Väitös: Yhdistämällä kaksi huonoa polttoainetta saadaankin yksi ihan hyvä
Haastavana polttoaineena tunnetun biodieselin ja korkearikkisen fossiilisen polttoaineen seoksella saavutetaan tuplahyöty: biodieselin säilyvyys paranee samalla kun polttoaineseoksen kokonaisrikkipitoisuus laskee ja se on hyväksi ympäristölle. Tämä käy ilmi Katriina Sirviön uudesta energiatekniikan alan väitöstutkimuksesta, jossa tutkittiin polttoaineseosten ominaisuuksia ja käytettävyyttä moottoreissa.
– 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.
Lisätiedot
Katriina Sirviö, puh. 029-4498315, katriina.sirvio(at)uwasa.fi
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 ja tilaukset: 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.
Väitöstilaisuus
FM Leea Katriina Sirviön energiatekniikan alaan kuuluva väitöskirjatutkimus ”Issues of various alternative fuel blends for off-road, marine and power plant diesel engines” tarkastetaan perjantaina 15.6.2018 klo 12 alkaen auditorio Kurténissa (Tervahovi, Vaasan yliopisto).
Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii professori (emer.) Jukka Ahokas (Helsingin yliopisto) ja kustoksena professori Seppo Niemi.
Mitä mieltä olit jutusta?