Uusiutuva sähkö talteen lämpönä

Fossiilisen energian hinnan nousun myötä ja uusiutuvan energian tuotannon lisääntyessä sähkön varastointi nousee yhä tärkeämmäksi kysymykseksi. Runsaasti prosessilämpöä hyödyntävissä yrityksissä voidaan varastoinnin avulla säästää merkittävästi kustannuksia lataamalla energiaa silloin, kun sähkö on edullista. 

Tamperelainen TheStorage on kehittänyt lämpöenergian varastointiteknologian, jossa sähköenergia varastoidaan lämpönä liikkuvaan hiekkaan. Yritys sai keväällä 3,6 miljoonan euron rahoituksen keksinnölleen. 

Toimitusjohtaja Timo Siukkola kertoo, että yrityksen tausta on voimalaitosten suunnittelussa. Höyryntuotannon teknologiat ovat tiimin ydinosaamista, vaikka perinteisesti höyryä on tuotettu polttamalla. 

Kun teollisuudessa siirrytään yhä enemmän sähkötoimisiin järjestelmiin ja sähkön tuotanto siirtyy uusiutuviin lähteisiin, sähkön varastointiakin tarvitaan enemmän, koska teollisuudessa energian tarve on jatkuva. 

– 80 prosenttia teollisuuden höyrystä tehdään vielä fossiilisilla polttoaineilla, Siukkola kertoo. 

Liikkuvaa hiekkaa 

Hiekka on erinomainen varastointimateriaali, sillä se on itsessään eristävä ja kestää hyvin korkeita lämpötiloja ilman kemiallisia muutoksia. Hiekkaa hyödyntäviä staattisia lämpöenergiavarastoja ovat toteuttaneet muutkin yritykset, mutta TheStoragen teknologian juju on liikkuva hiekka.  

Liikkuvan hiekan teknologiassa on kysymys lämmönsiirron tehosta: kun miljoonat hiekkapartikkelit koskettavat toisiaan, lämpöä siirtyy tehokkaasti ja akun ulkopuoliset lämpöpinnat voivat olla pienempiä. Liikkuva hiekka mahdollistaa myös nopean tehonsäädön. Höyryn tarpeessa voi olla piikkejä, jolloin tehoa tarvitaan nopeasti ja paljon. 

– Tällä menetelmällä saa esimerkiksi vesivarastointiin verrattuna enemmän energiaa pienempään tilaan, Timo Siukkola kertoo. 

Hiekan etu on myös halpa hinta ja hyvä saatavuus.  

Keväällä saamansa rahoituksen turvin TheStorage kasvattaa organisaatiotaan ja kehittää ensimmäistä kaupallista referenssiään. Yrityksen pilottilaitos on Nokian Panimon yhteydessä, jossa sitä on käytetty panimotoiminnan höyryntuotannossa. 

Ensimmäinen kaupallinen laitos on tarkoitus rakentaa Suomeen. Kiinnostusta on ollut nimenomaan elintarviketeollisuuden toimijoissa. 

Laajemmin ajatellen Siukkola näkee yrityksellä paljon mahdollisuuksia siellä, missä uusiutuvaa sähköä tuotetaan paljon. Euroopassa tällaisia alueita ovat esimerkiksi Saksa ja Espanja. 

– Tästä on tarkoitus tehdä vientituote. Suomi on hyvä markkina lähteä liikkeelle, koska sähköä on täällä paljon saatavilla, mutta markkina-alueena pieni. 

Pilottilaitos Nokian Panimolla on toiminut helmikuusta 2026, ja se on tuottanut osan panimotoiminnassa tarvittavasta höyrystä. Koelaitoksesta on saatu paitsi oppia ja ymmärrystä, myös dataa, josta pyritään löytämään arvoa kaupallisten laitosten kehittämiseen. 

Höyryntuotannon saa käännettyä polttokäyttöisestä sähkötoimiseksi noin vuodessa laitoksen koon mukaan, Siukkola arvioi. 

Hän näkee, että lämpöenergiavarasto mahdollistaa myös paikallisen energiantuotannon ja antaa siten turvaa energian hinnan heilahteluihin. Varastoinnin kehittymisestä voi myös syntyä positiivinen kehä markkinoille: uusiutuvaa sähköä voidaan tuottaa enemmän, kun sen tarjontaan saadaan joustoa varastoinnin avulla. 

Päästötöntä höyryä panimoon 

Nokian Panimo liittyi toukokuussa Science Based Targets Initiativeen (SBTi) ja sitoutuu vähentämään Scope 1- ja Scope 2 -kasvihuonekaasupäästöjään 42 prosenttia vuoteen 2030 mennessä vuoden 2024 lähtötasosta. Lisäksi Nokian Panimo sitoutuu mittaamaan ja vähentämään Scope 3 -päästöjään. 

Nokian Panimon tuotantojohtaja Vesa Peltola kertoo, että panimon tavoitteena on fossiilipäästötön höyryntuotanto. 

– On ollut hienoa saada TheStoragen pilottilaitos kokeiluun. Sen avulla on päästy kokeilemaan, miten automaatio, lataus ja purku toimivat juuri meidän tuotantoprosesseissamme. 

Peltolalla on toistaiseksi vain hyviä kokemuksia: automaatio on toiminut hyvin, ja on nähty, että teknologia pystyy toimimaan jatkuvissa prosesseissa. Se on toiminut myös höyryntuotantopiikeissä. Kesän aikana selvitetään, miten teknologia toimii, jos sitä käytetään 16 tuntia yhtäjaksoisesti; tähän asti käyttöä on ollut kahdeksan tuntia päivässä. 

Pilottilaitos tuottaa vain pienen osan panimon tarvitsemasta höyrymäärästä. Muun höyrynsä panimo tuottaa nestekaasupolttimella. SBTi-tavoitteiden saavuttamiseksi siitä tulisi luopua, ja hiekka-akkuteknologia on eräs vaihtoehto sen korvaamiseksi. 

– Tässä on etuna mahdollisuus varastoida energiaa, kun sähkö on halpaa. Kulutustarve on suuri, Peltola sanoo. 

Lämpöenergiavarasto ei myöskään tuota hävikkiä kuten poltin, jonka käyttämästä energiasta osa muuttuu lämmöksi. Toisaalta talvikaudella tarvitaan lämmitysenergiaa, ja eräs kiinnostava kysymys on, voisiko akun avulla tuottaa myös sitä. 

Nokian Panimolla aletaan seuraavaksi kerätä päivä- ja viikkokohtaista kulutusdataa, jonka pohjalta arvioidaan, minkä kokoinen energiavarasto riittäisi panimon koko höyryntuotannon tarpeeseen. Höyrynkulutusmittari asennetaan kesän aikana. 

Peltola sanoo, että ensisijainen syy vaihtaa energiantuotantomuotoa ovat päästötavoitteet, mutta myös fossiilisten polttoaineiden markkinan arvaamattomuus painaa valinnassa. Sähköntuotanto lähellä on saatavuudessa luotettavampi kuin tuotu fossiilienergia. 

– Höyry on kuitenkin koko toiminnalle elinehto.