Aalto-yliopiston ja Turun yliopiston uusi Hennes-tutkimushanke on saanut 1,7 miljoonan euron rahoituksen Business Finlandilta.
Hennes-projekti on osa Wärtsilän Zero Emission Marine -ekosysteemihanketta, jonka tavoitteena on edesauttaa muun muassa nollapäästöisen meritekniikan kehittämistä. Vedyn perusominaisuuksia selvittävän projektin tuloksia voivat hyödyntää niin tiedeyhteisö ja kuin teollisuus.
”Vetykäyttöisiä polttomoottoreja on tutkittu melko paljon. Niitä ei kuitenkaan ole otettu laajalti käyttöön sähköntuotannossa ja liikenteessä, sillä vedyn palamisesta moottorissa on vain vähän perustietoa”, taustoittaa virtausfysiikan ja energiatekniikan professori Ville Vuorinen Aalto-yliopistosta.
”Tarvitsemme syvempää tietoa ja ymmärrystä vedyn termodynamiikasta, virtausmekaniikasta, typenoksidipäästöistä ja palamisprosesseista.”
Mallinnus kokeellisen tutkimuksen pohjana
Aallosta tutkimuksessa on mukana myös palotekniikan professori Simo Hostikka. Vuorisen ryhmän tutkimuskohteina ovat erityisesti polttimien liekit ja palamisilmiöt polttomoottoreissa, kun taas Hostikan ryhmä keskittyy vedyn paloturvallisuuden tutkimiseen.
Vety poikkeaa perinteisistä polttoaineista termodynaamisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa osalta ja käyttäytyy palamisprosesseissa eri tavoin. Myös vedyn syttymisherkkyys ja molekyylin pieni koko asettavat haasteita sekä palamisen hallinnalle että vedyn varastoinnille.
Avainroolissa hankkeessa on edistyneiden 3d-simulointimenetelmien ja kokeellisen tutkimuksen yhdistäminen.
Uutta tietoa tarvitaan esimerkiksi nestemäisen vedyn varastoimiseen ja energian siirroissa käytettävien lämmönvaihtimien ja höyrystimien kehittämiseen ja suunnitteluun.
”Arvoketjun kehittäminen vaatii perusymmärrystä”
Turun yliopiston konetekniikan apulaisprofessori Armin Wehrfritz ja hänen ryhmänsä tutkivat vedyn ja vedystä johdettujen polttoaineiden termodynaamisia ja olomuodon muutoksiin liittyviä ominaisuuksia. Ryhmä keskittyy erityisesti polttoaineen varastointi- ja syöttöjärjestelmien sovelluksiin.
”Vetypolttoaineella on suuri potentiaali erityisesti merenkulussa, mutta vedyn arvoketjun kehittäminen tuotannosta, varastoinnista, kuljetuksesta aina polttoainekäyttöön saakka vaatii perusteellista ymmärrystä vedyn ominaisuuksista”, Wehrfritz tähdentää.
Wärtsilä saa tutkimuksen kautta arvokasta tietoa vihreille polttoaineille suunnatuista teknologiaratkaisuista.
”Wärtsilä on sitoutunut kehittämään hiilivapaita polttoaineita käyttäviä polttomoottoreita sekä merenkulun käyttökohteisiin että sähkömarkkinoita tukeville voimalaitoksille. Vedyn palamisen mallinnus on osa ydinosaamista, jota tarvitaan moottorin suorituskyvyn optimoinnissa”, sanoo tutkimusryhmän johtaja Jari Hyvönen Wärtsilä Marine Powerista.
P2X Solutions tuottaa tutkimusvedyn
Hankkeeseen osallistuvat kahden yliopiston ja Wärtsilän lisäksi myös Agco Power, Oilon, Finno Exergy, Vahterus, Auramarine, KK-Palokonsultti sekä P2X Solutions.
P2X Solutions tuottaa tutkimuksessa tarvittavan vedyn tuulisähköllä.
Vedyn ja siitä jalostettujen polttoaineiden, kuten ammoniakin, käytöstä ei synny hiilidioksidipäästöjä. EU:n tavoite on, että vihreän ja vähähiilisen vedyn ja niistä johdettujen polttoaineiden osuus energian loppukäytöstä olisi lähes viidennes vuonna 2050.
(Kuva Ilya Morev ja Ville Vuorinen) Pyörteinen, turbulentti vetyliekki loimuaa Aalto-yliopiston tutkijoiden simulaatiokuvassa. Vetypalamisen tarkka mallinnus on erittäin haastava laskennallisen kemian ja fysiikan ongelma.
Lue myös:
Suomalaistoimijat rakentavat vihreällä ammoniakilla kulkevan rahtilaivan
Ammoniakki avittaa vihreää siirtymää
Wärtsilä testaa vetymoottoreita laivoihin jo tänä vuonna
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.
Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.
Lue lisää ja tee tilaus täällä.
P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.
