Väitöstiedotteet - Tampereen teknillinen yliopisto

Enemmän biomassaa fossiilisten polttoaineiden sijaan

Jotta biomassaa voitaisiin käyttää tehokkaammin fossiilisten polttoaineiden korvaajana, erilaisten biopolttoaineiden ominaisuudet täytyy pystyä luokittelemaan nykyistä paremmin. Diplomi-insinööri Henrik Tolvasen voimalaitos- ja polttotekniikan alan väitöskirja tuo tärkeää lisätietoa aiheesta.

Kestävä kehitys, kiertotalous ja ilmastosopimukset asettavat uudenlaiset vaatimukset energiantuotannolle. Maailman energiasta noin 80 prosenttia tuotetaan vielä polttamalla fossiilisia polttoaineita.

– Fossiilisten polttiaineiden korvaaminen ympäristöystävällisillä vaihtoehdoilla on yksi tähänastisen maailmanhistorian suurimmista haasteista. Osa tästä haasteesta voidaan voittaa korvaamalla voimalaitosten tulipesään syötettävää fossiilista hiiltä biomassalla, Henrik Tolvanen sanoo.

Ongelmallista biopolttoaineen käytössä on se, että biomassa on käsitteenä laaja ja eri laatuiset kiinteät biopolttoaineet ovat hyvin erilaisia keskenään. Ne ovat myös hyvin erilaisia verrattuna kivihiileen. Niiden varastointia, kuljetusta ja polttoa voidaan kuitenkin helpottaa erilaisilla termisillä esikäsittelymenetelmillä, kuten esimerkiksi höyryräjäytyksellä.

– Esikäsittelymenetelmät lisäävät biopolttoaineiden laatukirjoa entisestään. Näin ollen on ensiarvoisen tärkeää pystyä karakterisoimaan erilaisten fossiilista hiiltä korvaavien kiinteiden bioperäisten polttoaineiden ominaisuuksia, jotta laitteistot voidaan säätää oikein, Tolvanen kertoo.

Fysikaalisten ominaisuuksien lisäksi tärkeä vaihe kiinteiden polttoaineiden karakterisoinnissa on määrittää niiden reaktiivisuus eri ympäristössä, eli esimerkiksi kuinka nopeasti puuhiukkasen jäännöshiili palaa ilmassa.

– Tieto on tärkeä voimalaitoskattiloiden suunnittelussa. Mikäli reaktiivisuus on määritetty väärin, voi se tarkoittaa lisää palamattomia hiukkasia tulipesän savukaasuissa. Tämä puolestaan huonontaa laitoksen kokonaishyötysuhdetta.

Tolvasen tutkimuksen perusteella pystytään määrittämään reaktiivisuusmittauksiin ja mallinnukseen perustuen, millaisella hiukkaskoolla eri polttoaineet saadaan poltettua tulipesässä mahdollisimman tehokkaasti.

Väitöstilaisuus tiistaina 19.1.2016

Diplomi-insinööri Henrik Tolvasen voimalaitos- ja polttotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Advanced Solid Fuel Characterization for Reactivity and Physical Property Comparison tarkastetaan Tampereen Teknillisen Yliopiston (TTY) Luonnontieteiden tiedekunnassa tiistaina 19.1.2016 kello 12.00 alkaen Konetalon salissa K1702 (Korkeakoulunkatu 6, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Terese Løvås  (Norwegian University of Science and Technology, Norja). Tilaisuutta valvoo professori Risto Raiko TTY:n kemian ja biotekniikan laitokselta.

Henrik Tolvanen (30) työskentelee tutkijana TTY:n kemian ja biotekniikan laitoksella Voimalaitos- ja polttotekniikan tutkimusryhmässä.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://URN.fi/URN:ISBN:978-952-15-3674-8

Lisätietoja: Henrik Tolvanen, puh. 040 861 6718,

 

Uutisen jättäjä: Sanna Kähkönen
Asiasanat: tiede ja tutkimus