Tutkimus ja koulutus | 11.6.2018

Väitös: Biodieselin ja korkearikkisen fossiilisen polttoaineen seoksesta etua

Haastavana polttoaineena tunnetun biodieselin ja korkearikkisen fossiilisen polttoaineen seoksella saavutetaan tuplahyöty: biodieselin säilyvyys paranee samalla kun polttoaineseoksen kokonaisrikkipitoisuus laskee ja tämä on hyväksi ympäristölle. Tulos käy ilmi Katriina Sirviön uudesta energiatekniikan alan väitöstutkimuksesta, jossa tutkittiin polttoaineseosten ominaisuuksia ja käytettävyyttä moottoreissa.

biodiesel

– Rikin määrää polttoaineissa on pyritty ympäristösyistä vähentämään jo vuosien ajan. Sen kemiallinen luonne näyttää kuitenkin edistävän biodieseleiden säilyvyyttä. Rikki toimii samassa roolissa myös kasveissa ja eliöissä, mutta sen vaikutusta biopolttoaineisiin ei ole aiemmin tutkittu näin tarkasti, kertoo Vaasan yliopistossa väittelevä Sirviö.

Sirviö on tutkinut myös täysin uusia seosvaihtoehtoja, jotka soveltuvat laiva-, voimala- tai työkonemoottoreihin. Kierrätetyistä raaka-aineista valmistetun meridieselin sekä rypsibiodieselin seos on yksi kestävä vaihtoehto meriliikenteeseen. Myös 100 prosentin uusiutuvaa, uusiutuvan naftan ja rypsibiodieselin seosta voidaan käyttää polttoaineena.

Moottoritekniikka kehittyy siihen suuntaan, että moottorin halutaan joustavan sen mukaan, mitä polttoainetta on saatavilla. Markkinat ovat avautumassa tai jo avautuneet vaihtoehtoisille polttoaineille, joita ovat siis kaikki sellaiset, joita ei ole suoraan jalostettu öljynjalostamolla. Teknisestä näkökulmasta soveltuvia vaihtoehtoisia ja uusiutuvia polttoaineita on jo useita. Sirviön polttoaineseosten ominaisuuksia ja käytettävyyttä analysoineen väitöstutkimuksen tulokset ovatkin tärkeitä moottoreiden kehitystyölle ja edistävät EU:n asettamien energiapoliittisten tavoitteiden toteutumista.

Markkinoille vain tutkittuja seoksia

Markkinoille tulevan polttoaineen tulee käytännössä täyttää tietyt vaatimukset. Polttoaineen tulee olla yhteensopiva laitteistojen kanssa, sille tulee löytyä analyysitiedot ja sitä tulee olla turvallista käyttää. Pelkät hyvät ominaisuudet eivät kuitenkaan riitä, vaan polttoainetta tulee olla saatavilla riittävän suuria määriä. Nestemäisen fossiilisen ja biopohjaisen polttoaineen seostaminen on yksi keino helpottaa edellä mainittuja ongelmia. Saatavuus ja hinta ovat kuitenkin toistaiseksi estäneet vaihtoehtoisten polttoaineiden laajemman käytön, ja ne ovat ehkä sopivimpia vaihtoehtoja paikalliseen käyttöön, missä tarvittavat määrät eivät ole megatonneja.

– Sopivia käyttökohteita löytyy erityisesti maataloudesta. Työkoneiden käyttövoimaksi tarvitaan uusia vaihtoehtoja ja hyödyntämällä paikallisesti tuotettuja polttoaineita ollaan askel lähempänä energiaomavaraisuutta, sanoo Sirviö.

Säätövoimaa tarvitaan kun tuuli tyyntyy

Energiantuotanto on murroksessa ilmastotavoitteiden ja fossiilisten polttoaineiden ehtymisen vuoksi. Energiapoliittisena tavoitteena on lisätä uusiutuvan energian osuutta Euroopassa 27 prosenttiin energian kokonaiskulutuksesta vuoteen 2030 mennessä. Myös energiatehokkuutta pyritään parantamaan 27 prosenttia. Kun uusiutuvaa energiaa, esimerkiksi aurinkovoimaloiden ja tuuliturbiinien käyttöä lisätään, tarvitaan yhä enemmän myös säätövoimaa. Aurinko ei paista yhtäjaksoisesti tuottaen tasaisesti samaa määrää sähköä, eikä tuulivoimakaan ole tasaista. Energian varastointi on hyvin hankalaa, mutta ratkaisuja ollaan koko ajan kehittämässä.

– Uusia varastointiratkaisuja odotellessa tarvitaan säätövoimaa. Vesivoimalat ovat nopeimpia säätövoimalaitoksia, mutta vesivoimaa ei ole kaikkialla saatavilla. Kaasu- ja dieselmoottorit ovat seuraavaksi parhaimpia vaihtoehtoja. Niidenkin käyttövoimana voidaan käyttää uusiutuvia vaihtoehtoja, biokaasua tai uusiutuvia nestemäisiä polttoaineita, Sirviö muistuttaa.

Sirviö, Katriina (2018): Issues of various alternative fuel blends for off-road, marine and power plant diesel engines. Acta Wasaensia 400. Väitöskirja. Vaasan yliopisto. Julkaisun pdf: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-476-805-4

Väittelijän tiedot

Katriina Sirviö on syntynyt vuonna 1983 Sotkamossa. Hän kirjoitti ylioppilaaksi vuonna 2002 Sotkamon lukiosta ja valmistui filosofian maisteriksi Oulun yliopistosta vuonna 2010 pääaineenaan kemia. Sirviö on työskennellyt kemistinä Vaasan yliopistossa vuodesta 2010 lähtien.

Uusimmat artikkelit

Neste, ReNew ELP ja Licella aloittavat yhteistyön jätemuovin hyödyntämiseksi raaka-aineena

Uusiutuvan dieselin valmistaja Neste, brittiläinen kemiallisen kierrätyksen yhtiö ReNew ELP ja australialainen teknologiakehittäjä Licella tutkivat yhteisessä kehitysprojektissa erilaisten jätemuovien käyttöpotentiaalia polttoaineiden, kemikaalien ja uusien muovien raaka-aineena.

Kauppakeskus Veturin katolle valmistuu yksi Suomen suurimmista aurinkovoimaloista

Kouvolassa sijaitsevan Kauppakeskus Veturin katolle valmistuu elokuussa aurinkovoimala. Suomen suurimpiin lukeutuva aurinkovoimala  tuottaa sähköä kauppakeskuksessa sijaitsevalle K-Citymarketille. Veturin kauppakeskus tarvitsee kaukolämpöä lämmittämiseen vain kaikkein kovimmilla pakkasilla.

13.8.2018 | Alan Uutiset

Fortum myy käyttö- ja kunnossapitoliiketoimintansa Naantalissa Turku Energialle

Turun Seudun Energiantuotanto Oy (TSE) keskittää Turun ja Naantalin voimalaitostensa käytön ja kunnossapidon yhdelle palveluntoimittajalle, Turku Energialle. Tällä hetkellä Turun laitoksilla toiminnasta vastaa Turku Energia ja Naantalin laitoksilla Fortum. TSE on Fortumin osaomisteinen yhtiö.

Vesivoimalan uusiminen hyödyttää vesistöä

Savon Voima Oyj on valinnut VEO:n huolehtimaan Vieremällä sijaitsevan Salahmin 1MW:n vesivoimalaitoksen koneistojen kokonaisuusinnasta. Uudistuksessa entiset pienemmät potkuriturpiinit korvataan yhdellä isommalla säädettävällä turpiinilla, jonka avulla vesistön virtaama pystytään pitämään tasaisempana ja voimalan hyötysuhdetta saadaan parannettua.

13.8.2018 | Tutkimus ja koulutus

Puettava teknologia ja lisätty todellisuus mahdollistavat uudet työtavat kunnossapidossa

Puettavaa teknologiaa voidaan käyttää robotin etäohjauksessa ja lisätty todellisuus voi opastaa mobiilia huoltohenkilöä maapallon toiselta puolelta. VTT:n tutkija, diplomi-insinööri Iina Aaltonen havaitsi väitöstyössään, että uusien teknologioiden sovellettavuus ei ole vielä riittävällä tasolla työkäyttöön. Tarvitaan käytännön tietoa työntekijän ja teknologian vuorovaikutuksesta, jotta sovellettavuus ja kalliit teknologiainvestoinnit saadaan käännettyä hyödyiksi ja voitoiksi.

Posti ja Vaisala keräävät tekoälyllä tietoa teiden kunnosta

Suomen Posti ja Vaisala yhdistävät voimansa teiden ja katujen kuntoa mittaavan tekoälylaitteiston käyttöönotossa ja kaupallistamisessa. Vaisalan kehittämä RoadAI -järjestelmä antaa tiestön kunnosta ja liikenneoloista tosiaikaisen tilannekuvan Postin jakeluautojen kameroiden ja Vaisalan antureiden kautta. Pitkällä tähtäyksellä kimppa kehittää älyliikennettä Suomessa.