Hyppää pääsisältöön

Ukrainan sodan vaikutukset yliopistoon

Palavia puita uunissa.

Uusi menetelmä puun pienpolton hiukkaspäästöjen vähentämiseksi

Itä-Suomen yliopiston Pienhiukkas- ja aerosolitekniikan laboratoriossa on kehitetty uudenlainen tekniikka, jolla saadaan puuta polttavan tulisijan hiukkaspäästöjä vähennettyä noin puoleen.

Menetelmä perustuu palamisessa muodostuvaan luonnolliseen sähköiseen varaukseen, jota hyödynnetään pienhiukkasten sieppaamiseksi heti tulipesässä. Menetelmän etuina ovat erityisesti sen huoltovapaus ja yksinkertainen toimintaperiaate.

Puun pienpoltto on maailmanlaajuisesti yksi merkittävimmistä pienhiukkaspäästöjen lähteistä, vapauttaen ilmakehään runsaasti muun muassa ilmastoa lämmittäviä ja terveydelle haitallisia mustahiilihiukkasia eli niin sanottua nokea.  Tällä hetkellä Suomessa yli puolet mustahiilipäästöistä on arvioitu syntyvän puun pienpoltosta. Euroopan Unionin alueelle on tulossa vuoden 2022 alusta voimaan uudet päästörajoitukset, jotka koskevat nyt ensimmäistä kertaa myös uusia tulisijoja. Uusien päästörajoitusten on arvioitu luovan tarpeen päästöjen suodatusmenetelmille myös tulisijoissa. Hiukkaspäästöjen vähentämiseksi Keski-Euroopassa onkin tullut markkinoille piipun päähän asennettavia sähkösuodattimia, joilla voidaan vähentää tehokkaasti hiukkaspäästöjä, mutta jotka lisäävät myös nuohoustarvetta. Tässä tutkimuksessa kehitetyssä menetelmässä nokihiukkaset siepataan jo tulisijan sisällä niin korkeassa lämpötilassa, että ne palavat pois itsestään, mikä vähentää laitteiston huoltotarvetta. Lisäksi sähkönkulutus on kehitetyssä tekniikassa hyvin vähäinen, koska se hyödyntää palamisessa muodostuvia luonnollisia sähkövarauksia.

Tutkimus tehtiin osana Business Finlandin, Euroopan aluekehitysrahaston ja suomalaisten yritysten rahoittamaa KATE-tutkimushanketta (Päästöjen hallinnan ja katalyysikemian liiketoimintaekosysteemi ympäristöystävällisten poltto- ja teollisuusprosessien kehittämiseksi). Suomalaisista tulisijavalmistajista Turun Uunisepät ja Tulikivi rahoittivat hanketta.

Lisätietoja:

Nuorempi tutkija, DI Heikki Suhonen, heikki.suhonen (a) uef.fi, p. 040 759 2053

Apulaisprofessori, FT Olli Sippula, olli.sippula (a) uef.fi, p. 040 355 3397

Tutkimus on julkaistu tieteellisenä artikkelina:

Suhonen, H., Laitinen, A., Kortelainen, M., Koponen, H., Kinnunen, N., Suvanto, M., Tissari, J. & Sippula, O. 2021, "Novel fine particle reduction method for wood stoves based on high-temperature electric collection of naturally charged soot particles", Journal of Cleaner Production, vol. 312.

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127831

Avainsanat