Energiasektori, yhdessä meriliikenteen, ilmailun ja työkonesektorin kanssa tavoittelevat kunnianhimoisia ilmasto- ja ilmanlaatutavoitteita. Uudet polttoaineet ja teknologiat vähentävät päästöjä, mutta niiden mittaaminen vaatii huippuluokan ratkaisuja. METECH-hanke kehittää päästömittausmenetelmiä, joilla voidaan luotettavasti mitata ilmanlaadun ja ilmaston kannalta haitallisia kaasumaisia ja hiukkasmaisia epäpuhtauksia haastavissa kenttäolosuhteissa. Näin projekti tukee siirtymää kohti saasteetonta tulevaisuutta, ja luomme kilpailuetua suomalaisille yrityksille.
Kunnianhimoiset ilmastotavoitteet vaativat tarkkoja mittauksia
Meriliikenne, ilmailu, sekä energia- ja työkonesektorit ovat keskeisiä globaalin kaupan ja liikkuvuuden kannalta. Toiminta- ja turvallisuusvaatimustensa vuoksi ne joutuvat tukeutumaan polttomoottoreihin ja turbiineihin vielä lähitulevaisuudessa. Samalla ne vähentävät päästöjään asteittain parantamalla tehokkuutta ja siirtymällä kestävämpiin polttoaineisiin. Sektoreiden ilmasto- ja ilmanlaatutavoitteet ovat kunnianhimoisia, esimerkkinä meriliikenteen päästöjen nettonollatavoite vuoteen 2050 mennessä. Näiden tavoitteiden tueksi meriliikenteen kasvihuonekaasuiltaan vähäpäästöiset ratkaisut tuovat taloudellisia etuja, kun taas päästörajan ylittävät alukset joutuvat hankkimaan kompensaatioyksiköitä. Lisäksi EU:n monitorointi, raportointi ja verifiointi (MRV) asetukset edellyttävät KHK-raportointia ja EU ETS (Emission Trading Scheme) velvoittaa ostamaan päästöoikeuksia.
Uudet moottorit, polttoaineet ja pakokaasujen jälkikäsittelytekniikat mahdollistavat alhaiset päästöt, mutta niiden mittaaminen on haastavaa, etenkin kun mitataan uusia päästökomponentteja hyvin alhaisina pitoisuuksina kenttäolosuhteissa. Hiilidioksidin (CO₂) lisäksi rajoitetaan jatkossa myös voimakkaita kasvihuonekaasuja, kuten metaania (CH₄) ja typpioksiduulia (N₂O), joiden ilmastovaikutukset ovat moninkertaiset CO₂:een verrattuna. Metaanin lämmittävä vaikutus on 28-kertainen ja typpioksiduulin 273-kertainen verrattuna hiilidioksidiin. Pienetkin pitoisuudet ovat merkittäviä, ja päästökauppa tuo suomalaisille yrityksille huomattavia taloudellisia vaikutuksia.
Ilmanlaadun parantaminen ja uudet menetelmät päästöjen arviointiin
Kasvihuonekaasujen ja ilmastovaikutusten vähentämisen lisäksi on tärkeää vähentää terveyshaittoja parantamalla ilmanlaatua. Pakokaasujen jälkikäsittelytekniikat ovat tehokkaita, mutta niiden optimointi edellyttää tarkkoja mittauksia alhaisilla päästöpitoisuuksilla, esimerkiksi ammoniakin (NH₃) ja rikkidioksidin (SO₂) osalta. Myös ultrapienten hiukkasten ja mustahiilipäästöjen mittaaminen on kriittistä, sillä ne ovat erityisen haitallisia terveydelle.
”On tärkeää huomioida myös ilmakehässä liikenteen tuottamista kaasumaisista yhdisteistä syntyvät sekundäärihiukkaset, jotta voidaan huomioida päästöjen kokonaisvaikutus”, korostaa Ilmatieteen laitoksen johtava tutkija Hilkka Timonen.
Uusien polttoaineiden myötä perinteiset menetelmät eivät aina sovellu päästöjen arviontiin; esimerkiksi vety- ja ammoniakkipolttoaineille tarvitaan uusia pakokaasuvirtauksen määritysmenetelmiä.
METECH-hankkeessa toteutetaan ainutlaatuisia päästömittauskampanjoita todellisissa käyttöolosuhteissa
METECH-hanke kehittää tarkkoja mittausteknologioita ja kvantifioi päästöjä, jotta voidaan ymmärtää uusien polttoaineiden ja päästövähennysteknologioiden vaikutukset koko ketjuun: lähipäästöistä ilmakehävaikutuksiin. Kehitettävien päästömittausten on toimittava haastavissa kenttäolosuhteissa laboratorioiden lisäksi.
”METECH-hankkeessa kehitetään ja validoidaan uusia mittausmenetelmiä, jotka mahdollistavat tarkat ja luotettavat mittaukset uusilla polttoaineilla ja edistyneillä jälkikäsittelytekniikoilla. Näin varmistetaan, että teknologiat tukevat samanaikaisesti sekä ilmasto-, että ilmanlaatutavoitteiden saavuttamista”, sanoo VTT:n johtava tutkija Päivi Aakko-Saksa.
Tarkat mittaukset tuovat kilpailuetua suomalaisille yrityksille
Vähäpäästöisten teknologioiden todentaminen tarjoaa suomalaisille yrityksille merkittäviä etuja: se tukee ilmastotavoitteiden saavuttamista, parantaa ilmanlaatua ja luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Mittalaitevalmistajille markkinoita vastaavat tuotteet vahvistavat kilpailukykyä, ja mittausteknologioiden hyväksyntä lainsäädännössä laajentaa markkinoita entisestään. Tätä tukee mittausmenetelmien yhdenmukaisuuden varmistaminen kenttä- ja laboratoriotulosten välillä.
”Työtä tuetaan varmistamalla mittausmenetelmien yhdenmukaisuus kenttä- ja laboratoriotulosten välillä”, kertoo professori Topi Rönkkö Tampereen yliopistosta.
”Tarkat mittausmenetelmät ovat keskeisiä vähäpäästöisten moottorien ja tehokkaiden pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmien kehittämisessä. METECH kokoaa yhteen laaja-alaista osaamista tutkimuksesta ja teollisuudesta. Hankkeen tuloksia voidaan hyödyntää Wärtsilän moottori- ja jälkikäsitysteknologian kehitystyössä”, sanoo Wärtsilä Oyj:n tutkimuksen koordinoinnin ja rahoituksen toimitusjohtaja Kenneth Widell.
Lisätietoja
- VTT: Päivi Aakko-Saksa, johtava tutkija, [email protected],
+358 40 720 7846 - VTT: Kati Lehtoranta, johtava tutkija, [email protected],
+358 40 723 6703 - TAU: Topi Rönkkö, professori, [email protected], +358 40 198 1019
- Ilmatieteen laitos: Hilkka Timonen, johtava tutkija, [email protected], +358 50 3802864
Kolmevuotisessa Business Finlandin rahoittamassa METECH-hankkeessa ovat mukana seuraavat osapuolet: VTT, Tampereen yliopisto, Ilmatieteen laitos, Wärtsilä Finland Oy, Proventia Oy, Gasmet Technologies Oy, Dekati Oy, Pegasor Oy, Airmodus Oy, Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY, AGCO Power Oy, ja Maurus Oy. VTT:n koordinoiman hankkeen budjetti on 1,6 miljoonaa euroa.
Hanke kuuluu Wärtsilän WISE Veturi-ohjelmaan.
