä on hyvä tiedostaa, että vihreä vety on syttymis- ja räjähdysherkkä kaasu, joka on hankala havaita, sillä se on hajuton, mauton ja väritön, myös palaessaan.
Vaikka vihreä vety tarjoaa ihmiskunnalle monia tärkeitä etuja ja mahdollisuuksia ilmastonmuutoksen hillitsemiseen, tuoteparannuksiin ja energian varastointiin, siihen liittyy myös joitain riskejä ja haasteita. Vetysiirtymä tuo mukanaan erityisten käytäntöjen ja standardien tarpeita turvallisuuden varmistamiseksi. Kiwa Inspectan asiantuntijan Pertti Auerkarin mukaan riskeihin ja haasteisiin voidaan kuitenkin varautua ja ennaltaehkäistä ikäviä tapahtumia.
”Vedyn tuotannossa, siirrossa ja käytössä on nojattu yleisesti amerikkalaisen öljyteollisuuden luomiin painelaite- ja putkistostandardeihin ja -ohjeisiin, sillä esimerkiksi vastaava vetyputkistojen eurooppalainen suunnittelustandardi on vielä tekeillä. Säännösten osittaisten puutteiden vuoksi tulkinnoissa voi olla kansallisia eroja esimerkiksi Saksan ja Suomen kesken. Harmonisointi alalla on yhä keskeneräistä,” Auerkari toteaa.
Vedyntuotannon turvallisuusriskien vuoksi tarvitaan päällekkäisiä varojärjestelmiä. Vety on erittäin kevyt kaasu, joka haihtuu helposti ilmakehään avoimissa tai muuten hyvin tuuletetuissa tiloissa. Se on kuitenkin erittäin helposti syttyvää. Suljetuissa tai huonosti ilmastoiduissa tiloissa palovaara on ilmeinen.
”Vetyliekki palaa lähes värittömänä ja on huomaamaton, vaikka sen lämpötila on peräti 2000 astetta. Vetypaloa ei voi havaita etäältä eikä se juuri säteile lämpöäkään. Antureiden
on oltava herkkiä ja vedylle suunniteltuja, jotta vetyvuodot ja -liekit voidaan luotettavasti havaita”, Auerkari painottaa.
Tuotantolaitosten käytön ja ylläpidon henkilöstöllä on oltava todennettu pätevyys ja lupa vetylaitoksessa työskentelemiseen. Henkilöstön on normaalin toiminnan lisäksi tiedettävä, miten toimia vedyn vuoto-, palo- ja räjähdystilanteissa. Toiminta- ja hätäsuunnitelmien ja -ohjeiden tulee olla selkeät ja kaikki työntekijät koulutettu niiden noudattamiseen.
Vetylaitoksessa liikkumista rajoitetaan
”Vetylaitoksille menoa vältetään ja niitä käytetään pääasiassa etäohjauksella. Jos ihmisen on sinne mentävä, varotoimena on käytetty niinkin yksinkertaista keinoa kuin puukeppiä. Vetyvuoto tai -palo havaitaan, kun virtaus tai lieska iskee edellä heilutettavaan puukeppiin ennen kuin ehtii aiheuttaa vahinkoa”, Auerkari toteaa.
Ajanmukaiset vuoto- ja liekki-ilmaisimet ovat silti ensisijaisia, ja teknologian kehitys on parantanut niiden herkkyyttä ja tarkkuutta havaita poikkeamat ajoissa. Auerkari ei kuitenkaan koe suurinta turvallisuushuolta teollisista tuotantolaitoksista, sillä niiden turvalliset käytännöt ovat pitkälti olemassa ja Tukes valvoo ja päivittää niitä koskevia ohjeistuksiaan.
”Enemmänkin näkisin riskejä, kun tai jos vedyn käsittely hajautuu laajaan käyttöön esim. kotitalouksien kulkuneuvoissa ja tankkausasemilla. Silloin vedyn läheisyydessä on paljon enemmän toimijoita ja ihmisiä. Huolta keventää tällä hetkellä, ettei vety ole vielä lyönyt läpi henkilöautojen polttoaineena. Toki joka tapauksessa jakeluasemat ja autot pyritään varmasti rakentamaan riskejä minimoiden. Myös se, miten ylläpidon pätevöityjä vetyosaajia riittää pienessä maassa on ajattelemisen aihe turvallisuuden kannalta”, Auerkari pohtii.
Vetysiirtymä luo uudenlaista infrastruktuuria
Tuotannon lisäksi vedyn varastointi ja kuljetus edellyttävät usein korkeita paineita tai alhaisia lämpötiloja, mikä lisää teknisiä riskejä ja vaatii erityisiä turvatoimia. Vetykuljetuksia liikkuu maanteillä jo nyt, mutta varsin pieniä määriä kerrallaan.
”Tuotannon lisääntyessä teknologia kehittyy, mutta vedyn siirtämiseen tarvitaan teräsputkistoa ja säiliöitä, jotka lisäävät myös vuotojen riskiä. Laitosten ja niiden osien sijoittelu on yksi tärkeä turvallisuustekijä. Kun mahdollista, vetyä pyritään tekemään paikallisesti lähellä käyttökohdetta, jolloin sen siirtämisen ja varastoinnin tarve vähenee”, Auerkari kertoo.
Kasvu luo mahdollisuuksia myös vetyturvallisuuden kehittämiseen. Tekoälyn ja etävalvonnan avulla on mahdollista hallita vedyn tuotantoa ja käyttöä reaaliaikaisesti ja turvallisesti. Teknisen osaamisen lisäksi myös yhteisten säädösten luominen ja noudattaminen sekä yhteistyö eri alojen välillä on tärkeää huomioida jo vetyinnostuksen varhaisessa vaiheessa. Vedyntuotannon kasvaessa ja siitä kilpailtaessa jopa vientituotteena on myös varauduttava vetyonnettomuuksiin, joita voidaan rajoittaa ennakoinnilla ja yhtenäisillä hätäsuunnitelmilla.
Ei sähkön tuhlailulle
On tärkeää, että vihreän vedyn tuotantoprosessit suunnitellaan erityisesti turvallisuusnäkökulma huomioiden, mutta muiltakin osin kestävästi. Vihreää vetyä tuotetaan eniten elektrolyysillä, jossa vesi hajotetaan sähkövirralla vedyksi ja hapeksi. Pertti Auerkarin mielestä on tuhlausta, jos vetyä tuotetaan huonolla hyötysuhteella eli jos tuulivoimasta tuotettua sähköä kuluu kohtuuttoman paljon siihen nähden, mikä määrä sillä saadaan tuotettua vetyä. Yksi suurimmista haasteista vihreän vedyn laajamittaiselle käytölle onkin sen kustannus. Teknologisten innovaatioiden ja kasvun odotetaan kuitenkin laskevan vihreän vedyn tuotantokustannuksia tulevaisuudessa.
Monissa vedyn tuotantoprosesseissa kulutetaan myös vettä, mutta Auerkarin mielestä vesivarannot eivät ole ainakaan Suomessa vaarassa ehtyä. ”Vedyn tuotantovolyymit eivät ole vielä kuvitelmissakaan mitään suurta. Suurin osa tuotantoprosessissa käytetystä vedestä, esimerkiksi polttoaineeksi tuotettu vety, myös palautuu vedeksi ja asettuu kiertoon”.
Kasvava kiinnostus vihreän vedyn tuotantoon luo merkittävästi tutkimus- ja kehitystyötä sekä investointeja alalle. Monet maat ja yritykset ovat sitoutuneet kehittämään vihreän vedyn tuotantokapasiteettia ja luomaan turvallista infrastruktuuria sen käytölle. Uusien tekniikoiden ja innovaatioiden avulla myös riskejä voidaan vähentää.
Kaiken kaikkiaan vetyturvallisuuden hallinta edellyttää monitahoista lähestymistapaa, joka yhdistää säädökset ja standardit, valvovat viranomaiset, turva- ja hälytysjärjestelmät ja uuden teknologian, koulutuksen sekä yleisen tietoisuuden lisäämisen.