Kuorma-auton pakokaasun metaanipäästöjä onnistuttiin vähentämään tutkimuksessa merkittävästi uuden katalysaattoriteknologian avulla. Tulos on merkittävä, sillä liikenne on yksi eniten ilmaa saastuttavimmista tekijöitä koko maailmassa.
Tutkimuksen tavoitetta, jossa metaanipäästöjä aiottiin vähentää 75 prosenttia, pidettiin yleisesti mahdottomana. Tavoitteeseen kuitenkin päästiin – ja ylikin, sillä metaanipäästöt vähenivät reilusti yli 90 prosenttia.
—Aikaisemmin ajateltiin, että auton katalysaattorin komponenttien täytyy ehdottomasti olla tietyssä järjestyksessä. Kokeilimme laboratoriossamme uudenlaista kaksiosaista kombinatorista katalysaattoria, jossa metaanin hapetuskatalysaattorin ja kolmitoimikatalysaattorin järjestys vaihdettiin toisinpäin, kuvailee kemian laitoksen johtaja, professori Mika Suvanto.
Osien järjestys käännettiin toisinpäin tutkija Niko Kinnusen ehdotuksesta.
– Uuden katalysaattorisysteemin alkupäässä on keskeinen innovaatiomme metaanipäästöjen hallinnasta. Typen oksideja taas kontrolloidaan laitteen loppupäässä, Suvanto kuvaa.
Katalysaattori poistaa häkää ja nostaa samalla pakokaasun lämpötilaa katalyysiprosessissa. Samalla se Kinnusen mukaan kerää rikin, vaikka sitä onkin pakokaasussa todella vähän.
—Innovatiivisen katalyytin avulla ongelma voidaan minimoida, mutta ei kokonaan poistaa. Uusi teknologia lisää katalysaattorin käyttöikää merkittävästi, Kinnunen toteaa.
Niko Kinnusen mukaan uusi teknologia lisää katalysaattorin käyttöikää merkittävästi.
Saavutetun uraauurtavan tutkimustuloksen takana on vahva kansainvälinen yhteistyö. Laajan eurooppalaisen konsortion HDGAS-projektin työpaketissa olivat mukana Itä-Suomen yliopiston lisäksi Politecnico di Milano, Alankomaiden sovelletun tieteellisen tutkimuksen järjestö TNO, katalysaattorivalmistaja Dinex Ecocat sekä kansainvälinen insinööri- ja konsulttiyhtiö Ricardo.
—Katalysaattoritutkimuksen perusidea syntyi meillä. Mukana oli isoja autonvalmistajia sekä tarvittavien alojen teknologia-osaajia, joten innovaatiota pystyttiin testaamaan teollisessa mittakaavassa. Projektissa kehitettiin kolme kuorma-autoa, joista yhdessä kokeiltiin tätä kyseistä systeemiä, kuvailee Kinnunen.
Maakaasu ja biokaasu sisältävät metaania, joka on hiilidioksidia pahempi kasvihuonekaasu. – Siksi se on tärkeää poistaa katalyytillä, Kinnunen sanoo.
—Testasimme ja uudelleen tarkastelimme aiemmin teollisuudessa sivuutettuja menetelmiä.
Kokeilimme uudenlaista kaksiosaista kombinatorista katalysaattoria.
Mika Suvanto, professori
Hankkeen tavoitteena on saada uudet innovaatiot teolliseen tuotantoon raskaissa ajoneuvoissa jo vuoteen 2020 mennessä. Dual Fuel-, eli diesel- ja maakaasukäyttöisten ajoneuvojen kehittäminen ja päästöjen merkittävä vähentäminen uuden teknologian avulla ovat tärkeitä etappeja matkalla kohti päästöttömämpää liikennettä Euroopassa.
Julkaistu Saima-lehdessä 1/2019