Miks on vesinik parem energiakandja kui bensiin?

Teema arutamiseks on esmalt oluline defineerida termin energiakandja.

Üldlevinud selgitus on, et energiakandja on aine või süsteem, mis ei ole ise energiaallikas, kuid millesse energia salvestatakse ja mida kasutatakse energia edastamiseks või hilisemaks kasutamiseks. Energiaallikas loob energiat (nt päike, tuul, fossiilkütused), energiakandja aga hoiab energiat ja võimaldab seda transportida või kasutada.

Selle määratluse põhjal liigume edasi kahe peamise energiakandja juurde: vesinik ja bensiin.

Bensiin: laialdaselt kasutusel, kuid ebaefektiivne ja suure heitkogusega

Bensiin kvalifitseerub energiakandjaks, sest see ei esine looduses valmiskujul – see toodetakse toornaftast. Nafta tekib miljonite aastate jooksul orgaanilise aine (peamiselt planktoni ja vetikate) lagunemisel surve ja temperatuuri mõjul.

Rafineerimise käigus kuumutatakse toornaftat, mille tulemusena erinevad süsivesinikud aurustuvad vastavalt oma keemistemperatuuridele. Bensiinifraktsioon eraldub ligikaudu vahemikus 40-200 °C. Lõpptarbija kvaliteedinõuete saavutamiseks kasutatakse täiendavaid protsesse, nagu katalüütiline krakkimine, reformimine ja hüdrotöötlus, mis parandavad bensiini oktaanarvu ja eemaldavad lisandeid.

Bensiin on kõige levinum transpordikütus maailmas. Selle põlemisel sisepõlemismootoris vabastatakse märkimisväärne kogus energiat, millest vaid 25-40% muundub kasulikuks mehaaniliseks tööks, ülejäänu kaob soojusena. Oluline miinus on see, et bensiini põlemisel tekivad CO₂, CO, NOx ning tahked osakesed, mis mõjutavad nii kliimat kui õhukvaliteeti.

Kuigi bensiin on võimaldanud kiiret arengut transpordi ja majanduse vallas, on tegemist fossiilkütusega, mille kasutamine ei ole pikaajaliselt jätkusuutlik ei emissioonide ega kehva efektiivsuse tõttu.

Hydrogen: A clean, versatile energy carrier — but challenging to store and transport

Vesinik on levinuim element universumis ja juba laialdaselt kasutuses erinevates tööstusharudes nagu väetiste tootmine, raua redutseerimine ja natuke irooniliselt nafta rafineerimisel bensiini tootmisel, kus vesiniku kasutatakse hüdrotöötlusel, mille eesmärk on eemaldada toornaftast soovimatud elemendid nagu väävel, lämmastik ja hapnik.

Oluline on märkida, et maal ei esine vesinik tavaliselt vabas kujul, kuna see reageerib kergesti teiste elementidega. Viimastel aastatel on tekkinud hüpotees „geoloogilisest vesinikust“ – maa sügavustes tekkivast ja kogunevast H₂-st. 2023-2025 on esimesed ettevõtted (nt HyTerra) alustanud puurimisi, kuid valdkond on alles uurimisjärgus. Praegu ei ole teaduslikult kinnitatud, et geoloogiline vesinik oleks laialdaselt kättesaadav või turumõju avaldav lähiaastatel. See osa võib jääda tulevikuperspektiivi, mitte faktina.

Tulles tagasi hetkel saadava vesiniku kui energiakandja juurde täpsustame, et selles artiklis keskendume rohelisele vesinikule ehk vesinikule, mis on toodetud elektrolüüsi teel kasutades energiaks kas tuulegeneraatorite või päikesepaneelide poolt toodetud elektrit.

Maksumus: Roheline vesiniku hind peab muutuma konkurentsivõimeliks

Rohelise vesiniku hind sõltub mitmest tegurist nagu vajaliku tehnoloogia maksumus ja käitlemis hind kui ka vajamineva elektri hinnast. 2025 aastal on rohelise vesiniku tootmishind Euroopas umbes 5-8 €/kg, kuid tanklates võib hind ulatuda 10-15 €/kg, sest lisanduvad kompressiooni-, logistika ja jaotuskulud. Et olla konkurentsivõimeline bensiiniga, peaks rohevesiniku lõpphind langema vähemalt poole võrra.

Energiatihedus: kõrge massiühiku kohta, madal mahuühiku kohta

Kuigi vesinikul on kolm korda kõrgem gravimeetriline energiatihedus, kui bensiinil, on selle mahuline energiatihedus väga madal, mis teeb hoiustamise keerukaks. See on üks olulisemaid põhjuseid, miks vesiniku hind “tehase juurest tanklani” niivõrd suureneb.

Kuidas vesinikku hoiustada

Vesiniku salvestamiseks kasutatakse tehnoloogiaid, mis võimaldavad seda tihendada, jahutada või keemiliselt siduda. Kõige levinumad meetodid vesiniku hoiustamiseks:

  • Survestatud gaasina rõhkudel 350-700 bar, mis sobib nii transpordile kui statsionaarsetele süsteemidele, puuduseks on kompresseerimise suur energiakulu ja ohutus.
  • Vesiniku veeldamine -253 °C juures, mis annab suurema mahulise energiatiheduse ja on kasulik pikamaatranspordis. Samas on ka veeldamine väga energiakulukas ning põhjustab aurustumiskaotusi ehk boil-off’i
  • Salvestust materjalides, näiteks metallhüdriide ja poorseid materjale, kuhu vesinik seotakse madalal rõhul ja turvaliselt. Need lahendused võivad olla tõhusad, kuid metallhüdriidid on rasked ja aeglased ning uued materjalid, nagu poorsed süsinikud, on veel arendamisjärgus

Where hydrogen is used today — and where it is heading

In 2025, hydrogen is still used mainly in industry, especially for ammonia production and oil refining. Its role is growing rapidly in the steel sector, where hydrogen enables low-carbon iron production and reduces CO₂ emissions.

In transport, hydrogen is moving from pilot projects into wider use: fuel-cell buses, trucks, trains and early marine applications show strong potential, especially in cases where long range and fast refuelling are needed and battery solutions are not sufficient.

In the energy sector, hydrogen supports renewable energy storage and backup systems. Fuel-cell generators offer a quiet, emission-free alternative to gasoline-powered generators. Hydrogen also plays an increasing role in producing synthetic fuels, helping decarbonize aviation and shipping while using existing fuel infrastructure.

Miks siis vesinik on parem energiakandja võrreldes bensiiniga?

Vesinik ei ole looduslik energiaallikas – selle tootmine nõuab energiat, kuid võrreldes bensiiniga pakub see selgeid eeliseid:

Null CO₂ heidet kasutuskohas (ning puuduvad ka tahked heitmed), mistõttu on see oluline tööriist süsinikuheite vähendamisel ja kliimaneutraalsuse saavutamisel.
Kõrge energiatihedus kilogrammi kohta, mis teeb vesiniku atraktiivseks rakendustes, kus massi vähendamine on oluline.
Energiajulgeolek ja autonoomsus, eriti piirkondades, kus fossiilkütuste varud puuduvad, sest vesinikku saab toota kohapeal taastuvelektri abil.

Vesinik ei ole ideaalne lahendus – hoiustamine, taristu ja hind on endiselt peamised väljakutsed –, kuid taastuvenergia laienedes on vesinikul potentsiaal kujuneda üheks tuleviku olulisemaks energiakandjaks.