PUUKAASUN YLEISTYMISEN ESTEET LIIKENNEKÄYTÖSSÄ

teksti: Vesa Mikkonen

                   etusivulle

 

Nykyisin puukaasulle voidaan muuntaa käytännössä ainoastaan ennen 1.7.1987 käyttöön otettuja ajoneuvoja. Uusia ajoneuvoja ei voida muuntaa käymään puukaasulla, koska puukaasua ei ole tunnustettu Euro -normeissa liikennepolttoaineeksi, eikä sille ole määritelty raja-arvoja. Koska Suomesta ei riittävän vanhoja hyväkuntoisia ajoneuvoja tahdo löytyä, autoja on hankittu myös ulkomailta. Vanhan kaluston käyttö vie uskottavuutta tekniikan käyttökelpoisuudesta ja varmistaa, ettei laitteita ryhdytä valmistamaan kaupallisesti.

 

Puukaasukäytölle tulisi saada omat raja-arvot, jotka ovat täytettävissä kyseisellä tekniikalla. Koska polttoaine on uusiutuva ja ei aiheuta hiilidioksidipäästöjä, on mielestämme perusteltua sallia sille suuremmat päästöt muiden päästökomponenttien osalta verrattuna esim. bensiinillä tai maakaasulla käyttämiseen.

Laitteiden jälkiasentamista vaikeuttavat lisäksi monet tekniset ja verotukselliset vaatimukset. Usein pakettiauton muuntaminen puukaasulle tyssää pakettiautojen lievemmän verotuksen pohjana oleviin tilan käyttöä ja hyötykuorman kantavuutta koskeviin määräyksiin.

Jotta tekniikan hyödyntäminen olisi käyttäjälleen houkuttelevaa, käytön taloudellinen edullisuus tulee säilyttää ja sitä tulee kyetä edelleen lisäämään suhteessa öljypohjaisiin polttoaineisiin.

 

                   KAASUTUSTEKNIIKAN ETUJA

                   YMPÄRISTÖ  

 

Kaasutustekniikkaa hyväksikäyttäen on mahdollista hyödyntää uusiutuvia energialähteitä, jotka eivät aiheuta hiilidioksidipäästöjä.

Kaasuttimien polttoainetta ei tarvitse viljellä, vaan se voidaan kerätä luonnosta. Näin autojen energian tuotantoa varten ei ole tarpeen ottaa lisää maata viljelykseen, mikä on luonnon monimuotoisuuden säilyttämisen kannalta merkittävä etu.

 

                   TYÖLLISYYS JA MAASEUDUN ELINVOIMAISUUS

 

Soveltuvia polttoainetta on Suomessa runsaasti ja helposti saatavilla. Luonnonvaroja voidaan hyödyntää korkealla kokonaishyötysuhteella käyttäen yksinkertaista ja hajautettua energian huoltoketjua. Taloudellista toimintaa syntyisi ympäri Suomea sinne missä on raaka-ainettakin. Laitteiden valmistaminen voisi luoda uutta liiketoimintaa Suomeen.

 

                   TALOUDELLISET NÄKÖKOHDAT   

             

Kaupallisesti saatavilla olevalla polttoturpeella energiakustannus vastaa puukaasuauton käyttäjän kannalta noin 10 sentin bensiinin litrahintaa, mikä jää siis selvästi alle bensiinin verottaman hintatason. Itse muutoin hyödyntämiskelvottomasta puusta omaan käyttöön valmistettu polttoaine on käyttäjälleen jokseenkin ilmaista.

Kaasutuslaitteiden hankintakustannus on kuitenkin merkittävä, samoin laitteiden vaatima huolto, mikäli huoltotyölle lasketaan hinta.

 

                   KRIISIVALMIUS JA HAJAUTETTU TUOTANTO

 

Puukaasuttimia käytettiin menestyksellisesti toisen maailmansodan aikana alueilla, missä öljypohjaisia polttoaineita ei ollut käytettävissä. Auttavasti käyttökelpoisia laitteita kyettiin valmistamaan silloisella tekniikalla nopeasti, vaikka sotatarvikkeiden valmistus vei parhaat materiaalit.

Hajautettu, kokonaan kotimaiseen polttoaineeseen pohjautuva energian huoltoketju ei lamaannu yksittäisten terroritekojen tai laajojenkaan kansainvälisten sotatoimien vuoksi. Yksittäisiä suuria polttoaineen kuljetukseen, varastointiin tai jalostukseen liittyviä laitoksia ei tarvita.

Toimivien ja kestävien kaasutinlaitteiden laajamittainen valmistaminen vasta mahdollisen kriisitilanteen koitettua ei kuitenkaan onnistu. Laitteiden tuotekehitys ja valmistus edellyttää korkealuokkaisia materiaaleja, aikaa ja osaamista.

 

                   LÄHES KAIKKI BIOMASSA SOVELTUU POLTTOAINEEKSI

 

Puukaasuttimen polttoaineeksi soveltuvat kaikki puulajit, niin oksat, rungot kuin juuretkin. Puu tulee vain pilkkoa sopivan kokoisiksi suhteellisen säännöllisen muotoisiksi kappaleiksi eli pilkkeiksi, kooltaan noin 50 - 100 g / pala. Puun tulee olla kuivaa. Kuivaaminen ulkoilmassa riittää, varsinaista lämmöllä kuivaamista ei tarvita.

Puukaasuttimissa on myös mahdollista käyttää lähes kaikenlaista muutakin biomassaa kuivattuna ja briketöitynä. Tällaisia saatavilla olevia ja nykyisin usein heikosti hyödynnettyjä raaka-ainelähteitä ovat mm.

 

                     *Peltoviljelyn korsijäte

                     *Hakkuutähteet, neulaset, oksat ja kannot

                    *Teollisuudessa syntyvät kuori, puru ja sahajauho

                     *Pakkausjätteistä puu, pahvi ja poltettavat muovit

                    *Turve

 

Näistä raaka-aineista turpeesta valmistetaan jo nykyisin kaupallisesti puukaasuttimeen erittäin hyvin soveltuvaa polttoainetta.

 

               KAASUTINLAITTEISTON TOIMINTA

                   TOIMINTAPERIAATE

 

Kaasutinlaitteisto muuntaa käytettävän polttoaineen auton moottorissa poltettavaksi kaasuksi. Kaasutinlaitteisto korvaa ajoneuvossa siis vain sen polttoainesäiliön ja polttoainejärjestelmän. Muutoin auto jää jokseenkin ennalleen.

 

Itse kaasutus suoritetaan polttamalla käytettävä polttoaine ensin korkeassa lämpötilassa. Palamiskaasujen reagoidessa hiiltyneen polttoaineen kanssa, palamiskaasujen hiilidioksidi ja veteen sitoutunut vety pelkistyvät muodostaen vetyä ja hiilimonoksidia, jotka ovat kaasun palavat ainesosat. Lisäksi kaasuun jää ilmasta peräisin olevaa typpeä laimentamaan sitä. Palaminen kaasuttimessa tapahtuu moottorin kehittämän imuvirtauksen avulla ja kaasutin sammuu automaattisesti pysäytettäessä auton moottori.

 

                  KAASUN KOOSTUMUS   

  

                  Puu- ja turvekaasu sisältää:

                  20 % Hiilimonoksidia ( CO )

                  20 % Vetyä ( H2 )

                  10 % Hiilidioksidia ( CO2 )

                  50 % Typpeä ( N )

 Oikea seossuhde kaasua poltettaessa saavutetaan, kun moottoriin menevään kaasuun sekoitetaan suunnilleen puolet ilmaa.

 

             TURVALLISUUS

 

Koko kaasutinlaitteistossa on alipaine moottorin käydessä, eikä itse kaasusta ole näin ollen häkämyrkytyksen vaaraa. Hiukan hiilimonoksidia tulee ainoastaan moottorin pakokaasuissa, kuten kaikista muistakin polttomoottorikäyttöisistä ajoneuvoista.

 

Kaasun myrkyllisyys johtuu sen sisältämästä hiilimonoksidista. Myrkytysvaara voidaan välttää kokonaan käyttämällä laitteita ulkona. Puusta tuotettu kaasu sisältää myös aina aistittavia savun hajun antavia yhdisteitä, toisin kuin sota-aikaan yleisesti käytettyjen hiilikaasuttimien puhdas häkäkaasu. Häkämyrkytykset liittyivät yleensä juuri hiiltä polttoaineen käyttäviin ajoneuvoihin, harvemmin puuta polttoaineenaan käyttäviin. Vanhojen perinteisellä bensiinikaasuttimella varustettujen ajoneuvojen pakokaasut saattavat myös sisältää hiilimonoksidia viitisen prosenttia käydessään bensiinillä tyhjäkäyntiä rikastin päällä.

Käytännössä ajoneuvon tankissa oleva tulenarka bensiini on suurempi turvallisuusriski kuin puukaasutin.

 

               KAASU MOOTTORIPOLTTOAINEENA

PUUKAASUN SOVELTUVUUS MOOTTORIPOLTTOAINEEKSI

 

Kaasun poltto-ominaisuudet eivät ole parhaat mahdolliset moottorista saatavan tehon kannalta. Toisin kuin bensiinillä, generaattorikaasu syrjäyttää noin puolet moottorin bensiinillä ottamasta ilmasta sylinterin täytöstä kohden laskettuna.  Tämä alentaa moottorin kehittämää tehoa, mutta ei hyötysuhdetta.

PÄÄSTÖT

Auton vuosikatsastuksen yhteydessä suoritetuissa mittauksissa moottorin on todettu pyörivän puukaasulla erittäin puhtaasti. Pakokaasujen on mittauksissa todettu sisältävän noin 0,2 % CO ja noin 20 ppm HC.

 

               HYÖTYSUHDE

 

Kaasutuksessa saavutetaan varsin korkea hyötysuhde. Tyypillisesti vain noin 20 - 25 % energiasta häviää kaasutusvaiheessa. Kaasutuksen korkea hyötysuhde perustuu energian vapautumiseen palamisessa pääosin vasta toisen happiatomin liittyessä hiileen sekä lämmön talteenottoon ja energian siirtämiseen kaasuttimeen sisään syötettävään ilmaan, minkä ansiosta polttoaineen sisältämää veteen sitoutunutta vetyä saadaan pelkistymään vedyksi. Kaasun polttaminen nykyisissä auton bensiinimoottoreissa alentaa hiukan moottorin hyötysuhdetta, mutta se olisi nostettavissa vähintään bensiinimoottorin tasolle, jos moottori suunniteltaisiin kaasulla käytettäväksi ja rakennettaisiin kaasukäytön mahdollistamalle oleellisesti korkeammalle puristussuhteelle. Verrattaessa muihin vaihtoehtoisiin tekniikoihin, kaasutus tarjoaa ylivertaisen vapauden polttoainehuollon järjestämiseksi. Koko energian tuotantoketjun hyötysuhde muodostuu korkeaksi, kun kemiallista jalostusta ei tarvita ja kuljetusmatkat jäävät lyhyiksi.