4/2013

Puhtaampaa ilmaa ja energiaa kaupunkeihin

Topi Rönkkö

Topi Rönkkö uskoo, että TTY:n poltto- ja päästötutkimuksen osaamiselle
on globaalia kysyntää. Yksi mahdollisista kohteista on vakavista
ilmanlaatuongelmista kärsivä Kiina.

Pilvenä pöllyävä katupöly ärsyttää ja puhuttaa, mutta todellisuudessa kaupunki-ilmassa on myös paljon muita, silmälle näkymättömiä hiukkasia.

Ympäristön hiukkasia pidetään yhtenä merkittävimmistä terveysriskeistä ihmisille.

– Dieselajoneuvojen pakokaasussa voi olla satamiljoonaa hiukkasta kuutiosenttimetrissä. Ihminen näkee kuitenkin vain katupölyn, sillä sen hiukkaskoko on jopa yli 100-kertainen pakokaasuhiukkaseen verrattuna, kertoo dosentti Topi Rönkkö TTY:n aerosolifysiikan laboratoriosta.

Dieselkäyttöisten moottoriajoneuvojen todelliset päästöt ja kaupunkien ilmanlaatu ovat TTY:n aerosolifysiikan laboratorion keskeisiä tutkimusaiheita. Erityisesti kiinnostavat pakokaasun pienimmät nanohiukkaset.

Laboratorio kehittää erilaisia mittalaitteita ja mittausmenetelmiä ilmassa leijuvien hiukkasten karakterisoimiseksi. Viime vuosina tutkimusta on laajennettu myös laivojen, bensiinikäyttöisten ajoneuvojen ja kaasumoottorien päästöjen mittaamiseen.

Puupelletit korvaavat kivihiiltä

TTY on ollut viime vuodet aktiivisesti mukana ympäristö- ja päästömittausten mittalaitteita ja mittausmenetelmiä kehittävässä MMEA-tutkimusohjelmassa (Measurement, Monitoring and Environmental Assessment). Viisivuotinen, vuosibudjetiltaan yli kymmenen miljoonan euron ohjelma on osa energia- ja ympäristöalan strategisen huippuosaamisen CLEEN-keskittymää.

Parhaillaan MMEA:ssa selvitetään energiantuotannon päästöjä. Salmisaaren ja Hanasaaren voimaloissa Helsingissä tutkitaan, kuinka kivihiilivoimalan ympäristövaikutukset muuttuvat, kun osa kivihiilestä korvataan biopolttoaineella, tässä tapauksessa puupelleteillä. Kenttäkokeitakin on jo tehty. Uudet mittaukset Hanasaaressa alkavat lähiaikoina laajassa konsortiossa, johon kuuluvat TTY:n lisäksi Helsingin Energia, Ilmatieteen laitos, Metso Oyj, Metropolia AMK, Dekati Oy, Pegasor Oy, Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY ja VTT.

TTY:llä on hankkeessa keskeinen rooli. Se toi tutkimuskonsortioon myös useita yrityksiä.

– Kenttäkokeissa TTY:n hiukkasmittalaitteita käytettään voimalan tulipesän prosessien tutkimisessa. Lisäksi niitä asennetaan voimalan piippuun primääripäästöjen karakterisoimiseksi sekä voimalan yläpuolella päästöjä mittaavaan helikopteriin, Rönkkö kertoo.

– Ympäristövaikutusten lisäksi tietoa hankitaan rinnakkaispolton vaikutuksista kulumiseen ja korroosioon, mikä kiinnostaa varsinkin teollisuudelle prosessilaitteita valmistavia yrityksiä.

TTY osallistui myös edelliseen, Salmisaaren voimalan ympäristö- ja ilmastovaikutuksia mitanneeseen tutkimukseen. Tulosten mukaan puupelletin seospoltto vähensi ilmastovaikutuksia. Poltettavien ainesten parasta seossuhdetta etsitään edelleen.

Seuraavaksi ehkä Kiinaan

Topi Rönkkö arvioi, että monipuolisen tutkimuskonsortion ansiosta mittausten tuloksia voidaan soveltaa laajalti.

– Hanasaaren kenttäkoe on hyvä testialusta uusille mittalaitteille, ja voimme käyttää kokeessa myös erilaisia mittaustekniikoita. Erittäin tärkeää tietenkin on, että ymmärryksemme polttoprosessien päästöistä ja niiden muuntumasta ilmakehässä lisääntyy.

Seuraava askel voisi olla TTY:n mittaustekniikoiden, poltto-osaamisen ja päästöjen vähennystekniikoiden vieminen huonosta ilmanlaadusta kärsivään Kiinaan. Suomi ja Kiina ovat solmineet Beautiful Beijing -sopimuksen, joka vie suomalaista tutkimusosaamista ja cleantech-yritystoimintaa kiinalaisten elämänlaadun parantamiseksi.

 

Nuuskija-auto vainuaa haitalliset päästöt

Nuuskija-auto

Nuuskija ja ajoneuvoyhdistelmä ovat lähdössä satojen
kilometrien mittausajoon, jonka aikana selvitetään
ajoneuvon todelliset päästöt.(Kuva: Pasi Perhoniemi)

TTY:n aerosolifysiikan laboratorion kehittämillä mittauslaitteilla varustettu Nuuskija-auto on mitannut Helsingin ilmanlaatua ja ajoneuvopäästöjä jo vuodesta 2003. Metropolia Ammattikorkeakoulun omistama Nuuskija palvelee opetus- ja tutkimuskäytössä.

– Vaativimmat kokeet on tehty ajamalla raskaan, 25-metrisen ajoneuvoyhdistelmän perässä jopa 700 kilometrin osuuksia ja selvitetty, miten ajoneuvon todelliset päästöt muuttuvat polttoainetta, moottoriöljyä ja pakokaasun jälkikäsittelyä vaihtamalla, dosentti Topi Rönkkö TTY:ltä kertoo.

Viimeksi Nuuskija-auto selvitti, miten suurille hiukkaspäästöille bussipysäkeillä odottavat ihmiset altistuvat ja miten bussien tekniset ratkaisut vaikuttavat niihin. Tulokset valmistuvat ensi keväänä.

Kuinka paljon bussipysäkillä altistuu pakokaasuille? (MTV 18.11.2013)


 

Teksti: Päivi Eskelinen
Kuva: Petri Laitinen

Kerro kaverille
Myrskyn noustessa punnitaan toimintavarmuus
Myrskyn noustessa punnitaan toimintavarmuus
4/2013
Myrskyn noustessa punnitaan toimintavarmuus
Suomalainen sellu taipuu design-tuotteeksi
Suomalainen sellu taipuu design-tuotteeksi
4/2013
Suomalainen sellu taipuu design-tuotteeksi
Vedystä kasvihuoneilmiön kukistaja?
Vedystä kasvihuoneilmiön kukistaja?
4/2013
Vedystä kasvihuoneilmiön kukistaja?
Jätettä ahmivat bakteerit tuottavat vetyä
Jätettä ahmivat bakteerit tuottavat vetyä
4/2013
Jätettä ahmivat bakteerit tuottavat vetyä
Aika hullaantua teknologiasta
Aika hullaantua teknologiasta
4/2013
Aika hullaantua teknologiasta
Miksi pakokaasu näkyy pakkasella?
Miksi pakokaasu näkyy pakkasella?
4/2013
Miksi pakokaasu näkyy pakkasella?
Kosteusongelmat ja energiankulutus ovat rakennusfysiikan haasteita
Kosteusongelmat ja energiankulutus ovat rakennusfysiikan haasteita
4/2013
Kosteusongelmat ja energiankulutus ovat rakennusfysiikan haasteita
Energiatehokkaiden järjestelmien tutkimus vaatii yhteistyötä
Energiatehokkaiden järjestelmien tutkimus vaatii yhteistyötä
4/2013
Energiatehokkaiden järjestelmien tutkimus vaatii yhteistyötä
Hamletin yönäytöksestä Tampere-talon isoon saliin
Hamletin yönäytöksestä Tampere-talon isoon saliin
4/2013
Hamletin yönäytöksestä Tampere-talon isoon saliin
Alumniyhdistys juhlisti puolipyöreitä vuosiaan
Alumniyhdistys juhlisti puolipyöreitä vuosiaan
4/2013
Alumniyhdistys juhlisti puolipyöreitä vuosiaan
LUMA-toiminta täytti 10 vuotta
LUMA-toiminta täytti 10 vuotta
4/2013
LUMA-toiminta täytti 10 vuotta
Joulutoivotus
Joulutoivotus
4/2013
Joulutoivotus

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi