Spark Cleantechin toimitusjohtaja ja yksi perustajista Patrick Peters selittää, kuinka pulssiplasma voi erottaa hiilen maakaasusta ennen kuin se päätyy teolliseen polttimeen, ja miksi hän uskoo, että taloustiede voi toimia ilman suuria tukia.
Raskas teollisuus tuottaa noin viidenneksen maailmanlaajuisista hiilidioksidipäästöistä, mutta suurin osa Euroopan vetypolitiikasta on laadittu elektrolyysi mielessä pitäen. Pariisissa toimiva Spark Cleantech, joka perustettiin vuonna 2022 CentraleSupélecin laboratorioissa, pyrkii eri tavalla. Sen reaktori sijaitsee tehtaan kaasunjakelun ja polttimien välissä, jossa se hajottaa metaanin vedyksi ja kiinteäksi hiileksi ilman palamista. Yritys keräsi 30 miljoonaa euroa A-sarjan rahoitusta joulukuussa 2025 ja tähtää ensimmäisten kaupallisten yksiköidensä valmistumiseen vuonna 2027. Climate Solutions News esitti Patrick Petersille kymmenen kysymystä teknologiasta, hiilidioksidituotteesta, sääntelyvajeesta ja investointiperustelusta.
Metaanin plasmalyysiä on ollut olemassa eri muodoissa vuosikymmeniä. Mikä on historiallisesti estänyt sen saavuttamasta teollista mittakaavaa, ja mitä Spark Cleantech on ratkaissut sellaista, mitä edeltäjänsä eivät kyenneet?
Metaanin plasmalyysin teollisessa mittakaavassa oli kolme estettä: korkeat energiakustannukset, vaihteleva hiilen laatu ja reaktorin kestävyysongelmat. Varhaiset järjestelmät olivat energiaintensiivisiä, tuottivat vähäarvoista hiiltä ja kärsivät elektrodien hajoamisesta ja likaantumisesta.
Patentoitu ei-lämpöplasmareaktorimme vähentää energiankulutusta 20 prosenttiin veden elektrolyysistä, tuottaa erittäin puhdasta hiilimustaa premium-sovelluksiin ja käyttää likaantumista estäviä materiaaleja pitkäaikaisen vakauden takaamiseksi.
Väität, että sähkönkulutus on viisi kertaa pienempi kuin vesielektrolyysillä. Missä käyttöolosuhteissa tämä pätee, ja miten se muuttuu, jos asiakas käyttää verkkovirtaa uusiutuvien energialähteiden sijaan?
Viisinkertainen sähkönkulutus on reaktorimme kiinteä tekninen etu riippumatta virtalähteestä. Reaktorin käyttämän sähkön, eivätkä itse reaktorin, CO₂-päästöt riippuvat yksinomaan siitä, miten sähkö tuotetaan. Puhtaassa verkossa sekä energia- että päästöhyödyt maksimoidaan. Fossiilipohjaisessa verkossa energiatehokkuus säilyy, mutta sähkönlähteeseen sidotut päästöt pysyvät.
Patrick Peters, Spark Cleantechin toimitusjohtaja ja yksi perustajista
Kiinteä hiili on keskeistä taloudessasi, mutta hiilimustan markkinat ovat kypsät ja vakiintuneet tuottajat hallitsevat niitä. Miten kelpuutat materiaalisi vaativiin loppukäyttöihin, kuten akkujen valmistukseen, ja minkä hintapreemion, jos sellaista on, ostajat ovat tällä hetkellä valmiita maksamaan?
Energiatehokkuutemme ja alhaiset CO₂-päästömme antavat meille kilpailuedun perinteisiin nokimustiin verrattuna, erityisesti tiukkojen EU-säännösten alaisena. Olemme jo yhteydessä potentiaaliseen asiakkaaseen, jolla on erityinen tarve noelle ja joka on kiinnostunut tuotteestamme. Tämä asettaa meidät hyvään asemaan vaativiin loppukäyttöihin, kuten akkujen valmistukseen, joissa kestävyys ja suorituskyky ovat kriittisiä.
Teknologianne sijaitsee asiakkaan olemassa olevan kaasuverkon ja polttimien välissä. Kuinka vastustuskykyisiä teollisuuden toimijat ovat käytännössä olleet muokkaamaan infrastruktuuria, jota he ovat käyttäneet samalla tavalla vuosikymmeniä?
Teknologiamme tarjoama korkea energiatehokkuus motivoi teollisuusvalmistajia suuresti. Monien toimijoiden on käytettävä prosesseissaan sekä maakaasua että vetyä hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Aloitamme parhaillaan projektia merkittävän teollisuuskumppanin kanssa tällä alalla, mikä osoittaa valmiutemme mukauttaa infrastruktuuria näiden hyötyjen saavuttamiseksi käytännössä.
Kuvailet biometaanin käytön syöttöaineena olevan nolla tai jopa negatiivinen hiilijalanjälki. Kuinka paljon biometaania on saatavilla mallisi vaatimilla määrillä ja hinnoilla, ja mitä hiilijalanjäljelle tapahtuu, jos asiakas pysyy fossiilisella kaasulla?
Biometaani on tällä hetkellä kolmesta neljään kertaa kalliimpaa kuin fossiilinen metaani, mutta sen markkinat kasvavat, ja valtion kannustimet auttavat kompensoimaan kustannuksia samalla kun ne kannustavat käyttöönottoon ja tuleviin hinnanalennuksiin.
Se mahdollistaa prosessillemme nollan tai negatiivisen hiilijalanjäljen. Jos asiakas käyttää fossiilista kaasua, päästöt pysyvät positiivisina, vaikkakin silti perinteisiä menetelmiä alhaisempina, mikä mahdollistaa sujuvan siirtymisen biometaaniin saatavuuden parantuessa.
Olette allekirjoittaneet alustavat sopimukset ja tavoitteena on kaupallisten yksiköiden käyttöönotto vuonna 2027. Mitkä kaksi tai kolme muuttujaa todennäköisimmin lykkäävät tätä päivämäärää, ja miten hallitsette niitä?
Tavoitteenamme on kaupallinen käyttöönotto vuoteen 2027 mennessä, jolloin alustavat sopimukset on allekirjoitettu. Tärkeimmät aikatauluun vaikuttavat muuttujat ovat luvat ja sääntely, toimitusketju ja asiakkaan toimipaikan valmius.
Lupamenettelyjen ja sääntelyn osalta vetyprojektien hyväksyntäprosessit ovat pitkiä, erityisesti Euroopassa. Olemme varhaisessa vaiheessa yhteydessä sääntelyviranomaisiin yhdenmukaistaaksemme toimintamme RED III:n ja CBAM:n kaltaisten kehysten kanssa. Toimitusketjun osalta kriittisten komponenttien, kuten elektrodien ja plasmageneraattoreiden, läpimenoajat ovat pitkiä. Olemme varmistaneet monivuotiset sopimukset ja varatoimittajat. Asiakkaan työmaan valmiuden osalta viivästykset kaasun toimituksessa, sähköinfrastruktuurissa tai osto- ja myyntisopimuksissa voivat pysäyttää edistymisen. Käytämme etappimaksuja kannustaaksemme asiakkaita pysymään aikataulussa.
Kuvailet vetyä palveluna, jossa sitä tuotetaan ja käytetään paikan päällä laitteiden myynnin sijaan. Mikä sai sinut vakuuttuneeksi siitä, että malli oli parempi kuin suora pääomamyynti, ja mitkä ovat sen riskit Sparkille skaalautuessasi?
Valitsimme vetypalveluna (HaaS) laitemyynnin sijaan kolmesta syystä. Ensimmäinen on alhaisempi markkinoille tulon kynnys: asiakkaat välttävät etukäteisriskin, ja me otamme teknisen ja suorituskykyvastuun. Toinen on toistuvat tulot: pitkäaikaiset osto- ja myyntisopimukset tarjoavat vakaan kassavirran, mikä houkuttelee sijoittajia. Kolmas on jatkuva optimointi: paikan päällä tapahtuva toiminta antaa meille mahdollisuuden parantaa tehokkuutta ja hiilidioksidipäästöjen laatua reaalimaailman datan avulla.
Sparkilla on riskejä. Korkeiden alkukustannusten aiheuttamaa investointirasitusta hallitaan projektirahoituksella ja kumppanuuksilla. Suorituskykytakuista johtuvaa operatiivista vastuuta lievennetään redundanssilla ja tiukalla ylläpidolla. Hajautettujen toimintojen skaalausmonimutkaisuutta virtaviivaistetaan etävalvonnan ja automatisoinnin avulla.
Suuri osa EU:n vetypolitiikan kehyksestä on rakennettu elektrolyyttisen vihreän vedyn ympärille. Tukeeko sääntely-ympäristö aktiivisesti metaanipohjaisia polkuja, kuten sinun, vai työskenteletkö kehyksen ympärillä, jota ei ole suunniteltu sinua ajatellen?
EU:n vetypolitiikan kehys, mukaan lukien uusiutuvaa energiaa koskeva direktiivi (RED III) ja vedyn käyttöä koskevat delegoidut säädökset, suunniteltiin ensisijaisesti elektrolyyttistä vihreää vetyä varten. Metaanipohjaiset tuotantoreitit, kuten meidän menetelmämme, eivät sovi täysin nykyisiin määritelmiin, jotka keskittyvät uusiutuvaan sähköntuotantoon. Kaksi rohkaisevaa kehitystä on kuitenkin havaittavissa.
Ensimmäinen on biometaaniin perustuva vety. EU tunnustaa biometaanin uusiutuvaksi polttoaineeksi, joten biometaania käyttävä prosessimme täyttää RED III -direktiivin mukaiset "uusiutuvan vedyn" määritelmät. Toinen on hiilidioksidin talteenotto ja varastointi. Fossiilisten kaasujen raaka-aineiden osalta EU kehittää kantaansa vetyyn CCS:n avulla. Kiinteä hiilipohjainen sivutuotteemme, jota voidaan varastoida pysyvästi, saatetaan pian tunnustaa päteväksi hiilidioksidipäästöjen hillitsemisstrategiaksi, vaikka sääntelypolku on vielä epäselvä.
Teemme aktiivisesti yhteistyötä päättäjien ja standardointielinten, kuten CENin ja IEA:n Hydrogen TCP:n, kanssa varmistaaksemme, että metaaniplasmolyysi on oikeudenmukaisesti edustettuna tulevissa säännöksissä. Sillä välin käytämme olemassa olevia puitteita, kuten ISCC-sertifiointia biometaanille, hiilijalanjälkemme validointiin.
Raskas teollisuus vastaa noin viidenneksestä maailmanlaajuisista hiilidioksidipäästöistä, mutta se on edelleen sektori, jolla hiilestä irtautumisen edistyminen on hitainta. Miksi mielestäsi ala on tähän mennessä herättänyt suhteellisesti vähemmän investointeja ja poliittista huomiota kuin energiantuotanto tai liikenne?
Raskaan teollisuuden hidas hiilestä irtautuminen johtuu kolmesta rakenteellisesta haasteesta. Ensimmäinen on korkea energiankulutus. Teollisuudenalat, kuten teräs-, sementti- ja lasiteollisuus, vaativat äärimmäistä 1 000–2 000 °C:n lämpöä, mitä on vaikea saavuttaa uusiutuvalla sähköllä tai vihreällä vedyllä laajamittaisesti. Toinen on taloudelliset kannustimet. Toisin kuin sähköntuotannossa, jossa uusiutuvat energialähteet ovat nyt kustannuskilpailukykyisiä, tai liikenteessä, jossa sähköajoneuvot hyötyvät tuista, teollisuuden hiilestä irtautumisessa ei ole vahvaa poliittista tukea. Hiilen hinnat, kuten EU:n päästökauppajärjestelmässä, noin 80 euroa tonnilta, eivät ole vielä riittävän korkeat oikeuttaakseen siirtymisen fossiilisista polttoaineista. Kolmas on teknologinen kypsyys. Monet vähähiiliset ratkaisut, kuten vihreä teräs vedyn avulla tapahtuvan suoratuottoisen tuotannossa ja hiilen talteenotto sementin tuotantoon, ovat vielä pilottivaiheessa, ja niiden investointikustannukset ovat korkeat ja luotettavuus on todistamatonta.
Investoinnit ovat jääneet jälkeen, koska riski-hyötysuhde on epäsuotuisa. Teollisuuden toimijoilla on korkeat alkukustannukset ja epävarmat tuotot epävakaassa toimintaympäristössä. Spark Cleantechillä ratkaisemme tämän keskittymällä drop-in-ratkaisuihin, kuten fossiilisen kaasun korvaamiseen vedyllä olemassa olevissa polttimissa, jotka vaativat vain vähän infrastruktuurimuutoksia ja tarjoavat välittömiä päästövähennyksiä.
Olette selvästi onnistuneet tähän mennessä varojen keräämisessä. Sijoittajat ja analyytikot kuulevat paljon teollisuuden hiilidioksidipäästöjen vähentämistä koskevia ehdotuksia. Mikä mielestänne erottaa teidät muista ratkaisuista potentiaalisten tuottojen suhteen?
Sijoittajat kuulevat lukemattomia hiilidioksidipäästöjen vähentämistä koskevia puheenvuoroja, mutta Spark Cleantech erottuu joukosta kolmesta syystä. Ensimmäinen on kaksi tulovirtaa. Toisin kuin pelkällä vedyllä, ansaitsemme rahaa sekä vedystä että hiilimustasta, mikä monipuolistaa tuloja ja parantaa katteita. Hiilituotteemme ei ole jätevirta, vaan se on arvokas sivutuote, jonka kysyntä akkujen ja renkaiden tuotannossa kasvaa. Toinen on energiatehokkuus. Viisinkertainen sähkönkulutuksemme elektrolyysiin verrattuna tarkoittaa alhaisempia käyttökustannuksia, erityisesti kalliin energian alueilla. Tämä tekee vedystämme kustannuskilpailukykyistä jopa ilman suuria tukia. Kolmas on skaalautuvuus ja joustavuus. Modulaariset reaktorimme voidaan ottaa käyttöön paikan päällä teollisuuslaitoksissa, jolloin vältetään keskitetyn vedyntuotannon kuljetus- ja varastointihaasteet. Tämä alentaa infrastruktuurikustannuksia ja nopeuttaa käyttöönottoa.
Lisäksi HaaS-mallimme yhdenmukaistaa kannustimet. Asiakkaat maksavat vedyn tuotannosta, eivät laitteista, mikä pienentää heidän riskiään ja varmistaa meille toistuvat tulot. Ensimmäisten kaupallisten yksiköiden tavoitteena on saada tuotantoon vuonna 2027 ja aiesopimusten putki suurten teollisuusyritysten kanssa antaa meille mahdollisuuden hyödyntää varhaisen tulokkaan etulyöntiaseman räjähdysmäisen kasvun markkinoilla.
