Allan Niidu: laevanduse rohepööre takerdub kütuste kõrge hinna taha
Eestil on potentsiaali toota mitmeid laevadele sobivaid jätkusuutlikke kütuseid. Täiendava ühiskondliku või majandusliku surveta napib aga kütuseturu kõrge sisenemisbarjääri ja alternatiivkütuste hinna tõttu ettevõtetel selleks motivatsiooni, leiab Tallinna Tehnikaülikooli rakendusliku keemia professor Allan Niidu.
Tulevikukütused on Eesti liikluspildis juba silmnähtavalt kanda kinnitanud: tänavail ja teedel on näha üha rohkem elektriautosid ja -busse, peatselt avatakse esimesed vesinikutanklad, raudteel käib hoogne liinide elektrifitseerimine ning ka lennunduses kasvab SAF-i ehk taastuvallikast toodetud lennukikütuse osakaal. Kui maismaa- ja lennuliikluses hakkab tulevikukütuste areng selgelt silma, siis on tähelepanuta jäänud aga üks oluline valdkond: laevandus.
Kuigi Eesti on mereriik ning meie kaubandus ja ka turism on tihedas sõltuvuses laevaliiklusega, räägitakse tulevikukütustest meedias vähe. Aeg-ajalt on kuulda küll Tallinkist, kes on järjepidevalt oma laevastikku uuendab ja seeläbi mereliiklust jätkusuutlikumaks muudab. Palju rohkemat sellel teemal Eesti meedias silma ei ole paistnud. Miks on laevandus jäänud tähelepanuta?
Siinkohal on oluline silmas pidada, et laevanduses kasutatavad kütused erinevad auto- või lennukikütusest. Kui me võrdleme omavahel tavalist sõiduautot ja kaubalaeva, siis auto saab sõita vesiniku kütuseelemendi jõul. Kaubalaeval on vesiniku kasutamine kütusena teoreetiliselt võimalik, kuid praktilist rakendust on see leidnud lühemaid otsi teenindavate praamide või vesinikutankerite puhul. Seda just seetõttu, et vesiniku näol on tegemist kerge molekuliga, mida on raske kaubalaevale piisavas koguses kaasa võtta. Suurt kaubalaeva, mis läbib tuhandeid ja tuhandeid kilomeetreid, on elektriga laadida samuti üpriski keeruline.
Seega jäävad lauale alternatiivsed kütused, nagu näiteks metanool, sünteetiline metaan või ammoniaak. Võrreldes praegu kasutusel olevate fossiilsete laevakütustega, on nende süsinikujalajälg kordades väiksem. Küll aga pole need kütused veel laialdaselt levima hakanud. Üks põhjus on hind, teine aga motivatsioon.
Kuidas tulevikukütuseid toodetakse?
Selguse huvides, kirjeldan lühidalt, kuidas käib vesinik-, metanooli- ja ammoniaakkütuste tootmine. Kõige keskkonnasõbralikum viis vesinikku (H2) toota on elektrolüüs ehk protsess, kus vesi lagundatakse elektri toimel eraldi hapnikuks ja vesinikuks. Teine võimalus on pürolüüs, kus näiteks kuumutatakse biomassi või maagaasi kõrgel temperatuuril ilma hapniku juurdepääsuta, et lagundada see vesinikurikkaks gaasiks. Kõrvalsaadusena saadakse sütt või süsinikmonoksiidi.
Esimesel juhul ei paisata süsinikku õhku, vaid see jääb alles tahkel kujul ja seda saab kasutada näiteks rehvide tootmisel, teisel juhul saadakse keemiatööstuse toore, nt polümeeride tootmiseks.
Metanooli (CH3OH) saab taastuvatest allikatest toota kahel peamisel viisil: biomassi gaasistamisel või CO2-st. Ehk võtame puiduhakke ja kuumutame seda väga kõrgel temperatuuril, keskkonnas, kus on väga vähe hapnikku ja niiskust. Selle tulemusel saame CO ehk vingugaasi ja vesiniku, mis muundatakse omakorda metanooliks. Alternatiivina on võimalik CO2 panna reageerima vesinikuga, mille oleme saanud varem kas elektrolüüsi või pürolüüsi teel. Selle keemilise reaktsiooni tulemuseks ongi metanool. CO2 saame aga koguda heitgaasidest.
Ammoniaagi (NH3) tootmisel on samuti oluline vesiniku olemasolu. Kuna õhus on lämmastikku ca 79 protsenti, siis esmalt on vaja see õhust eraldada. Seejärel paneme vesiniku ja lämmastiku kõrgel temperatuuril ja rõhul omavahel reageerima: tulemuseks on ammoniaak. Vesinik on oluline ka nn sünteetilise metaani tootmisel, kus see reageerib CO2-ga, andes meile soovitud produkti.
Siinkohal on oluline mainida, et need protsessid ei paista õhku suurel kogusel CO2, vaid kasutavad seda kütuste tootmises ära.
Mille taha jääb laevaliikluse rohepööre?
Eestis on juba vesinikkütusel liikuv väikelaev käinud. Paistab, et sel suvel on oodata esimesi uudiseid ka metanoolilaevast. Enam ei ole kaugel ka aeg, mil meie vetesse jõuab ka mõni ammoniaagi jõul sõitev alus. Ühel päeval võivad need saada aga täiesti tavalisteks nähtusteks. Millal me sinna jõuame?
Euroopa Liit on astunud selgeid samme selle nimel, et vähendada fossiilsete kütuste tarbimist. Peamine näide on heitkogustega kauplemise süsteem ehk ETS, mille tulemust tunnevad ka tavatarbijad, sest tanklates tõusevad ka bensiini ja diislikütuse hinnad. Seega lihtsamalt öeldes tuleb tarbijatel ja ettevõtetel CO2 jalajälje suurendamise eest peale maksta. Ilmselgelt mõjutab see ka laevandus- ja lennundussektorit.
Kui paberil tundub see kõik ilus, lihtne ja loogiline, siis reaalsuses jääb jätkusuutlikkus aga tihtilugu just kõrge hinna tõttu kaugeks. Seda isegi siis, kui arendustegevus käib täistuuridel ja selle jaoks on ülemaailmselt raha antud.
Peamine probleem on siiski konkurents. Nimelt on kütuseturu sisenemisbarjäär küllaltki kõrge ja rohelisele tulevikukütusele ei pruugi naljalt ostjaid leida, sest selle hind pole lihtsalt konkurentsivõimeline.
Fossiilsed kütused on kõvasti odavamad ning nende tootmistehnoloogia on ka arenenum. Samamoodi nagu kalli elektriauto ostmine käib keskmisele tarbijale üle jõu, peavad ka laevafirmad leidma piisavat rahastust, et tellida uuenduslike metanoolilaevu või olemasolev laevastik ümber ehitada. Ettevõtete tehtud kulud kanduvad tarbijale üle ka teenuse hinda. Kui autode puhul on oodata küllaltki kiiret väljavahetamist umbes järgmise 20–30 aasta jooksul, siis laevade 35–45-aastase kasutusea juures saab esmane valik tõenäoliselt olema ümberehitus.
Palju lihtsam on osta ja toota seda, mis on odavam. Seega, seni kuni pole ühiskondlikku või majanduslikku survet jätkusuutlikumalt toota või tarbida, pole ettevõtetel ka motivatsiooni seda teha. Kui meie Euroopas oma tarbimiskäitumist uuendame, ei tähenda see seda, et ülejäänud maailm kiiresti sellega kaasa tuleks.
Lõpetuseks, Eestil on samuti potentsiaali jätkusuutlike kütuste tootmiseks nii vesiniku, ammoniaagi kui ka metanooli vaates. Oletan, et viimase tootmist on lihtsam realiseerida, kuna biomass sobib siin hästi toormeks. Seda, mitte ainult puidujäätmeid, meil veel jätkub ja saame vajadusel juurdegi kasvatada. Vesiniku suuremahuline tootmine jääb tõenäoliselt ootama meretuuleparkide valmimist, nagu ammoniaagi tootminegi.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa