Vihreän vedyn olennainen riski

Alun perin tässä tekstissä oli tarkoitus käsitellä sitä, miten kriittisten mineraalien hintojen nousu haittaa vihreään vetyyn siirtymistä.

Perehtyessämme huolellisesti noin kahden kuukauden ajan toimitusketjuihin koboltin – joka on akkujen, elektroniikan ja vihreän vedyn tuotannossa käytettävien elektrolyyserien valmistuksessa tarvittava kriittinen mineraali – hinta laski 35 prosenttia. Kahden muun vetyelektrolyysereissä tarvittavan kriittisen mineraalin, nikkelin ja sinkin, hinnat ovat laskeneet edellisvuodesta 30 ja 35 prosenttia. Jos hinnat nousevat, riskit ovat suuret, mutta hintojen laskiessa mahdollisuuksia on runsaasti.

Lataa Rambollin laatima materiaali tästä ja tutustu aiheeseen tarkemmin

Selvityksemme mukaan vetyelektrolyyserit ovat yllättävän alttiita kriittisten mineraalien hintojen vaihtelulle. Oli kuitenkin hämmentävää huomata, että vain harvalla vihreän vedyn kehittäjällä oli olemassa tästä aiheutuvien riskien pienentämistä tai tämän myötä avautuvien mahdollisuuksien hyödyntämistä koskeva strategia.

Vetyelektrolyyserien valmistuksessa tarvitaan useita kriittisiä mineraaleja. Kussakin elektrolyysitekniikassa käytetään erilaisia metalleja ja vaihtelevia määriä tiettyjä mineraaleja. Kunkin elektrolyysitekniikan tuotantoketjun alkupään riskit ovat siten erilaiset.

Tämän hetken yleisin elektrolyysitekniikka, alkalielektrolyysi (AE), vaatii suuria määriä suhteellisen yleisiä metalleja, kuten sinkkiä, kuparia ja nikkeliä. Toimitusketjuriskit näiden metallien markkinoilla johtuvat siitä, että uusien resurssien käyttöönottoon ei ole investoitu riittävästi ja kysyntä kasvaa energia-alalla ja muilla teknologia-aloilla.

Uudemmissa elektrolyysiteknologioissa keskitytään vihreän vedyn tuotannon kannalta optimaalisiin toimintaominaisuuksiin. Näissä teknologioissa käytetään kuitenkin harvinaisempia mineraaleja.

Protoninvaihtokalvoelektrolyyserit (PEM) käyttävät pieniä määriä platinaa ja iridiumia, jotka ovat kaksi maailman harvinaisinta ja kalleinta metallia. Vertailun vuoksi voidaan todeta, että yksi kilogramma yhden megawatin PEM-elektrolysaattoriin tarvittavia platinaryhmän metalleja voi maksaa enemmän kuin 10 tonnia maalla sijaitsevaan yhden megawatin tuuliturbiiniin tarvittavia mineraaleja ja metalleja.

Kiinteäoksidielektrolyysikennoihin (SOEC) perustuvissa elektrolyysereissä puolestaan käytetään harvinaisia maametalleja yttriumia ja kobolttia. Näiden tuotteiden toimitusketjut ovat keskittyneet pitkälti Kiinaan ja Kongon demokraattiseen tasavaltaan, ja niihin liittyy tunnettuja ihmisoikeuksiin ja työntekijöiden oikeuksiin kohdistuvia riskejä.

Suoritimme erilaisiin energiateknologioihin – mukaan lukien fossiiliset polttoaineet ja uusiutuvat energialähteet – liittyviä tutkimuksia ja havaitsimme, että AE-elektrolyysissä mineraalikustannuksiin liittyvien kokonaispääomakustannusten osuus oli suurin.

Vihreä vety ei tällä hetkellä ole kustannuksiltaan kilpailukykyistä fossiilisista polttoaineista tuotettuun vetyyn verrattuna. Sen kustannuksia olisi kilpailukyvyn parantamiseksi pystyttävä alentamaan. Yksi lyhyellä aikavälillä toteutettava kustannusten alentamistapa on hankkia mineraaleja mahdollisimman halvalla. Pitkällä aikavälillä yritykset pystyvät alentamaan kustannuksia suunnittelemalla järjestelmiä, joissa käytetään vähemmän ja halvempia mineraaleja. Joka tapauksessa vety ja muut energiamuunnosteknologiat kilpailevat rajallisista kriittisistä resursseista.

Kuten useimmissa infrastruktuuriprojekteissa, myös vihreää vetyä koskevissa projekteissa on neljä keskeistä vaihetta:

1. Kehittäminen ja alueen valinta (tässä tekstissä ”kehittäminen”)
2. Suunnittelu, hankinnat ja rakentaminen (”toteutus”)
3. Toiminta ja ylläpito (”toiminta”)
4. Käytöstäpoisto

Vihreän vedyn riippumattoman kehittäjän (joka ei ole vertikaalisesti integroitunut sähköntuotannon tai elektrolyyserien toimitusketjuihin) näkökulmasta altistuminen eri kriittisten mineraalien toimitusketjuille muuttuu projektin edetessä. Näin myös altistumiseen liittyvä riski muuttuu, kuten jäljempänä on esitetty.