ARVAMUS ⟩ Vesinik on siiski ainus süsinikuvaba kütus ja see on peamine, miks seda vaja

2. juuli 2024, Hamburg: Töötaja tangib veoautot vesinikuga HHLA konteinerterminali Tollerorti uue vesinikutankla avamisel. Foto: Ulrich Perrey / dpa

Tartu Ülikooli füüsikalise keemia professor, Eesti Teaduste Akadeemia liige Enn Lust küsib, kas siis vesiniku ja akutehnoloogiate arendustegevuse ja juurutamisega tegelevad asja mitte tundvad inimesed? Loomulikult mitte. Vesinik pole ei midagi uut ega ka ohtlik. Enamgi: viidata sellele, et vesinikutehnoloogiate läbimurret pole näha ja sestap on see energeetikavaldkond läbi kukkunud, on ääretult pinnapealne argument, mis on eriti jõuliselt kaitsmas jätkuvalt ülikasumlikku süsinikupõhist energeetikat.

Küll võivad inimesed ikka olla kannatamatud ja võidelda kuni viimase hingetõmbeni omale armsaks saanud tehnoloogiate igipüsivuse eest! Mitte ükski tehnoloogiline murrang – osa nimetavad neid ka revolutsioonideks – pole toimunud maailma mastaabis päevade, kuude ja mõne aasta jooksul. Iga suurema tehnoloogilise läbimurde juurutamiseks ja massiliseks kasutusele võtmiseks on vaja läinud kümneid aastaid. Olgu see seotud aurumasinate kasutuselevõtmisega, mis levisid üleilma 50 kuni 100 aasta jooksul või siis tööstuse elektrifitseerimisega, millega pole veel kõikides riikides Maa peal  täielikult lõpunigi jõutud. Või võtame ka tööstuse ulatusliku automatiseerimise ja robotiseerimise, mis teatud Aasia, Aafrika, Lõuna-Ameerika ja isegi Ida-Euroopa riikides on saavutamas viimaks ometi läbimurret. Arenenud riikides on käivitunud tehisintellekti (AI) baasil tootmise juhtimine, mis samuti on alles tegemas esimesi samme, kuid saanud juba osa inimestelt väga suure kriitika osaliseks. Seega pole siin midagi imestada, et kõikjal üle maailma leidub rohkesti inimesi ja nende moodustatud huvigruppe, kes püüavad eirata loodusseadusi, mis sunnivad inimkonda järjekindlalt võtma kasutusele keskkonnale puhtamaid ja ohutumaid tehnoloogiaid, olgu selleks siis kas vesinikul töötavad kütuseelementidega autod, tõstukid, veomasinad, rongid, laevad jne. See, et USA on võtnud eesmärgiks toota 2031. aastal elektrolüüsil vesinikku omahinnaga 1 $/kg, tundub osale kriitikameelsetele kaaskodanikele ülimalt suure valena, kuigi eeluuringud viitavad, et elektrolüüsil taastuvenergiat kasutades võib omahind olla veelgi madalam. Tegelikult õigesse kohta (nn tuulekoridori keskmesse) õigete tehnoloogiliste parameetritega (võimsus, kõrgus, tuulekiirusele optimeeritud generaator, ka lisaks veel elektri salvestusseadmed; neid tehnoloogilisi aspekte, mida on arvestatud on veelgi) on võimeline juba momendil genereerima elektrit, mille kasutamisel toodetakse vesinikku 0.35–0.5 dollarit/kg, see teadmine ei lähe näiteks põlevkivitehnoloogiate (põlevkivist elektrienergia genereerijatele ja/või põlevkiviõli tootjatele) kummardajatele kuidagi korda. Vesiniku suureskaalaline käitlemine keemiatööstuse tootena ja reaktiivina on kasutuses juba rohkem kui 200 aastat ja kui jälgitakse kõiki tehnoloogilisi ja ohutustehnika eeskirju ning elementaarseidki põhimõtteid, siis on ülikeeruline, kui isegi mitte võimatu, esile kutsuda suuri plahvatusi. Vesinik on ülikõrge kaalulise energiatihedusega energiakandja ning lisaks veel ka asendamatu keemiatööstuse tooraine. Kui Saksa õpetlased Haber ja Bosch ei oleks leiutanud vesinikust ja õhulämmastikust ammoniaagi sünteesimise meetodit, siis oleks inimkond end toidu pärast kas surnuks sõdinud või nälginud, sest ilma lämmastik- ja kompleksväetisteta pole võimalik toota sellises koguse toitu, mida inimkond hetkel tarbib. Lisaks on ammoniaak ja vesinik väga paljude plastmasside ja tekstiiltoodete algmaterjalid kas otseselt või kaudsemalt ja seega on väga paljud reaktiivid ja materjalid toodetud vesinikust ja ammoniaagist tulenevalt. Me võime kutsuda inimkonda üles loobuma linnades ja tiheasustusalades fossiilkütustel töötavate autode, busside ja muude transpordivahendite kasutamisest, kuid kuidas siis tööstustes, hotellides, kaubanduskeskustes töötavad inimesed tööle ja õpilased koolidesse kohale jõuaksid, sest kogu meie senine areng on viinud ülisuurte tehaste, hotellide, kaubamajade ja koolide ehitamisele. Tiheasustusega alades on kõige kriitilisem säilitada või teatud kohtades oluliselt vähendada õhu saastamist sisepõlemismootorites tekkivate lämmastikgaaside (nagu seda on N2O, No, NOx, aga ka reageerimata orgaanilistest ühenditest tekkivad süsiniku erineva suurusega nanoosakesed) kontsentratsiooni sissehingatavas õhus. Lämmastikuühendid ja muud lisandid kutsuvad esile infarkte ja insulte, lisaks veel sajad tuhanded südamehaiged ning kuhjaga allergilisi häireid. EL ametliku statistika alusel on Euroopas 4–7 miljonit inimest pidevalt allergia küüsis. Kui me ei võta kasutusele uusi puhtaid sõidukeid – olgu need siis elektrivõrgu toitelised, patarei- või vesinikutoitelised –, siis me varsti kannatame järjest enam keskkonna ja linnade õhu saastatuse hävitava mõju käes. No väga kurb on lugeda, et ärgem seadkem piiranguid vanade diisel- ja bensiinimootoritega autode kasutamisele, kuigi teame, et need vanad diiselmootoriga sõidukid on linnade õhu kõige suuremad saastajad. Seega tuleks linnades lisaks jalgratastega sõitmisele ja jalgsi käimisele arendada ja soodustada elektri-, akudel ja kütuseelementidega transpordivahendite kasutamist. Õnneks on Eestis tehtud esialgu küll väga arglikke samme ka selles ülivajalikus suunas. Vesinikuenergeetika üks kõige olulisemaid lõpprakendusi on tuule- ja päikeseparkides tekkiva muutliku võimusega elektrivoolu silumine: salvestamine kas elektrolüüsitud vesinikuna ja elektrina akudes ning vajadusel vesiniku taaskasutamine elektriks muundamiseks tipptundidel. Vesiniku ulatuslik salvestamine väikeste tuuleelektri ja päikeseelektri parkides tagaks ja tõstaks väga oluliselt energia varustuskindlust sellistel ülikriitilisel objektidel nagu seda on side ja kommunikatsioon, haiglad, kauplused, bensiinijaamad, pangad, hädaabi teenistused jne, aga see oleks mõeldav ka suuremas elektroenergeetika skaalas. Kui vaadata natukene laiemalt energiajulgeoleku tagamise vajaduse peale, siis sõda Ukrainas viitab, et lõppkokkuvõttes lisaks tankidele, suurtükkidele ja sõduritele läheb vaja ka funktsioneerivad transpordi-, side- ja elektrivarustussüsteeme. Selleks on vaja ka Eestis oluliselt rohkem pingutada, et Eesti energiavõrk oleks rohkem hajutatud ja dubleeritud hädaolukordade tarbeks. Seega vesiniku ja hajutatud energeetika (nii kütuselemendid ja elektrolüüserid kui akudki) lahendused on tulnud ikka selleks, et jääda ja kiiresti laieneda. Mul on siinkohal põhjust soovida jõudu tööle ja meelekindlust kõikidele vesiniku ja taastuvenergeetika spetsialistidele ja tehnoloogia arendajatele/juurutajatele.