Tutkimus ja koulutus | 18.9.2020

Väitös: Tarkempaa tietoa liikenteen hiukkaspäästöistä

Ajoneuvojen polttomoottorien suorien hiukkaspäästöjen lisäksi myös tietyt pakokaasun sisältämät kaasumaiset yhdisteet voivat tiivistyä hiukkasiksi nukleaatioksi kutsutussa prosessissa. Tarkkaa mekanismia ja määrää nukleaatiolle ajoneuvojen pakokaasussa ei kuitenkaan vielä tunneta. Diplomi-insinööri Miska Olin tutki ilmiötä väitöskirjatyössään rikkihapon näkökulmasta tietokonesimulaatioiden, laboratoriokokeiden ja kenttämittausten avulla.

cars

Kuva: Pexels

Ulkoilman pienhiukkaset vaikuttavat heikentävästi ihmisten terveyteen ja näkyvyyteen, mutta niillä on myös erisuuntaisia vaikutuksia Maan säteilytasapainoon. Liikenteen hiukkaspäästöt sisältävät sekä ilmastoa lämmittäviä että sitä viilentäviä hiukkasia. Kokonaisvaikutukseen liittyy kuitenkin vielä suuria epävarmuuksia. 

Etenkin ajoneuvopakokaasussa tapahtuva nukleaatiomekanismi ja -nopeus ovat olleet huonosti tunnettuja. Nukleaationopeutta eri parametrien suhteen tutkimalla saadaan tietoa sekä nukleaatiomekanismista että liikennemäärien, polttoaineen laadun ja pakokaasun puhdistustekniikoiden vaikutuksesta ilmakehän hiukkaspitoisuuksiin laajemmassa mittakaavassa. Miska Olin tutki väitöskirjatyössään, miten nukleaatiolle tärkein yhdiste – rikkihappo – muodostuu ja muodostaa uusia hiukkasia sekä tuoreessa että kaupunkiympäristöön jo levinneessä pakokaasussa.

Väitöskirjatyössä muun muassa kehitettiin virtauslaskentaa hyödyntävä aerosolimalli ja pakokaasuolosuhteita kuvaavaa rikkihapon tuottolaitteistoa sekä toteutettiin kuukauden pituinen rikkihappo- ja pienhiukkasmittaus vilkasliikenteisen tien laidalla uusimpia mittaustekniikoita käyttäen.

– Koska teorioiden perusteella lasketut nukleaationopeudet poikkeavat mitatuista jopa useilla kertaluokilla, nukleaationopeudet pakokaasussa selvitettiin laboratoriokokeiden ja inversiomallinnusten avulla. Vaikka nopeudet selvitettiin vain binääriselle rikkihappo-vesinukleaatiolle, tulokset parantavat mahdollisuuksia vielä moniulotteisemmille jatkotutkimuksille, joissa otettaisi huomioon myös muita hiukkasia muodostavia yhdisteitä hyvin laajakirjoisessa pakokaasussa, Miska Olin sanoo.

Miska Olin asuu Kangasalla ja työskentelee Tampereen yliopistossa. Hän on kotoisin Porista.

Diplomi-insinööri Miska Olinin fysiikan alaan kuuluva väitöskirja On Sulfuric Acid and Nanocluster Formation in Vehicle Exhaust tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa pe 25.9.2020 klo 12 Sähkötalon auditoriossa SA203 (S2), Korkeakoulunkatu 3, Tampere. Vastaväittäjänä toimii professori Jorma Jokiniemi Itä-Suomen yliopistosta. Kustoksena toimii professori Miikka Dal Maso Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1665-5

Uusimmat artikkelit

27.10.2020 | Alan Uutiset

Valmetin Q3 tulos vakaa – vahva kehitys Papereissa jatkui

Konepajayhtiö Valmetin tilausmäärät laskivat odotetusti kolmannella kvartaalilla, mutta vertailukelpoinen liiketulos nousi edellisvuoden vastaavaan ajankohtaan nähden. 

Liikenteen päästöt puoleen 2030 mennessä – laaja keinovalikoima avuksi

Liikenne- ja viestintäministeriön johtama fossiilittoman liikenteen työryhmä on antanut suosituksensa siitä, miten kotimaan liikenteen kasvihuonekaasupäästöt voidaan puolittaa vuoteen 2030 mennessä ja pudottaa nollaan vuoteen 2045 mennessä. Työryhmä on tarkastellut myös keinoja, joiden avulla kansainvälisen meri- ja lentoliikenteen päästöjä voitaisiin vähentää Suomessa.

22.10.2020 | Tutkimus ja koulutus

LUT: Uutta rakennusmateriaalia teollisuuden sivuainevirroista

Teollisuuden sivuainevirroista on kehitetty Urban Infra Revolution -hankkeessa rakentamiseen soveltuvia, ekologisia ja 3D-tulostettavia geopolymeerikomposiitteja. Materiaaleja testataan Lappeenrannassa junaradan meluesteessä. Hankekonsortio pyrkii luomaan materiaaleille kannattavan liiketoimintaekosysteemin.

HSY: Häiriöttömämpää viemäröintiä pumppaamosaneerauksilla

Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY:n jätevedenpumppaamo Vantaan Ylästöntiellä uusitaan. Pumppaamon kapasiteetti nousee ja samalla se uudistuu teknisesti. Pumppaamojen ja viemäreiden saneerauksella parannetaan toimintavarmuutta ja vähennetään häiriöitä, joista pahimmillaan voi syntyä jäteveden ylivuoto maastoon tai vesistöön.

SSAB:n Raahen-tehtaalla kokeiltiin lisätyn todellisuuden hyödyntämistä asennustyön valvonnassa

SSAB:n Raahen-tehtaan nauhavalssaamon vuosihuollossa otettiin kesällä digiloikka, kun asennustyön valvonnassa hyödynnettiin ensimmäistä kertaa lisättyä todellisuutta (AR). Tämä mahdollisti sen, että kyseistä asennustyötä yleensä valvovan asiantuntijan ei tarvinnut matkustaa Saksasta SSAB:n tehtaalle Raaheen, vaan hän pystyi seuraamaan ja ohjaamaan työtä AR-lasien kautta, jotka oli kiinnitetty tehtaan oman asennusvalvojan kypärään.

20.9.2020 | Kumppaniartikkeli

Somotec: Lisää kulumiskestävyyttä tuotantoprosessiin

Teollisuuden kasvavat kilpailukyky- ja tehokkuusvaatimukset sekä usein raskaat käyttöolosuhteet edellyttävät laitteiden kulutuksen- ja korroosionkestävyyden jatkuvaa parantamista.

OL3 EPR:n sähköntuotanto alkaa helmikuussa 2022

Teollisuuden Voima Oyj (TVO) on saanut laitostoimittaja Areva-Siemens -konsortiolta päivitetyn aikataulun OL3 EPR -laitosyksikön käyttöönotosta. Sen mukaan polttoaine ladataan reaktoriin maaliskuussa 2021, laitosyksikkö liitetään valtakunnan sähköverkkoon saman vuoden lokakuussa ja säännöllinen sähköntuotanto alkaa helmikuussa 2022.