Ensimmäistä kertaa Stage 5 -päästöstandardissa määritellään myös lukumääräinen yläraja pakokaasun sisältämille pienhiukkasille, yksikkönä lukumäärä/kWh. Aiemmin vain pienhiukkasten kokonaismassalle on ollut yläraja. Tutkimustemme avulla olemme saaneet uutta tietoa polttonesteiden ja voiteluaineiden päästövaikutuksista nykyaikaisissa työkonedieselmoottoreissa. Uutta tietoa voidaan hyödyntää sekä moottoriteknologian että polttonesteiden ja voiteluaineiden kehittämisessä.
Energiatekniikan maisteriopinnoissa syvensin tietojani diesel- ja kaasumoottoreista, pako- ja savukaasujen puhdistustekniikoista, polttoaineista sekä uusiutuvasta energiasta. Näillä tiedoilla suuntasin kohti väitöstyötä heti diplomityöni jälkeen. Kuvasin tutkimukseni taustaa näin kolme vuotta sitten:
Dieselmoottorien pakokaasupäästöjä pyritään jatkuvasti vähentämään. Oleellisimmat päästökomponentit ovat pienhiukkaset ja typenoksidit. (Ovaska 2013: 17.) Dieselmoottorissa pienhiukkasia syntyy enemmän, jos typenoksidien muodostuminen vähenee, ja päinvastoin. (Majewski & Khair 2006: 110.) Pienhiukkasten on todettu vaikuttavan sydän- ja verisuonijärjestelmään. Lisäksi pienhiukkaset saattavat vaikuttaa hengitykseen sekä aivoverenkiertoon. (Ovaska 2013: 14; Anderson, Thundiyil & Stolbach 2012: 166–175.)
Polttomoottoreita koskevat päästöstandardit määrittelevät, kuinka paljon moottorien pakokaasut saavat sisältää pienhiukkasia sekä kaasumaisia päästökomponentteja (CO, NOx, HC). Eri standardien määrittelemät päästörajat tiukkenevat jatkuvasti, jolloin uusien moottoreiden pakokaasupäästöjä on vähennettävä. Tämä edellyttää jatkuvaa tutkimusta ja päästöjä vähentävien teknologioiden kehittämistä. Dieselmoottorin pakokaasupäästöjä voidaan vähentää esimerkiksi pakokaasun jälkikäsittelymenetelmillä sekä parantuneilla polttoaineilla. Voiteluaineiden merkitys pienhiukkasten synnyssä lisääntyy, kun polttoaineet paranevat ja päästörajoitukset tiukkenevat. (Ovaska 2013: 72.)
Jatko-opintojeni aikana olen oppinut paljon uutta erityisesti ohjaajani professori Seppo Niemen sekä tutkimuskollegoideni ansiosta. Olen ollut tähän mennessä mukana erilaisissa Vaasan yliopiston tutkimusprojekteissa, joissa tutkimuskohteena on ollut nopeakäyntinen työkonedieselmoottori. Vastaavia moottoreita käytetään esimerkiksi maatalouden työkoneissa ja metsätraktoreissa.
Teemu Ovaska, Projektitutkija, Teknillinen tiedekunta
