Kallan koelaitos
Ensimmäinen askeleemme kohti tulevaisuuden kaupallisia vedyn tuotantolaitoksia.
Olemme ottaneet merkittävän askeleen kohti mahdollisia tulevia kaupallisia P2X-laitoksia. Uusi vedyn koelaitoksemme hyödyntää kahta eri elektrolyyseriteknologiaa, mikä mahdollistaa laajemman teknologisen vertailun ja optimoinnin. Hanke on arvoltaan 17 miljoonan euroa, mikä kattaa sekä rakennustyöt että käyttövaiheen.
Hankkeen päätavoitteena on vedyn tuotannon pilotointi ja referenssin luominen tuleville P2X-hankkeille. Testaamme koelaitoksella kahta eri teknologiaa, alkali- ja PEM-elektrolyysereitä, joiden avulla voimme vertailla niiden ominaisuuksia ja suorituskykyä. Lisäksi haluamme ymmärtää vedyntuotannon turvallisuutta, suorituskykyä ja kunnossapitoa sekä testata joustavuuden potentiaalia.
Rakennustyöt on saatu loppuun ja vedyntuotanto on aloitettu joulukuussa 2025. Testijakso jatkuu vuoteen 2028 asti, mikä antaa meille hyvin aikaa kerätä arvokasta dataa ja kokemuksia tulevien P2X-hankkeiden tueksi.
Projektin osapuolet
- Fortum Power and Heat Oy omistaa Kallan laitoksen ja laitosta tullaan operoimaan Fortumin omilla resursseilla.
- Maanrakennustöistä vastaa Fortum Waste Solutions Oy - part of NG Group
- Laitoksen integraattorina toimii ja laiteasennuksista vastaa Euromekanik AB
- Alkalielektrolyyserin toimittaa Stargate OÜ
- PEM-elektrolyyserin toimittaa Hystar A/S
- Automaatio Valmet Automation Oy
Veden elektrolyysi
Vettä (H2O) voidaan pilkkoa vedyksi (H2) ja hapeksi (O2) elektrolyysikennossa sähkövirran avulla. Elektrolyyserikennot koostuvat kahdesta sähköä johtavasta elektrodista, anodista ja katodista, ja niiden välissä olevasta elektrolyytistä. Elektrolyytti voi olla joko nestemäinen tai kiinteä. Kun elektrolyyserikennoon johdetaan tasavirtaa, syntynyt potentiaaliero aiheuttaa reaktion, jossa positiivisesti varautuneelle anodille muodostuu happea ja negatiivisesti varautuneelle katodille vetyä.
AWE- eli alkalielektrolyyserissä (AWE = alkaline water electolyser) elektoridit on upotettu emäksiseen liuokseen (alkali), normaalisti noin 30-prosettiseen kaliumhydroksidiin (KOH), joka toimii elektrolyyttinä. Elektrodien välissä on myös kaasuja läpäisemätön kalvo, jolla tuotettu vety ja happi saadaan pysymään erillään.
PEM-elektrolyyserissä (PEM = proton exchange membrane) puolestaan elektrodien väliin asennettu sähkövirtaa läpäisevä mutta kaasuja läpäisemätön polymeerikalvo toimii elektrolyyttinä. Tässä tapauksessa erillistä nestemäistä elektrolyyttiä ei tarvita.
Kaupallisissa elektrolyysereissä on yhteen kytkettyinä useita kennoja, jotta vedyn tuotantomäärää saadaan nostettua. Kallan laitoksessa käytetään täydellä teholla sähköä noin 1,75 MW ja vetyä tuotetaan noin 32,5 kiloa tunnissa.
Sekä AWE- että PEM-elektrolyysilaitoksessa itse elektrolyyserin ympärillä on lukuisia oheislaitteita kuten vedenpuhdistus, tuotetun vetykaasun puhdistus sekä prosessissa syntyneen lämmön siirto pois prosessista. Nämä laitteistot ovat perusperiaatteiltaan samanlaisia riippumatta siitä kumpi elektrolyyseriteknologia valitaan.
