Polttomoottorien aikakausi ei lähesty loppuaan vaan saa uuden luvun. Näin uskoo Vaasan yliopiston uusi energiatekniikan professori Maciej Mikulski, jonka mukaan hiilineutraalit synteettiset polttoaineet tarjoavat moottoritutkimukselle paitsi haasteita myös uusia mahdollisuuksia.

”Huolimatta siitä, mitä tiedotusvälineissä sanotaan, meillä ei tule olemaan yhtä ainoaa energiamuotoa”, tuore professori Maciej Mikulski sanoo.

”Tulevaisuus tulee olemaan monipuolinen. Maakaasu on edelleen vahva tutkimuskohde, mutta tietysti myös nämä mustat hevoset, joista kaikki puhuvat, eli vety, metanoli ja ammoniakki.”

Polttomoottorien kieltoa aiemmin ajanut Euroopan komissio ilmoitti hiljattain, että polttomoottoriautot sallitaan myös vuoden 2035 jälkeen, kunhan niissä käytetään synteettisiä polttoaineita. Hankalammin sähköistettävää raskasta liikennettä ja työkoneita polttomoottorikielto ei koskenut alun perinkään.

Myös vähähiilisyyteen pyrkivälle laivaliikenteelle kehitetään synteettisillä polttoaineilla toimivia moottoreita.

Paras palamisteknologia löytyy mallintamalla

Maciej Mikulskin mukaan uusien polttoaineiden polttaminen on usein vaativampaa kuin perinteisten. Ne pakottavat muokkaamaan polttomoottoreiden teknisiä ratkaisuja.

”Meillä on nyt mahdollisuus miettiä uudelleen aiemmat valinnat ja tehdä polttomoottorista paljon parempi voimansiirrin kuin se on tähän mennessä ollut”, Mikulski sanoo tiedotteessa.

Professorin mukaan tarjolla on noin kymmenen fysikaalisesti ja ilmiöllisesti erilaista palamiskonseptia, joilla moottoria voidaan käyttää. Kaikki vaihtoehdot on otettava huomioon jokaisen polttoaineyhdistelmän kohdalla, kun etsitään  palamisteknologiaa, jolla päästötavoitteet on helpoin saavuttaa.

Uusien moottorien on myös oltava polttoainejoustavia, eli niissä on voitava käyttää useaa eri polttoainetta. Tämä mutkistaa suunnittelua ja testausta. Moottoritutkimus on siksi muuttumassa entistä virtuaalisemmaksi.

”Meidän on luotava simulointityökaluja, joiden avulla voimme käsitellä tätä monimutkaisuutta”, Mikulski sanoo.

”Laajoihin laboratoriokokeisiin näin monilla vaihtoehdoilla ei ole aikaa, joten meidän on yhä enemmän luotettava mallipohjaiseen kehitykseen.”

Polttoainetta vanhoista renkaista

Ennen professorinimitystään Maciej Mikulski toimi Vaasan yliopistossa polttomoottoriratkaisujen apulaisprofessorina. Hän kertoo tehneensä neljän vuoden ajan hyvin intensiivistä tutkimustyötä.

”Suurin menestykseni on ollut runsas tutkimusrahoitus. Olen saanut koordinoimilleni hankkeille kaiken kaikkiaan noin 17 miljoonan euron rahoituksen, josta noin viisi miljoonaa euroa on tullut suoraan tutkimusryhmällemme.”

Samaan aikaan ryhmän koko on kasvanut ja vaasalaislaboratorion infrastruktuuri parantunut.

Tieteellisten julkaisujensa kohokohtana Mikulski pitää artikkelia käytöstä poistetuista renkaista saatavasta pyrolyysipolttoaineesta ja sen käyttömahdollisuuksista dieselmoottoreissa. Artikkelin julkaisi arvostettu Progress in Energy and Combustion Science -lehti.

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.