1

Vaihtoehtoisetpolttoaineet ja ajoneuvot

2

3

Vaihtoehtoiset polttoaineet ja ajoneuvot -oppaan on tuottanut Motiva Oy TREATISE-projektia varten marraskuussa 2006.

Alkuperäisen englanninkielisen oppaan (Cleaner Fuels and Vehicles) on laatinutenglantilainen Energy Saving Trust Euroopan komission IEE-ohjelman tukemaaTREATISE-projektia varten elokuussa 2005. Suomen olosuhteisiin räätälöidynsuomenkielisen oppaan ovat toimittaneet Nils-Olof Nylund TEC TransportEnergy Consulting Oy, Seppo Hulkkonen ja Seppo Pyrrö Motiva Oy.

TREATISE projektin toteutusta ja oppaan tuotantoa ovat tukeneet Euroopan komission Intelligent Energy Europe (IEE) ohjelma, kauppa- ja teollisuusministeriö sekä liikenne-ja viestintäministeriö.

Tämän julkaisun sisällöstä vastaavat ainoastaan tekijät. Se ei edustaYhteisön mielipidettä. Euroopan komissio ei ole vastuussa julkaisun sisältämientietojen käytöstä missään muodossa.

www.motiva.fi www.treatise.eu.com

Tuotettu yhteistyössä Euroopan komission e-Atomium- ja Competence-projektien kanssa.

4

Sisällys

Biodieselin tuotanto 27

Seokset ja moottorien takuut 27

Taloudellisuus ja saatavuus 28

Ympäristöhyödyt 28

SisällysSisällysluettelo

Johdanto 7

Bensiini ja diesel polttoaineena 8

Pienempiä ja kevyempiä autoja 8

Päästöjen vähentämisen teknologioita 10

Moottorien teho on noussut ja hyötysuhde parantunut 13

Vähärikkiset polttoaineet 14

Ympäristöhyödyt 14

Hybridiautot 15

Hybriditeknologia 15

Hybridiautojen markkinointi 17

Ympäristöhyödyt 17

Taloudellisuus 17

Markkinaosuus 18

Nestekaasu 19

Nestekaasuajoneuvot 19

Nestekaasuajoneuvojen turvallisuus 19

Ympäristöhyödyt 20

Markkinaosuus 20

Taloudellisuus 20

Maakaasu 22Maakaasuajoneuvot 22

Maakaasujärjestelmät ja -teknologia 23

Ympäristöhyödyt 23

Taloudellisuus 24

Markkinaosuus 24

Biopolttoaineet 26

Biodiesel 27

5

Sisällysluettelo

Vetyautot 39

Vetyauto on jo todellisuutta Suomessa 39

EU:n tavoitteet liikennepolttoaineille 40

Liikenteen biopolttoaineiden tuotannon ja käytön edistäminen Suomessa 40

Bioetanoli 29

Bioetanolin tuotanto 29

Sekoitukset ja ajoneuvojen takuut 30

Tarvittavat muutokset moottoriin, kun bioetanolia on yli 5 % 30

Autojen takuut 31

Polttoaineen käsittely 31

Taloudellisuus ja saatavuus 31

Bioetanolin ympäristöhyödyt 31

Biokaasu 32

Ympäristöhyödyt 32

Markkinaosuus 32

Sähköautot 34

Suomen Postin sähköauto-ohjelma 34

Akkujen ominaisuudet 34

Akkutyypit 35

Ympäristöhyödyt 36

Taloudellisuus 36

Polttokennoautot 37

Polttokennon toiminta 37

Polttokennotyypit 37

Tankkausvaihtoehdot 37

Ympäristöhyödyt 38

Taloudellisuus 38

Markkinaosuus 38

Määritelmät ja lyhenteet 43

6

7

JOHDANTO

TREATISE-projekti

TREATISE-projekti on Euroopan komission IEE-ohjelman osittain rahoittama projekti.Projektissa kehitetään, tuotetaan ja toteutetaan koulutusohjelma liikenteenenergiankäytöstä. Ensisijaisena kohderyhmänä ovat alueelliset ja paikalliset toimijatliikenteen energiankäytön kysymyksissä. Koulutuksen tueksi on tuotettu koulutusoppaat.

Projektin päämääränä on lisätä paikallisten toimijoiden tietoisuutta, tietoa ja kokemustaliikenteen energiankäytöstä sekä edistää yhteisprojekteja liikenteen energiankäytöntehostamiseksi. Lisäksi pyritään tuottamaan hyvien käytäntöjen (best practice) mallipaikalliselle tasolle sekä käynnistää ja rohkaista uusia aloitteita ja projekteja liikenteenenergiankäytön alueella.

TREATISE -projektia koordinoi Energy Saving Trust Iso-Britanniasta ja projektipartnereinatoimivat SenterNovem (Alankomaat), VITO (Belgia), IDAE (Espanja), CRES (Kreikka),Austrian Energy Agency (Itävalta) ja Motiva Oy Suomesta.

Vaihtoehtoiset polttoaineet ja ajoneuvot opasTämä opas käsittelee vaihtoehtoisia polttoaineita ja ajoneuvoja, joiden avulla voidaanlisätä energiatehokkuutta ja vähentää hiilidioksidipäästöjä. Opas kuuluu kolmen oppaansarjaan, joka on tuotettu kansainvälisen, Euroopan komission IEE-ohjelman vuosina2005-2007 toteuttaman TREATISE*-projektin puitteissa. Nämä kolme opasta käsittelevätseuraavia aiheita:

• Vaihtoehtoiset polttoaineet ja ajoneuvot (Cleaner fuels & vehicles)

• Taloudellinen ajaminen (Ecodriving)

• Liikkumisen ohjaus (Mobility Management)

Treatise-projektin esittely, tuotteet ja tulokset julkaistaan myös suomenkielisenä projektinverkkosivuilla www.treatise.eu.com

* Koulutusohjelma paikallisille energiatoimistoille sekä paikallisille liikenteen kestävän energiankäytöntoimijoille (Training programme for local energy agencies and actors in transport and sustainable energyactions)

8

Bensiini ja diesel polttoaineena

Viimeisten 15-20 vuoden aikana autoihin liittyvä teknologia ja polttoaineiden laatu ovatkehittyneet merkittävästi. Tämä on vähentänyt autojen haitallisten kaasumaistenyhdisteiden ja hiukkasten ominaispäästöjä, mikä puolestaan on vaikuttanut positiivisestiihmisten terveyteen. Nimenomaan hiukkaset katsotaan terveydelle haitallisimmaksipäästölajiksi. Samaan aikaan autojen määrän voimakas kasvu on kuitenkin osittainsyönyt saavutettuja päästöjen kokonaisvähenemiä. Tässä oppaassa tarkastellaanpäästöjen vähennyksen teknologioita ja vaihtoehtoisia polttoaineita.

Lisätietoja on Treatisen julkaisussa

“Background: Road Transport Emissions, Legislation and Policies”.

VTT Prosessit /Edita, Energia Suomessa ISBN 951-37-4256-3

Pienempiä ja kevyempiä autojaAutojen kehityksessä on pyrkimyksenä pienempi polttoaineen kulutus, joka säästäärajallisia polttoainevaroja ja pienentää ympäristöpäästöjä. Yksi keino yksilötasollapienentää polttoaineen kulutusta on hankkia pienempi ja kevyempi auto. Viime vuosinaEuroopan automarkkinoilla on pienempien autojen suosio noussut jonkin verran, muttatällä alueella on vielä paljon parannettavaa. Syvälle juurtuneet kulttuuriset mieltymykset jaautoihin liitettävät merkitykset - auto statussymbolina tai persoonallisuuden ilmentäjänä -johtavat siihen, että monet ihmiset valitsevat yhä tarpeisiinsa nähden turhan ison javoimakkaan auton, joka kuluttaa enemmän polttoainetta. Useissa Euroopan maissapienillä vähän kuluttavilla dieselautoilla on kuitenkin vankka asema.

Autokauppojen mainonta on perinteisesti vahvistanut tilannetta, ja isojen ja kalliidenautojen tuottamat katteet ovat suurempia. Viime vuosina on kuitenkin esiintynytrohkaisevia esimerkkejä autonvalmistajista, jotka mainostavat tuotteitaan erityisestiympäristönäkökohtiin vedoten.

Esimerkkejä automainnonasta harhateillä

anna unelmien ohjata elämääsi nauti tehokkaasta moottorista urheilullinen diesel nauti vapauttavasta turvallisuuden tunteesta

Pienempi autopienentää polttoaineenkulutusta ja parantaaympäristöystävällisyyttä.

9

Toyota Land Cruiserin ja Corollan polttoaineen kulutus ja CO2- päästöt.

Autoa voi keventää käyttämällä keveämpiä rakennusmateriaaleja kuten alumiinia ja muitakevyitä metalliseoksia. Materiaalivalinnoilla tapahtunutta painonsäästöä kuitenkinkompensoivat uudet turvallisuutta ja mukavuuttakin parantavat lisävarusteet.

Polttoaineen kulutukseen vaikuttaa myös autossa käytettävien lisälaitteiden määrä. Autonsähkölaitteet ja ilmastointi lisäävät polttoaineen kulutusta, koska nämä ottavatkäyttövoimansa auton moottorista, joko laturin kautta tai mekaanisesti.

Ilmastointi autoissa on yleistynyt nopeasti. Ilmastointi lisää polttoaineen kulutustahuomattavasti. Tutkimusten mukaan ilmastoinnin käyttö täydellä teholla lisää autonpolttoaineen kulutusta noin 0,2 litraa/100 km/ henkilöautoissa ja normaali sekakäyttövuoden aikana lisää kulutusta noin 5 %. Automaattinen ilmastointi olisi täten hyvä saadakytketyksi pois silloin kun ilmastoinnin käyttö ei ole välttämätöntä.

Kuljetusalalla polttoainekustannusten minimointi on yrityksille tärkeää ja useitapolttoaineen säästöön tähtääviä toimenpiteitä on toteutettukin. Parannukset kuljetusalallasaavutetaankin todennäköisimmin teknisellä kehityksellä ja kouluttamalla kuljettajia uudentekniikan käyttövaatimuksiin sekä kehittämällä raportointi- ja kannustinjärjestelmiä.

Vuoden 2009 alusta lähtien vaaditaan raskaan liikenteen kuljettajilta viiden vuodenjaksossa yhteensä 35 tuntia taloudellisen ja turvallisen ajotavan koulutusta, 10 osa tästäkoulutuksesta voidaan toteuttaa korkeatasoisella simulaattorilla. Tällä hetkellä Suomessaon kolme simulaattoria; yksi linja-auto- ja kaksi kuorma-autosimulaattoria.

Lisätietoa ajosimulaattoreista:

http://www.simulatortraining.fi

http://www.ekakk.fi/rekkasimulaattori

Toyota Land Cruiser ja Toyota Corolla (Lähde: www.toyota.fi/cars)

Kevyiden materiaalienkäytön vastapainoksiauton painoa lisäävätturva- jamukavuusvarusteet.

Sähköisten laitteidenlisääntyminen autoissalisää polttoaineenkulutusta

10

Päästöjen vähentämisen teknologioitaAjoneuvojen päästöille asetetaan rajoituksia EU-maissa ns. Euro -päästömääräyksillä,jotka määrittelevät kiinteiden hiukkasten, typen oksidien, hiilimonoksidin ja hiilivetyjensallitut tasot.

Henkilöautojen Euro 4 vaatimukset astuivat voimaan 2005/2006. Raskaan kaluston osaltaEuro 4 määräykset ovat voimassa kaikkien uusina rekisteröitävien ajoneuvojen osalta1.10.2006 alkaen. Euro 5 puolestaan astuu voimaan uusille moottorityypeille 1.10.2008 jakaikille uusille raskaille autoille 1.10.2009.

Päästömääräysten takia päästöt ovat jo vähentyneet huomattavasti. Raskaassakalustossa ero Euro 3:n ja Euro 4:n päästömääräysten välillä on myös merkittävä.Typpioksidien (NOx) päästöjä leikataan viidestä 3,5:een g/kWh, mikä tarkoittaa päästöjenalentamista 30 prosentilla. Partikkelipäästöjen (PM) pitää alentua 0,1:stä /g/kWh 0,02 g/kWh, eli peräti 80 %.

Määräysten tasoa ja alentamisen tarvetta ja kehittymistä on kuvattu alla olevassa kuvassasekä partikkeleille että typen oksidien osalta.

Euro 4 -määräysten päästötasot

Lisätietoja: http://www.dieselnet.com/standards/#eu

Katalysaattoreiden käyttöönotto bensiiniautoissa on ollut merkittävä tekninen innovaatio,joka on vähentänyt oleellisesti autojen haitallisia ympäristöpäästöjä viimeisten viidentoistavuoden aikana. 90 –luvun alussa voimaan tullut Euro 1 -standardi asetti käytännössäautoille katalysaattoripakon - ilman katalysaattoria vaatimusten mukaiselle alhaisellepäästötasolle on mahdotonta päästä. Suomessa käytössä olevissa henkilöautoissa lähes70 %:ssa on jo katalysaattori.

Katalysaattori sijaitsee auton moottorin jälkeen pakoputkessa. Katalysaattori onkeraaminen tai metallinen kennomainen rakenne, joka on pinnoitettu huokoisellaväliaineella (wash coat) ja katalyyteillä - yleensä platinalla, rhodiumilla tai palladiumilla.Kennorakennetta ja väliainetta käytetään siksi että pinta-ala saadaan tilavuuteen nähdenmahdollisimman suureksi. Pinta-alaa tarvitaan runsaasti, koska haitallisia päästöjäpoistavat reaktiot tapahtuvat pintareaktiona.

Henkilöautoissakatalysaattorit ovatvähentäneetilmanlaatuunvaikuttavia päästöjähuomattavasti.

Bensiinimoottoreissakatalysaattori vähentäähiilivety-, häkä- jatypen oksidienpäästöjä. Hiukkaseteivät ole bensiinimoot-torien ongelma.

Jälkikäsittelytekniikkatekee nyt tuloaan myösraskaaseen kalustoon.

11

Kolmitoimikatalysaattori

Bensiinimoottoreissa käytetään yleisesti kolmitoimikatalysaattoria. Nimi tulee siitä, että sevähentää samanaikaisesti häkää, hiilivetyjä ja typen oksideja, jotka kaikki ovat haitallisiayhdisteitä. Kolmitoimikatalysaattori koostuu kahdesta osasta. Pelkistyskatalysaattorihajottaa haitalliset typen oksidit vaarattomiksi typpi- ja happimolekyyleiksi. [2NO > N2 +O2]. Hapetuskatalysaattori puolestaan hajottaa häkä- ja hiilivetypäästöt vaarattomiksihiilidioksidiksi ja vedeksi.

Pelkistyskatalysaattori toimii vain silloin, kun moottori käy lähes stoikiometrisesti, eli kunsylintereihin menevän ilman ja polttoaineen suhde on sellainen, että palaminen tapahtuutäydellisesti ilman ylijäävää ilmaa tai polttoainetta. Jotta voidaan varmistaa, ettäbensiinimoottori käy stoikiometrisesti, uusimmissa autoissa on kaksi happianturia. Yksisijoitetaan pakosarjaan ja toinen, diagnostiikkafunktioita palveleva anturi hetikatalysaattorin jälkeen pakokaasuvirtaan. Anturit syöttävät tietoja sähköisellehallintajärjestelmälle, joka säännöstelee sylintereihin ruiskutetun polttoaineen määränsopivaksi.

Dieselmoottorit on suunniteltu käymään ilmaylimäärällä voimakkaan savutuksenestämiseksi, eli niissä on enemmän ilmaa kuin polttoaineen stoikiometriseen palamiseentarvitaan. Pelkistyskatalysaattori ei kuitenkaan toimi hapettavissa olosuhteissa, jotendieselmoottoreissa ei voi käyttää kolmitoimikatalysaattoria bensiinimoottorin tapaan.Dieselhenkilöautoissa on jo pitempään käytetty hapetuskatalysaattoreita. Nämävähentävät tehokkaasti häkää ja hiilivetyjä sekä myös jonkin verran hiukkaspäästöjä,mutta ne eivät vähennä typen oksideja. Näin ollen dieselmoottorien typen oksidienpäästöt ovat paljon suuremmat kuin bensiinimoottoreissa.

Tehokas tapa dieselmoottorien typen oksidien poistoon on ammoniakin ruiskutuksellavarustettu pelkistyskatalysaattori (SCR, selective catalytic reduction). SCR-tekniikkaakäytetään poistamaan typen oksideita pakokaasuista. SCR järjestelmässä ureaaruiskutetaan pakokaasuihin ennen varsinaista katalysaattoria. Urean hajotessa syntyväammoniakki reagoi typen oksidien kanssa muodostaen alkuainetyppeä ja vettä.Kauppanimike ruiskutettavalle ureakemikaalille on AdBlue.

SCR on jo kaupallista tekniikkaa suurissa dieselmoottoreissa mm. voimalaitossovellu-tuksissa (joissa suuri koko ja paino eivät haittaa), ja tekniikkaa on käytetty joissakindieselkäyttöisissä raskaissa ajoneuvoissa. SCR-tekniikka yleistynee nopeastilähitulevaisuudessa raskaan kaluston uusien Euro 4 ja Euro 5 pakokaasumääräystenmyötä.

Useimmatdieselmoottorienkatalysaattoritvähentävät vainhiilivetyjä ja häkää.

Urearuiskutuksellavarustettu katalysaat-tori (SCR) on tehokastypen oksidien poistajadieselmoottoreissa.

SCR yleistynee ras-kaissa ajoneuvoissavuodesta 2006 lähtien

12

SCR-menetelmän etuna on, että se soveltuu kaikkiin nykyisiin ja suunniteltuihinpäästövaatimusten mukaisiin sovellutuksiin. Euro 5 -moottoreissa ruiskutetaan vainAdBlueta enemmän, jotta typpioksidien määrää voidaan vähentää enemmän. Euro 4-sovellutuksissa käytetään lisäainetta noin 3-4 % polttoaineen määrästä, kun vastaavaprosenttiluku Euro 5:ssä on noin 5-7 %.

Urearuiskutusta ei voi käyttää, jos pakokaasujen lämpötila on alle 200 oC. Tämä tarkoittaamm. sitä, ettei ureakatalysaattori toimi, jos moottorin kuormitustaso on hyvin alhainen.

SCR katalysaattori.

Typen oksidien päästöjä voidaan vähentää myös pakokaasujen takaisinkierrätyksellä(EGR). Typen oksidit muodostuvat korkeassa lämpötilassa, kun ilmakehän happi ja typpiyhdistyvät. Mitä korkeampi lämpötila on, sitä enemmän typen oksideja muodostuu.Pakokaasujen takaisinkierrätyksellä pyritään alentamaan palamislämpötilaa, jolloin typenoksidien muodostuminen on vähäisempää.

EGR-tekniikalla varustetut moottorit johtavat osan pakokaasusta takaisin moottoriin.Tällöin palamisen lämpötila laskee mikä puolestaan vähentää typen oksidienmuodostumista.

Pakokaasujen takaisinkierrätystä käytettiin 1970-luvulla Yhdysvalloissa bensiinimoot-toreissa ennen kuin kolmitoimikatalysaattoreiden yleistyminen teki sen tarpeettomaksi.Euroopassa EGR-järjestelmä on asennettu lähes kaikkiin vuoden 1996 jälkeen myytyihindieselautoihin ja -pakettiautoihin.

Pakokaasujen takaisinkierrätys lisää polttoaineen kulutusta, joten autonvalmistajat eivätole mielellään asentaneet järjestelmää raskaisiin ajoneuvoihin. Raskaiden ajoneuvojenkäyttäjille polttoaineen kulutuksen minimointi on hyvin tärkeää. MAN ja Scania ovatkuitenkin valinneet EGR –tekniikan ensisijaiseksi vaihtoehdoksi vuosien 2005/2006Euro 4 -standardin täyttämiseksi.

Myös hiukkaspäästöt ovat dieselmoottorien ongelma. Hiukkasten poistoon käytetäändieselhiukkassuodattimia (DPF), jotka suodattavat hiukkaspäästöjä auton pakokaasuista.Ne ovat erittäin tehokkaita ja poistavat jopa yli 90 % hiukkaspäästöistä. Hiukkaset ovatpääasiassa nokea, joten suodatin voidaan puhdistaa ns. termisen regeneroinnin avulla.Termisessä regeneraatiossa suodattimeen kertyneet hiukkaset poltetaan pois, jotta neeivät tuki suodatinta.

SCR-katalysattorintoimintaperiaate

Pakokaasujentakaisinkierrätys (EGR)vähentää typenoksidien päästöjäalentamallapalamislämpötilaa

Dieselhiukkassuodattimet(DPF) poistavat hiuk-kasia erittäin tehok-kaasti. Kerätyt hiukka-set poltetaan, jotteivätne tuki suodattimia.

13

Dieselmoottorin hyötysuhde on korkea, joten pakokaasujen lämpötila moottorin jälkeen onverrattain alhainen. Dieselpakokaasut eivät siksi kuumene tarpeeksi polttaakseen nokeaitsestään, mutta suodattimissa voidaan käyttää hapetuskatalysaattoria alentamaan noenhapettumislämpötilaa. Tällöin on kyseessä ns. passiivinen DPF. Aktiivinen DPF ajoittainnostaa lämpötilan riittävälle tasolle polttamalla hiukan lisää polttoainetta tai lämmittämälläkatalysaattoria sähköisesti.

Dieselhiukkassuodattimia on nykyään asennettu vain pieneen osaan uusista raskaistaajoneuvoista, mutta ne ovat yleistymässä. Joissakin Euroopan maissa voi saadaavustusta dieselhiukkassuodatinta varten. Suodattimet olisi kuitenkin hyvä asentaa jovakiona, koska ne ovat tehokkaita ja suhteellisen edullisia. Pakokaasumääräystenkiristyessä varsinkin EGR – tekniikkaa käyttävät moottorit tarvinnevat hiukkassuo-dattimen. MAN käyttää jo Euro 4 -tasoissa autoissa katalysaattorin ja suodattimenvälimuotoa, ns. PM Kat -hiukkaskatalysaattoria.

Henkilöautovalmistajista ainakin Audi, BMW, Citroen, Mercedes, Peugeot ja Toyotamyyvät jo suodattimilla varustettuja autoja.

Dieselhiukkassuodattimien asentaminen vanhoihin autoihin on suhteellisen hankalaa janiitä asennetaan yleensä vain raskaisiin ajoneuvoihin. Myös muita pakokaasunpuhdistus-laitteita voidaan asentaa jälkikäteen.

VTT:ssä tehdyissä mittauksissa raskaassa kalustossa olleet laitetyypit ovat tuoneet selviäpäästövähennyksiä. On kuitenkin huomattava, että testatut laitteet ovat olleet uusia taiainakin hyvässä toimintakunnossa. Mittauksissa on kuitenkin havaittu, että yli 400 000 kmajettu hapetuskatalysaattori oli jo menettänyt täysin tehonsa. Mittausten tuloksenavoidaan myös arvioida, että referoidut laitteistot lisäävät polttoaineen kulutusta 2 - 8 %.

Lisätietoja: http://www.ytv.fi/FIN/tietoa_ytv/julkaisusarja/etusivu.htm

Moottorien teho on noussut ja hyötysuhde parantunutViime vuosina on moottorien tekniikkaa kehitetty voimakkaasti, mikä on myös parantanutmyös fossiilisia polttoaineita käyttävien autojen ympäristöystävällisyyttä. Varsinkindieselmoottoreissa on tapahtunut suurta edistystä. Tämä yhdessä dieselpolttoaineen jaautojen suhteellisen edulliset hinnat monessa maassa on kasvattanut dieselautojensuosiota suurimmassa osassa Eurooppaa viime vuosikymmenen aikana.

Yksi tapa dieselmoottorien tehon ja hyötysuhteen nostamiseksi on turboahdin, joita onkäytetty suuressa osassa dieselautoja jo 1990-luvun alusta lähtien.

Suoraruiskutus (DI) on myös jatkuvasti yleistynyt dieselajoneuvoissa 1990-luvun lopustalähtien. Suoraruiskutuksessa polttoaine ruiskutetaan suoraan polttokammioonesikammion sijasta. Suoraruiskutusmoottorien hyötysuhde on parempi kuin epäsuoraaruiskutusta käyttävien moottorien hyötysuhde, joten ne säästävät polttoainetta javähentävät hiilidioksidipäästöjä. Toisaalta ne kuitenkin tuottavat enemmän hiukkaspääs-töjä ja ovat yleensä äänekkäämpiä.

Yhteispaineruiskutus tarkoittaa sitä, että moottorissa on vain yksi korkeapaineinenpolttoaineputki, joka syöttää polttoainetta kaikkiin sylintereihin. Putken korkea paineparantaa polttoaineen sumutusta, minkä ansiosta palaminen on tehokkaampaa.Solenoidit kussakin sylinterissä ohjaavat polttoaineen määrää ja ruiskutuksen ajoitustatarkasti ja lisäävät siten moottorin tehoa ja parantavat hyötysuhdetta.

Dieselhiukkas-suodattimet ovat vielämelko harvinaisia,mutta ne ovatyleistymässä.

Jälkiasennettavatpuhdistimet

Moottorien hyötysuhdeja ominaisteho ovatparantuneet viimevuosina. Erityisestidieselmoottorit ovatkehittyneet.

Tehoa ja hyötysuhdettalisäävät turboahdin,suoraruiskutus jayhteispaineruiskutus.

14

Myös bensiinimoottoreissa polttoaineen suoraruiskutus on yleistymässä nopeasti (mm. Alfa-Romeo, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Opel ja Volkswagen).

Vähärikkiset polttoaineetPolttoaineiden sisältämien epäpuhtauksien määrä on pienentynyt viime vuosina.Vähärikkiset polttoaineet poistavat käytännössä kokonaan rikkidioksidipäästöt ja vähentävätvälillisesti myös hiukkaspäästöjä.

Koska polttoaineen rikki huonontaa pakokaasun jälkikäsittelylaitteiden tehokkuuttavähärikkisten polttoaineiden käyttö vähentää myös häkä-, hiilivety- ja typenoksidienpäästöjä.

Viime vuosien aikana EU:ssa maantiekäyttöön myydyn bensiinin ja dieselin rikkipitoisuus onlaskenut noin 500 ppm:sta (miljoonasosa) 50 ppm:iin, joka on koko EU:ssa säädetty raja.Euroopan komission lainsäädäntö vähentää edelleen laillisen rikin maksimitason 10 ppm:iinvuoteen 2009 mennessä. Polttoaineita, joissa on rikkiä vähemmän kuin 10 ppm, kutsutaanjoskus “rikittömiksi”. Suomessa myynnissä olevat polttoaineet ovat kaikki “rikittömiä”.

Polttoaineen rikkipitoisuuden väheneminen on parantanut ilmanlaatua huomattavasti. Itserikinpoistoprosessi käyttää kuitenkin energiaa ja lisää siten hiukan polttoaineen tuotannonhiilidioksidipäästöjä.

YmpäristöhyödytNykyaikaiset bensiinimoottorit ovat huomattavasti puhtaampia ja vähäpäästöisempiä kuinvain muutama vuosi sitten valmistetut. Ilmanlaadun näkökulmasta nykyään ei ole juurikaaneroa bensiiniajoneuvojen ja kaasukäyttöisten ajoneuvojen välillä.

Dieselmoottorit ovat myös kehittyneet paljon viime vuosina, mutta useimmat dieselmoottorittuottavat yhä huomattavia määriä haitallisia typen oksideja ja hiukkaspäästöjä.Hiukkassuodattimella tai tehokkaalla hiukkaskatalysaattorilla hiukkaspäästöä voidaanvähentää. Dieselmoottorin hyvä hyötysuhde ja tätä kautta pieni polttoaineen kulutus jaedelleen alhaisemmat hiilidioksidipäästöt ovat kuitenkin merkittävä etu. Useindieselhiukkassuodattimella ja sopivalla typen oksidien vähentämistekniikalla varustettudieselauto on ympäristön kannalta hyvä valinta.

Sekä bensiini- että dieselmoottoreita voi käyttää myös hybridivoimansiirtojärjestelmänkanssa (lisätietoja luvussa Hybridiajoneuvot s. 15), mikä mahdollistaa huomattaviaparannuksia ajoneuvojen hyötysuhteessa ja siten edesauttaa hiilidioksidipäästöjenvähenemistä.

Bensiini- ja dieselmoottoreissa voidaan käyttää myös biopolttoaineita (lisätietoja luvussaBiopolttoaineet, s. 26), joiden ansiosta nettohiilidioksidipäästöjä voidaan edelleenvähentää.

Vähärikkinen bensiinija diesel vähentävätautojen päästöjä.

Euroopan komissionlainsäädännön mukaankaiken EU:ssa myydynbensiinin ja dieselin onoltava vähärikkistä.

Sekä bensiini- ettädieselmoottorin voihybridisoida.

15

Hybridiautot

Hybridiautossa on sekä polttomoottori että sähkömoottori. Hybridiautojen hyötysuhde onparempi kuin perinteisissä autoissa, joten hybridiautoilla voidaan alentaa ympäristö-päästöjä. Säästö perustuu jarrutusenergian talteenottoon ja polttomoottorin toiminnantasaamiseen. Käyttökustannukset ovat hybridiautoissa tavanomaisia autoja alemmat,mutta vastaavasti auton hinta on korkeampi.

Hybridiautojen käyttö on helppoa - ne vaihtavat moottoria automaattisesti, eikä niitätarvitse ladata verkkovirrasta ja niissä on automaattivaihteet.

Toyota Prius (Lähde: www.toyota.fi/cars)

Toyota esitteli maailman ensimmäisen massatuotetun hybridiauton - ensimmäisensukupolven Prius-mallin - Japanin markkinoille vuonna 1997. Sitä seurasi Honda Insightvuonna 1999. Viime aikoina nämä kaksi valmistajaa ja Ford, GM ovat tuoneet markkinoilleuusia hybridimalleja. Hybridiautot ovat saaneet paljon huomiota osakseen. Joissakin maissahybridiauton hankintaa tuetaan investointituilla, mikä on lisännyt niiden suosiota jaaiheuttanut pitkiä jonotuslistoja useille hybridimalleille Yhdysvalloissa ja Euroopassa.

Hybridiajoneuvojen markkinaosuus kasvaa todennäköisesti muutaman vuoden sisällä ja needustavat merkittävää uutta ajoneuvoteknologiaa vielä monen vuoden ajan. Uskotaan, ettäkeskipitkällä aikavälillä - ehkä 15-25 vuoden sisällä - hybridiajoneuvoja käytetään yhdessävetypolttokennoautojen (FCV) kanssa, ja pitkällä aikavälillä polttokennoautot yleistyvätvoimakkaasti.

Tällä hetkellä kaikki saatavilla olevat hybridiautot ovat bensiini-sähkökäyttöisiä, muttatehokkaampia diesel-sähköhybridejä tuotaneen markkinoille lähiaikoina. PSA (Peugeot/Citroen) on ilmoittanut kehittävänsä dieselhybridiautoja. Valmistajat aloittivat bensiini-sähkömalleilla, koska dieselmoottorit ovat kalliimpia kuin bensiinimoottorit ja nostavat sitenhybridiautojen hintaa. USA:ssa on jo kaupallisesti tarjolla diesel-hybridibusseja (Allison).

HybriditeknologiaHybridijärjestelmien hinta ja ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Stop-start- taimikrohybrideissä on melko pieni sähkömoottori, joka ei suoraan pyöritä auton renkaita(voimansiirto), mutta on tarpeeksi tehokas käynnistämään moottorin melkeinsilmänräpäyksessä. Näin ollen mikrohybridin polttomoottori voi sammua automaattisestiauton ollessa paikallaan esimerkiksi liikennevaloissa ja käynnistyä uudelleen heti kunkuljettaja painaa kaasupoljinta. Kuljettajan ei tarvitse kääntää virta-avainta tai edeshuomata, että moottori on sammunut.

15

Hybridiautossa ontavanomaisenpolttomoottorin lisäksisähkömoottori.Hybridiautot ovattavanomaisia autojaympäristöystävällisempiä.

Monet valmistajattekevät nykyisinhybridiautoja.

Hybridien suosiokasvanee jatkossa.

Diesel-sähköhybriditovat tulossa.

Stop-start-hybridienmoottori sammuuautomaattisesti autonseistessä paikallaan.

16

Stop-start -järjestelmiä ei yleensä pidetä todellisina hybrideinä, koska sähkömoottori eiliikuta autoa. Ne säästävät polttoainetta yleensä vain noin 10 % ja niiden hyvä puoli onsuhteellisen edullinen hinta. Citroen C3 on esimerkki stop-start-hybridiautosta.

Miedoissa hybrideissä (mild hybrid, rinnakkaishybridi) on yllä kuvattu stop-start -toiminnallisuus, mutta ne käyttävät yleensä sähkömoottorin tehoa myös autonliikuttamiseen. Miedot hybridit eivät kuitenkaan toimi pelkästään sähkömoottorilla, koskasähkömoottori ei ole suoraan yhteydessä renkaisiin (voimansiirtoon). Sen sijaan se antaapolttomoottorille lisätehoa korkean kuormituksen, esimerkiksi kovan kiihdytyksen, aikana.Miedoilla hybrideillä on myös jarrutusenergian talteenottojärjestelmä: jarrutuksen aikanasähkömoottori muuntaa osan hävinneestä liike-energiasta sähköksi, jota käytetäänakkujen lataamiseen.

Hondan Integrated Motor Assist -tekniikka, jota on Insight- ja Civic-malleissa (ja joillakinmarkkinoilla myös Accordissa), on esimerkki miedosta hybridistä. Hondan järjestelmäosaa myös sulkea kolme neljästä sylinteristä hyötysuhteen parantamiseksi. Civic-hybridiauton hiilidioksidipäästöt ovat noin 25 % pienemmät kuin vastaavan ei-hybridin.

Täyshybridijärjestelmä, mukaan lukien Toyotan Prius-mallin ‘Hybrid Synergy Drive’-tekniikka, pystyy liikuttamaan ajoneuvoa pelkällä polttomoottorilla, pelkälläsähkömoottorilla tai molemmilla yhtä aikaa.

Toyotan järjestelmä, josta suuri osa on lisensoitu myös Fordille Escape-hybridimalliavarten, käyttää jatkuvasti muuttuvaa “tehonjakajaa”, joka suuntaa osan polttomoottorintehosta suoraan pyöriin ja osan generaattoriin. Generaattori pyörittää sähkömoottoria,joka myös pyörittää vetäviä pyöriä. Järjestelmä on monimutkainen, mutta erittäin tehokas,koska se sallii moottorin käydä koko ajan parhaalla kierrosnopeudella.

Moottori voi myös käynnistyä pelkästään akkujen lataamista varten. Akut latautuvat myösjarrutusenergian talteenotossa. Nykivässä liikenteessä ja hitaasti ajettaessa polttomoottorisammuu kokonaan ja korvautuu akkuvirralla toimivalla sähkömoottorilla.

Nelivetoisen Lexus RX400h -mallin käyttämä järjestelmä muistuttaa edellä mainittua,mutta siinä on kaksi sähkömoottoria, yksi etupyörille ja toinen takapyörille.

Lexus RX 400h (Lähde: www.lexus.com)

Rinnakkaishybridissäsähkömoottori auttaapolttomoottoria kunlisätehoa tarvitaan.Niissä on myösjarrutusenergiantalteenottojärjestelmä.

Täyshybridi voi toimiapelkällä polttomootto-rilla, pelkällä sähkö-moottorilla tai molem-milla.

17

Yksikään nyt saatavilla olevista hybrideistä ei ole ulkoisesti ladattavissa. Verkkovirrallaladattavia hybridejä saattaa kuitenkin näkyä muutaman vuoden sisällä. Tällaisissaajoneuvoissa olisi isommat akut kuin nykyisissä hybrideissä, jolloin ne voisivat myöskulkea sähkövoimalla pidemmälle. Esimerkiksi Prius kulkee vain muutaman kilometrintäydellä akulla. Käyttäjien ei tällöinkään tarvitse ladata autoaan verkkovirralla, muttahalutessaan he voivat tehdä niin ja ajaa sähkövoimalla useita kymmeniä kilometrejäyhdellä latauksella. Tämä säästää edelleen polttoainekuluissa ja hyödyttää ympäristöä.Kiinnostus näihin ns. plug-in hybrideihin on suurta varsinkin USA:ssa.

Hybridiautojen markkinointiLexus on kiinnostava auto myös markkinointimielessä. Ensimmäiset hybridit myytiinsuurelta osin ympäristönäkökohtia painottaen (mihin viittaa Insightin “avaruusaikainen”muotoilu ja ensimmäisen sukupolven Priuksen epätavallinen ulkonäkö), mutta Lexustamainostetaan RX300-mallin suorituskykyisempänä versiona.

Honda Accord IMA -hybridi tuotiin Yhdysvaltojen markkinoille vuoden 2004 lopussa, muttasitä ei vielä saa Euroopasta. Honda mainosti tämän mallin olevan “nykyistä 240-hevosvoimaista Accord V6 -mallia tehokkaampi ja suorituskykyisempi, mutta yhtä hyväpolttotaloudeltaan kuin nelisylinterinen Civic-pikkuauto”.

Hybriditekniikan tuomia etuja tulisi kuitenkin käyttää pääasiassa polttoaineen kulutuksenalentamiseen, ei niinkään ajoneuvojen suorituskyvyn parantamiseen. Esim. hybridisoidutisot katumaasturit eivät ole ekoautoja.

YmpäristöhyödytHonda Insightin hiilidioksidipäästöt ovat 80 g/km, eli pienemmät kuin millään muullamarkkinoilla olevalla polttomoottoriautolla. Priuksen hiilidioksidipäästöt 104 g/km ovatkaikkien massatuotettujen polttomoottoriautojen pienimmät. On ilmeistä, miksihybridiautot ovat aiheuttaneet niin paljon kiinnostusta ympäristöalalla ja automaailmassaviimeisten kymmenen vuoden aikana. Priuksen päästöjen vähäisyys on sitävaikuttavampaa, kun otetaan huomioon, että se on viisipaikkainen perheauto ja, että senpäästöt ovat pienemmät kuin Toyota Yarisin, Citroen C2:n ja VW Lupon kaltaisten pientendieselautojen. Useimpien mallien ilmanlaatuun vaikuttavat muut ympäristöpäästötpysyttelevät myös reilusti Euroopassa henkilöautoille voimassa olevan Euro 4-päästöstandardin alapuolella.

Todellisissa käyttöolosuhteissa hybridiautojen polttoaineen kulutus ja hiilidioksidipäästötsaattavat olla vähän esitettyjä paraatiarvoja suuremmat. Tämä on kuitenkin yhteistäkaikille autoille, eikä vielä ole selvää, onko hybridiautojen ilmoitetun ja käytännönpolttoaineen kulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen välillä erityisen suurta poikkeamaa.Hybriditekniikasta on hyötyä ruuhkaisessa kaupunkiliikenteessä, ei niinkään maantiellä.

TaloudellisuusHybridiautot ovat kalliimpia kuin vastaavat tavalliset autot, mutta ne voivat säästää reilustipolttoainekuluissa. Useimmissa EU-maissa ja monissa Yhdysvaltojen osavaltioissa jakaupungeissa hybridiautoja varten saa investointiavustusta ja/tai veronalennuksia. Paljonruuhkaisessa liikenteessä ajaville ne ovat usein polttoainetaloudellisesti järkevä valinta.

Valmistajien kannalta hybridiautojen taloudellisuus on epäselvää ainakin lyhyelläaikavälillä, koska monien laskelmien mukaan valmistajat tekevät vielä tappiota kunkin

Nykyisiä hybridejä eivoi ladataverkkovirralla, muttaladattavia mallejasaattaa olla tulossa.

Joitakin uusimmistahybridimalleistamarkkinoidaantehokkaampinaversioina.

Hybridiajoneuvojenhiilidioksidipäästötovat pienemmät kuintavanomaistenajoneuvojen.

Hybridit ovat kalliim-pia, mutta säästävätpolttoainetta jamonissa maissaniiden hankintaatuetaan.

18

myydyn ajoneuvon kohdalla. Tuotantokustannusten kuitenkin odotetaan laskevanvalmistusmäärien kasvaessa.

MarkkinaosuusHybridiautoja myydään vielä melko vähän tavanomaisiin ajoneuvoihin verrattuna. Tällähetkellä rajoittava tekijä on tarjonta eikä niinkään kysyntä. Useimmilla hybridimalleilla onjonotuslistat Yhdysvaltojen ja Euroopan markkinoilla.

Toyota on myynyt yli 300 000 Priusta sen jälkeen, kun ensimmäisen sukupolven mallituotiin Japanin markkinoille vuonna 1997. Se on maailman parhaiten myyvä hybridiauto.Vuonna 2005 Toyota myi noin 3500 Priusta Iso-Britanniassa.

Suomessa on myyty noin 100 hybridiautoa, muutamia taksikäyttöön ja loputyksityiskäyttöön, Suomessa Priuksen hinta on noin 40 000 €. Myös Honda Civic-hybridiauto on tuotu Suomen markkinoille, se on hinnaltaan noin 37 000 €. Nykyisillähinnoilla hybridi on kannattava vasta vuosisuoritteen ollessa noin 30 000 km.

Vaikka useimmillamalleilla on jonotuslis-tat, hybridien myyntion yhä melko vähäistä.

Suomessa myydythybridiautot.

1919

Nestekaasu

Nestekaasu on propaanin (C3H8) ja butaanin (C4H10) sekoitus. Kaasujen sekoitussuhdevaihtelee maittain, mutta yleensä propaania on seoksessa 80-95 %. Nestekaasua saakahdesta lähteestä: joko raakaöljytisleenä öljynjalostamoilta tai kaasukentiltä maakaasunsivutuotteena. Suomessa moottoreissa käytettävä nestekaasu on propaania.

NestekaasuajoneuvotNestekaasuajoneuvot muistuttavat vastaavia bensiiniajoneuvoja, mutta niidenpolttoaineen säilytys- ja syöttöjärjestelmät ovat erilaisia. Useimmat kuljettajat eivät edeshuomaisi eroa bensiini- ja nestekaasuauton välillä. Nestekaasu on kaasua normaalissailmanpaineessa, mutta nesteytyy suhteellisen pienen ylipaineen alaisena (alle 10 barpaineessa). Kaasua säilytetään ajoneuvoissa nesteenä, mutta se syötetään moottorinsylintereihin kaasuna.

Suurin osa Euroopan nestekaasuajoneuvoista käyttää kahta polttoainetta: niissä on sekänestekaasu- että bensiinisäiliöt, ja polttoaineesta toiseen voidaan vaihtaa katkaisintanapsauttamalla. Näin ei ole vaaraa siitä, että autoilija jäisi ilman polttoainetta alueilla, joillanestekaasua ei ole saatavilla. Asiantuntijoiden mukaan kuitenkin pelkkää nestekaasuakäyttävät moottorit kuluttavat vähemmän polttoainetta ja tuottavat täten vähemmänpäästöjä kuin kahdella polttoaineella toimiva moottori.

Nestekaasuautot vastaavat suorituskyvyltään likimain bensiiniautoja ja normaaliajossa eijuurikaan huomaa noin 10 %:n tehonpudotuksesta johtuvaa eroa. Nestekaasuauto käyttääyleensä litramääräisesti 20-25 % enemmän polttoainetta kuin vastaava bensiiniajoneuvoja 30-40 % enemmän kuin dieselajoneuvo. Energiankulutus on samaa tasoa kuinbensiinillä ja kulutusero johtuu polttoaineiden tiheyserosta.

Useimmat nestekaasusäiliöt ovat lieriön muotoisia ja sijaitsevat auton tavaratilassa taipakettiauton rungossa, mikä pienentää tavaratilaa. Toinen vaihtoehto on renkaanmuotoinen säiliö, joka on suunniteltu mahtumaan auton vararenkaan paikalle. Tässäkintapauksessa vararengasta pidetään yleensä tavaratilassa, jolloin tavaratila pienenee.Joissakin maissa lainsäädäntö sallii pitää mukana itsestään täyttyvää hätäkorjaussäiliötävararenkaan sijaan.

Yleensä autojen nestekaasusäiliöt vetävät 15-25 litraa ja pakettiautojen jopa 40 litraa.Useimmat bensiiniautot voi muuntaa nestekaasukäyttöisiksi, mutta dieselajoneuvojenmuuntaminen ei yleensä ole käytännöllistä sytytystulppien asentamisen, puristussuhteenmuuttamisen ja muiden seikkojen aiheuttamien kustannusten ja hankaluuksien takia.

Nestekaasuajoneuvojen turvallisuusValmistajilta ostetut nestekaasuautot täyttävät tiukkojen standardien vaatimukset.Hyvässä nestekaasuautossa on paljon turvallisuusominaisuuksia, kuten voimakkaantörmäyksen varalta tarpeeksi lujasti asennettu nestekaasusäiliö, paineenpurkuventtiili,joka päästää nestekaasua tankista hallitusti ylikuumenemistapauksessa, sopivasta

Nestekaasu onpropaanin ja butaaninseos.

Nestekaasuajoneuvotmuistuttavat bensiini-ajoneuvoja, muttaniiden polttoainejär-jestelmä on erilainen.

Useimmat nestekaasu-ajoneuvot käyttävätkahta polttoainetta.

Nestekaasuauton tehoja suorituskyky ovatlikimain samanlaisetkuin bensiiniautossa.

Useimmat bensiini-autot voi muuntaanestekaasukäyttöisiksi,mutta dieselautoihinmuutos ei sovi.

Nestekaasusäiliöt ovatyleensä lieriön tairenkaan muotoisia.

20

materiaalista tehdyt ja ajoneuvoon turvallisen etäisyyden päähän pakoputkesta kiinnitetytpolttoaineputket, ja auton alapuolella kaasunpitävä laatikko, jossa on tankkien venttiilit jatuuletusaukot.

Käytettyyn autoon tehtyjen muunnosten laatu ja turvallisuus vaihtelevat suuresti eivätkäominaisuudet välttämättä täytä alkuperäisiä turvallisuusvaatimuksia. Iso-Britanniassamuutosten tekoon tulee valita Nestekaasuyhdistyksen (LPG Association, www.lpag.co.uk)hyväksymä yritys. Näin varmistetaan se, että yritys noudattaa asianmukaisiaturvallisuusmääräyksiä.

Nestekaasu on ilmaa raskaampaa, eikä mahdollinen vuoto tuuletu pois helposti. Niinpänestekaasuautojen liikennöintiä tunneleissa ja esim. pysäköintitaloissa rajoitetaanyleisesti.

YmpäristöhyödytEri polttoaineiden suhteelliset päästöhyödyt vaihtelevat ajoneuvomallin ja käytetynlaitteiston mukaan. Bensiiniautoon verrattuna puhdas nestekaasuauto tuottaa 5-10 %vähemmän hiilidioksidia ja hiukan vähemmän hiilivetyjä ja typen oksideja.

Dieselautoon verrattuna nestekaasuauto tuottaa normaalisti hiukan enemmänhiilidioksidia, mutta paljon vähemmän hiukkaspäästöjä ja typen oksideja, mikälidieselautossa ei ole dieselhiukkassuodatinta.

Nestekaasuajoneuvojen ympäristöhyödyt bensiini- ja dieselajoneuvoihin verrattuna ovatvähentyneet viime vuosina, kun perinteisiä polttoaineita käyttävät ajoneuvot ovatkehittyneet ympäristöystävällisemmiksi.

MarkkinaosuusIso-Britanniassa on noin 100 000 nestekaasuajoneuvoa, joista lähes kaikki ovatkaksoispolttoainejärjestelmällä varustettuja. Iso-Britannian autokanta on yhteensä noin 31miljoonaa ajoneuvoa.

Nestekaasua saa noin 1200 huoltoasemalta Isossa-Britanniassa eli noin 10 %:sta kaikistahuoltoasemista. Nestekaasuajoneuvojen ja -huoltoasemien lukumäärä kasvoi nopeasti1990-luvun lopussa, mikä johtui pitkälti nestekaasun polttoaineveron alentamisestavuonna 1999 ja 2001 sekä hallituksen rahoittamista PowerShift-avustuksista vuosien1996 ja 2004 välillä.

TaloudellisuusHyvät nestekaasuajoneuvot maksavat yleensä noin 2200 € enemmän kuin vastaavatbensiiniajoneuvot, ja laadukas muutostyö maksaa suunnilleen saman verran.Nestekaasun litrahinta on hiukan yli puolet bensiinin tai dieselin litrahinnasta, muttanestekaasuautot kuluttavat enemmän polttoainetta, joten kokonaispolttoainekustannuksetlaskevat hieman dieselin kustannuksiin verrattuina tai noin 20 % bensiinin kustannuksiinverrattuina.

Nyt kun nestekaasuajoneuvojen suhteelliset ympäristöhyödyt ovat vähentyneet japolitiikka on keskittynyt yhä enemmän hiilidioksidipäästöjen pienentämiseen,ajoneuvopolitiikkakin on muuttumassa. Avustukset nestekaasuajoneuvoja varten Iso-Britanniassa loppuivat maaliskuussa 2005 ja samanaikaisesti nestekaasun veroetuaryhdyttiin laskemaan seuraavien kolmen vuoden aikana.

Muunnosten laatukäytettyihin autoihinvaihtelee suuresti.

Hyvän nestekaasu-auton päästöt ovatyleensä hiukanpienemmät kuinvastaavan bensiini-auton.

Yli 10 % Ison-Britannianhuoltoasemista tar-joaa nestekaasua.

Isossa Britanniassaavustuksia ei enää saaja veroetujavähennetään.

21

Helsingin kaupungin liikennelaitoksen90-luvulla käytössä ollut MAN-alustainenWiima K 202 nestekaasubussi(Lähde: HKL-kuvapankki)

Nestekaasun tulevaisuus Isossa-Britanniassa näyttää siis epävarmalta. Suomessanestekaasun käyttö rajoittuu trukkeihin ym. työkoneisiin, joskin nestekaasua käytettiinmyös busseissa ja kuorma-autoissa 90 –luvulla. Suomessa oli yhteensä noin 15 raskastanestekaasuautoa.

22

Maakaasu on pääasiassa metaania (CH4), ja sitä käytetään runsaastienergiantuotannossa. Metaanin lisäksi maakaasu saattaa sisältää pieniä määriä etaania,propaania, butaania ja lisäksi inerttikaasuja. Suomessa käytettävän maakaasunmetaanipitoisuus on yli 98 %.

Maakaasu on fossiilinen polttoaine, jota saadaan valtavista maanalaisista kammioista,jollaisia on esimerkiksi Pohjanmeressä ja Kaspianmeressä.

Biokaasu, joka on peräisin orgaanisten ainesten anaerobisesta mädätyksestä, koostuumyös pääosin metaanista. Puhdistettu biokaasu vastaa käyttöominaisuuksiltaanmaakaasua. Lisätietoja biokaasusta on luvussa Biopolttoaineet s. 26.

MaakaasuajoneuvotMaakaasuajoneuvoissa on kipinäsytytteinen polttomoottori (paitsi dual-fuel-malleissa,joista kerrotaan alempana) ja ne muistuttavat pääpiirteissään bensiiniajoneuvoja, muttapolttoaineen säilytys- ja syöttöjärjestelmät ovat erilaisia. Maa- ja nestekaasuautoissakäytetään samantyyppistä moottoritekniikkaa.

Koska maakaasu ei nesteydy paineessa, se täytyy varastoida ajoneuvoon jokopaineistettuna kaasuna (CNG), yleensä 200 barissa, tai jäähdytettynä ja nesteytettynä(LNG) alle -163°C:n lämpötilassa. Paineistettu maakaasu on suositumpi vaihtoehtonesteytetyn maakaasun tuotantokustannusten ja tarvittavan energian takia.

CNG-polttoainesäiliöiden täytyy olla niin vahvoja, että ne kestävät yli 200 barin paineen.Terässäiliöt ovat nykyisin harvinaisia ajoneuvoissa, painon säästämiseksi käytetäänenimmäkseen komposiittisäiliöitä tai kuidutettuja alumiinisäiliöitä. LNG-säiliöt ovatkevyempiä - käytännössä kuin suuria termospulloja - mutta niiden on oltava isoja, jottaniihin mahtuu tarpeeksi eristystä estämään nesteytetyn maakaasun lämpeneminen jakiehuminen.

Paineistettu maakaasu sopii kaasusäiliöiden sijoittamisen kannalta parhaitenhenkilöautoihin, pakettiautoihin ja linja-autoihin. Uusimmissa henkilöautoissa säiliöt onsijoitettu auton rakenteisiin niin, etteivät ne vie matkustamo- tai tavaratilaa. Busseissakaasusäiliöt on helppo sijoittaa auton katolle. Kuorma-autot ovat hankalampisovelluskohde, koska yleensä riittävän ajomatkan antavien säiliöiden sijoittaminen tuottaahankaluuksia.

Tammelundin Liikenteen maakaasubussi ajossa.(Lähde: www.mystinenportaali.com/bussi)

Maakaasu on pääasi-assa metaania, ja sitäsaadaan suuristamaanalaisista kammi-oista.

Maakaasuajoneuvot(NGV) muistuttavatbensiiniajoneuvoja,mutta niillä on erilaisetpolttoaineensyöttö-järjestelmät.

Maakaasu

Polttoainevarastoidaan autoonpaineistettuna (CNG)tai nesteytettynä(LNG).

Paineistettu maakaasuon suositumpivaihtoehto.

23

Maakaasujärjestelmät ja -teknologiaMaakaasuajoneuvoilla on kolme moottorivaihtoehtoa. Ne voivat toimia pelkällä maakaasulla,vaihtaa maakaasun ja bensiinin välillä (bi-fuel) tai käyttää maakaasun ja dieselinyhdistelmää (dual-fuel), jossa polttoaineiden sekoitussuhde muuttuu moottorinkierrosnopeuden ja kuormituksen mukaan. Kullakin vaihtoehdolla on hyvät ja huonotpuolensa.

Dedikoidut (yksipolttoaineiset) maakaasuajoneuvot voidaan optimoida toimimaanmaakaasulla käyttämällä suurempaa puristussuhdetta, mikä yleensä tehostaa moottorintoimintaa. Tämä on mahdollista siksi, että maakaasun oktaaniluku1 on korkeampi kuinbensiinin tai nestekaasun, eli puristussuhdetta voidaan nostaa aiheuttamatta nakutusta.Dedikoituun maakaasuajoneuvoon voidaan myös asentaa katalysaattori, joka poistaametaania tehokkaammin kuin normaali bensiinikatalysaattori, ja siten vähentäämetaanipäästöjä. Raskaat ajoneuvot käyttävät polttoaineenaan yksinomaan maakaasua.

Monissa kevyissä maakaasuajoneuvoissa (henkilö- ja pakettiautoissa) on ns. bi-fuel-kaksoispolttoainemoottori, mikä pienentää riskiä jäädä ilman polttoainetta, josmaakaasuhuoltoasemaa ei ole lähettyvillä. Tämä on todennäköisemmin kevyidenajoneuvojen ongelma, koska niiden käyttötavat ovat monipuolisempia ja vähemmänennustettavia kuin kuorma-autojen tai bussien, ja koska varsinkaan henkilöautoihin eimahdu suuria polttoainesäiliöitä. Kaksoispolttoainejärjestelmällä varustettujamaakaasuajoneuvoja ei kuitenkaan voi optimoida käymään maakaasulla, joten niidenpäästöt ovat hiukan suuremmat kuin dedikoidussa moottorissa.

Dual-fuel-moottoreissa saavutetaan dieselmoottoreiden parempi hyötysuhde. Suoraanpalotilaan ruiskutettava pieni dieselannos syttyy puristuslämmön vaikutuksesta ja toimiiesisytytyksenä maakaasulle. Pienellä kuormituksella (esimerkiksi tyhjäkäynnillä) dual-fuel-moottorit käyvät pääasiassa tai jopa kokonaan dieselillä, mutta suurilla tehoilla ne käyttävätkahden polttoaineen yhdistelmää. Täydellä teholla maakaasun osuus on jopa 80-90 %.

YmpäristöhyödytMaakaasuajoneuvojen ilmanlaatuun vaikuttavat päästöt ovat yleensä melko vähäisiä. Näitäovat ihmisten terveyteen vaikuttavat päästöt kuten hiukkaspäästöt (PM), häkä (CO), typenoksidit (NOx) ja syöpävaaralliset hiilivedyt (HC). Maakaasuajoneuvojen lähes olemattomathiukkaspäästöt hyödyttävät erityisesti silloin, kun maakaasuajoneuvo korvaadieselajoneuvon, kuten yleensä raskaiden ajoneuvojen ollessa kyseessä.

Itse metaani on hiilivety, mutta sitä yleensä käsitellään eri tavalla kuin muita hiilivetyjä, koskase ei muiden tapaan ole ihmisten terveydelle vahingollinen eikä ilmakemiallisestireaktiivinen, mutta on kylläkin kasvihuoneilmiötä aiheuttava kaasu. Maakaasuajoneuvoistapuhuttaessa viitataan usein muihin hiilivetyihin (NMHC) eikä pelkästään hiilivetyihin (HC).

Maakaasua käyttävissä ajoneuvoissa on yleensä metaanikatalysaattori, joka on suunniteltuerityisesti poistamaan moottorien suhteellisen suuret metaanipäästöt. Nykyisissäpakokaasumääräyksissä rajoitetaan metaanipäästöjä.

Suurehkolla teholla käyvä maakaasumoottori tuottaa tyypillisesti noin 20 % vähemmänhiilidioksidia kuin vastaava bensiinimoottori ja noin 5-10 % vähemmän kuin dieselmoottori.Kaupunkiolosuhteissa dieselmoottorin parempi hyötysuhde pienellä teholla kuitenkinkumoaa tämän edun, jolloin maakaasuautojen ja vastaavien dieselautojenhiilidioksidipäästöt ovat samalla tasolla.1 Polttoaineen oktaaniluku kuvaa sen palamisominaisuuksia: mitä korkeampi oktaaniluku, sitäepätodennäköisemmin palaminen tapahtuu ennen “palamisrajaa” ja sitä korkeampi puristussuhde voi olla.

Vain maakaasuakäyttävien(dedikoitujen)ajoneuvojen päästötovat pienemmät.

Kaksoispolttoaine-järjestelmällävarustetut (bi-fuel)maakaasuajoneuvottoimivat jokobensiinillä taimaakaasulla, mikäpienentää riskiä jäädäilman polttoainetta.

Monipolttoaine-käyttöiset (dual-fuel)maakaasuajoneuvottoimivat maakaasun jadieselin sekoituksella.

Maakaasuajoneuvottuottavat yleensävähemmän päästöjäkuin bensiini- taidieselajoneuvot.

Metaanipäästöt voivatolla suuret, jos autossaei ole metaanikataly-saattoria.

Kaupunkikäytössämaakaasuautonhiilidioksidipäästötovat samaa luokkaakuin dieselillä.

24

Diesel- ja maakaasuautojen suhteellisia hiilidioksidipäästöjä arvioitaessa on otettavahuomioon kaksi vastavaikutusta. Dieselmoottorien hyötysuhde on korkeampi (saadunmekaanisen energian määrä suhteessa käytetyn polttoaineen kokonaisenergiaan), muttamaakaasun polttaminen tuottaa vähemmän hiilidioksidia vapautunutta energiayksikköäkohti, koska sen molekyylirakenteessa on vähemmän hiiltä suhteessa vetyyn.

Dual-fuel-maakaasuautojen heikkoutena on se, että kaupunkialueella ne toimivatenimmäkseen dieselillä, jolloin puhtaan maakaasukäytön suotuisa vaikutus ilmanlaatuunolisi tärkeää. Dual-fuel tekniikkaa ei juurikaan ole sovellettu ajoneuvoihin Euroopassa.

TaloudellisuusKuten muiden vaihtoehtoisia polttoaineita käyttävien autojen, maakaasuautojenkinpääomakustannukset ovat suuremmat, mutta polttoainekustannukset pienemmät kuintavanomaisilla autoilla. Lisäksi maakaasun jakeluasemat ovat kalliita - paljon kalliimpiakuin nestekaasuasemat - ja ne kannattavat kaupallisesti vain palvellessaan melko suurtaajoneuvomäärää. Näin ollen maakaasuautojen käyttöönottoa vaikeuttaa tyypillinenongelma: polttoainetoimittajat eivät halua rakentaa huoltoasemia ennen kuin käytössä ontarpeeksi maakaasuautoja, ja käyttäjät eivät halua ostaa maakaasuautoja ennen kuintarjolla on tarpeeksi huoltoasemia. Maakaasun hinta nousee samassa suhteessa kuinmuidenkin fossiilisten polttoaineiden, joten tämä saattaa kaventaa maakaasuautojenkäyttöönottoa. Suomessa maakaasun hinta on sidottu noin 50%:n painoarvolla öljynhintaan.

MarkkinaosuusKansainvälisen maakaasuajoneuvoyhdistyksen (International Association of Natural GasVehicles) mukaan maailmassa on yli viisi miljoonaa maakaasuajoneuvoa, joista 1,5miljoonaa on Argentiinassa ja 1,1 miljoona Brasiliassa.

Italiassa on noin 400 000 maakaasuajoneuvoa, selkeästi eniten Euroopassa. Seuraavinatulevat Saksa, jossa on 27 000, ja Ranska, jossa on 9 000. Madridissa on käytössä yli500 julkisen sektorin maakaasuajoneuvoa, mukaan lukien busseja jajätteenkuljetusautoja.

Iso-Britanniassa on hyvin vähän maakaasuajoneuvoja tai maakaasuhuoltoasemia.Elokuussa 2005 kuitenkin julkistettiin avustusohjelma rahoittamaan osittainmaakaasuhuoltoasemien rakentamista.

Maakaasuautoja saa useilta valmistajilta kuten Ford, General Motors, Iveco, MAN,Mercedes-Benz, Volkswagen ja Volvo.

Suomessa maakaasuautot ovat tällä hetkellä pääasiassa linja-autoja, joita on n. 90 kpl.Maakaasua käyttävien henkilöautojen myynti on hiljalleen alkamassa ja niitä onmyyntilistoilla useilla maahantuojilla. Maakaasuautojen hinta on merkistä riippuen noin2000 - 3 000 € kalliimpi kuin bensiinikäyttöinen auto. Suomessa myyntiä rajoittaa tällähetkellä myös se, että maakaasun myyntipisteitä on vain muutamia; myyntiverkonlaajentamista on kuitenkin Suomessa suunniteltu.

Dual-fuel-autotkäyttävät dieseliäpienellä tehollakaupunkioloissa.

Maailmassa onkäytössä yli 5miljoonaamaakaasuajoneuvoa.

Maakaasuajoneuvotovat kalliimpia kuindieselajoneuvot, muttapolttoainekustannuksetovat pienemmät.

Iso-Britanniassa onjulkistettu ohjelmamaakaasuhuoltoasemienrahoittamiseksi.

Suomessamaakaasuautot ovatpääasiassa linja-autoja.

25

Postin maakaasuauto Helsingin jakeluajossa.Lähde: Suomen Postin kuvapankki.

Suomen Posti Oyj on ottanut käyttöön Mercedes-Benz Sprinter -maakaasuauton. Autoatestataan jakeluajossa Helsingin keskustassa ja se tankataan Ruskeasuolla HelsinginBussiliikenne Oy:n tankkauspisteessä.

Maakaasun julkisia tankkauspisteitä on Suomessa tällä hetkellä viisi, tavoitteena on, ettävuonna 2010 jakelupisteitä olisi lähes kolmekymmentä.

1 m3 maakaasua vastaa 1 litraa dieselöljyä.

Hiilidioksidipäästöjen laskenta:

1 m3 maakaasua = 2,02 kg CO2.

1 l dieselpolttoainetta= 2,64 kg CO2

Lisätietoja: http://www.gasum.fi/

26

Biopolttoaineet

Biopolttoaineet ovat erilaisista biomassoista tehtyjä nestemäisiä tai kaasumaisialiikennepolttoaineita. Nestemäisiä liikennepolttoaineita voidaan tuottaa kiinteästä raaka-aineesta periaatteessa kolmea eri pääreittiä; öljykasveihin perustuvien öljypuristeidenjalostamisena sokereihin, tärkkelykseen ja lignoselluloosaan perustuvana etanolintuotantona, ja raaka-aineen kaasuttamiseen synteesikaasuksi ja edelleen synteesikaasunjalostamiseen erilaisiksi nestemäisiksi polttoaineiksi.

Yhtenä tärkeimpänä tulevaisuuden kehitystä edistävänä tekijänä on öljyvarojenrajallisuus, jonka merkitys kasvaa. Nykyiset öljyn kulutuksen kasvuennusteet, erityisestiIntian ja Kiinan autoistuminen, johtavat vääjäämättä tunnettujen öljyvarojenvähenemiseen ja hinnan nousuun. Tällöin tarvitaan tehokkaita menetelmiä ja raaka-aineita vaihtoehtoisten polttoaineiden tuottamiseksi kilpailukykyiseen hintaan.

Tärkeimpiä syitä biopolttoaineiden käytön edistämiseksi ovat:

Fossiilisten öljyvarojen ehtyminen

Kasvihuonekaasujen vähentäminen

Uusiutuvan energian käytön edistäminen

Maataloustuotannon ohjaaminen uusille markkinoille

Paikallistalouden tukeminen

Euroopan komissio antoi vuonna 2003 biopolttoaineita koskevan direktiivin, jonka mukaanjäsenvaltioiden tulee asettaa viitteelliset tavoitteet biopolttoaineiden käytölle vuosiksi 2005ja 2010. Direktiivi sisältää ohjeelliset tavoitearvot, jotka jäsenvaltiot voivat ottaa huomioonomia tavoitteitaan asettaessa: 2 % energiasisällöstä vuonna 2005 ja 5,75 % vuonna 2010.Suomessa biopolttoaineiden käyttöön suunnitellaan käyttövelvoitetta, joka astuneevoimaan vuonna 2008. Tavoitteena on saavuttaa Komission edellyttämä taso vuonna2010, joskin kansalliseen tavoitteeseen on sisällytetty varauma.

Tärkeimmät biopolttoainelaadut ovat biodiesel ja bioetanoli. Biodiesel on vaihtoehtodieselille ja bioetanoli on bensiinin lisuke tai korvike.

Biopolttoaineitatehdään erilaisistabiomassoista.Tärkeimpiäbiopolttoaineita ovatbiodiesel ja bioetanoli.

Biopolttoaineet voivatedesauttaaenergiavarantojenriittävyyttä, vähentääkasvihuonekaasujenpäästöjä ja tarjotauusia markkinoitamaataloustuotannolle.

EU-direktiivi asettaatavoitteetbiopolttoaineidenkäytölle

27

Biodiesel

Biodieselin tuotantoBiodiesel on yleisnimitys, joka kattaa orgaanisesta raaka-aineesta tehdyt metyyliesterit(FAME= fatty acid methyl ester). Biodieseliä voidaan valmistaa useista kasviöljyistä,esimerkiksi rypsistä tai kilpailevista öljyistä kuten auringonkukka-, palmu- tai soijaöljystä.Sitä voidaan valmistaa myös eläinrasvoista, ihrasta ja talista.

Biodieselin tuotanto perustuu siis pääosin tavallisiin viljelykasveihin, joita voidaan viljellätavanomaisin keinoin eri puolilla Eurooppaa. Niiden avulla voidaan parantaa viljelysmaanmonimuotoisuutta, ja biodieselin tuottaminen kasviöljyistä luo uudet hyödylliset markkinatmaataloudelle.

Rypsi on yksi Euroopan tärkeimmistä öljykasveista ja tavallisin biodieselin raaka-aine.Öljy käy läpi kemiallisen prosessin (esteröinnin), jossa syntyy metyyliesteriä, jonkapolttoaineominaisuudet muistuttavat fossiilisen dieselin ominaisuuksia. Rypsistä tehtybiodiesel tunnetaan myös nimellä rypsimetyyliesteri (RME). Euroopassa on standardiEN14214 FAME:lle (biodieselille). Jotta tämän standardin vaatimukset täyttyisivät,valmistukseen on käytettävä ensisijaisesti rypsiöljyä.

Eurooppa on maailman suurin biodieselin tuottaja. Euroopan kokonaistuotanto vuonna2005 oli 2,9 miljoonaa öljyekvivalenttitonnia.

EU-maista Saksa ja Ranska ovat suurimmat biodieselin tuottajat. Italia, Tsekin tasavalta jaItävalta tuottavat myös biodieseliä aktiivisesti.

Tekniikka, jolla kasviöljyistä tehdään biodieseliä, on ollut kaupallisesti käytössä useanvuoden ajan. Esimerkiksi rypsiöljystä tehdään biodieseliä yksinkertaisenesteröintiprosessin avulla. Murskatuista siemenistä puristettu tai uutettu öljy reagoi pienenmetanolimäärän kanssa katalyytin läsnä ollessa. Reaktion tuloksena syntyvä biodieselsekoitetaan yleensä tavanomaiseen fossiiliseen dieseliin jalostamossa.

Biodieseliä voidaan tehdä myös kierrätetyistä tai pois heitetyistä ruokaöljyistä. Tämä onhyödyllinen käyttötarkoitus näille öljyille, jotka pitäisi muuten hävittääympäristöystävällisellä tavalla.

Suomessa biopolttoaineita tehdään rypsistä pienessä mittakaavassa, minkä lisäksi NesteOil on käynnistänyt mittavan projektin synteettisen NexBTL biopolttoaineen tuotannonkäynnistämiseksi vuonna 2007. Raaka-aineena Neste Oilin hankkeessa käytetäänkasvisöljyä ja eläinrasvoja, ja tuotanto suuntautunee pääosin Saksan markkinoille.Jalostuslaitoksen kapasiteetti tulee olemaan 170 000 tonnia vuodessa. Prosessi onkorkeapaineinen jalostamoprosessi, jossa kasvi- tai eläinperäinen öljy muuttuuvetykäsittelyn avulla korkealaatuiseksi parafiiniseksi dieselpolttoaineeksi.

Seokset ja moottorien takuutPerinteinen biodiesel voi eräissä tapauksissa korvata tavanomaisen dieselin täysin tai sitävoidaan sekoittaa siihen eri suhteissa dieselmoottoreissa käytettäväksi. Sekoittaminen onkuitenkin yleisin tapa käyttää biodieseliä, ja tavallisin seos sisältää 5 % biodieseliä ja 95% tavanomaista dieseliä.

Biodieselin fyysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat pitkälti samanlaiset kuinfossiilisen dieselin, ja tavalliset moottorit toimivat 5 %:n seoksilla ilman muutoksia.

Biodiesel valmistetaankasviöljyistä tai kierrä-tetyistä ruokaöljyistä.

Biodieselin tuotanto-tekniikka on kaupal-lisesti saatavilla.

Moottoria ei tarvitsemuuntaa 5 %:n seoksiakäytettäessä.

Biodieseliä käytetäänyleensä 5 %:nseoksena fossiilisendieselin seassa

Neste Oil on käyn-nistänyt synteettisenNex BTL biopoltto-aineen tuotannon.

28

Useimmat modernit dieselmoottorit voisivat itse asiassa toimia jopa 30 %:n seoksilla,mutta nykyisin vielä yli 5 % biodieseliä sisältävien seosten käyttäminen kumoaa useidenvalmistajien takuut. Ranskassa käytetään 30 %:sta seosta.

Sekoitussuhteen ollessa yli 30 % tilavuudesta kumitiivisteet saattavat hajota jaruiskupumput tukkeutua. Onkin tärkeää, että biodiesel on riittävän hyvälaatuista. EN 590,eurooppalainen standardi “normaalille” dieselille, sallii dieselseokseen 5 % biodieseliä.Biodieselin, niin komponenttina käytettävän kuin 100 % polttoaineen on noudatettavaeurooppalaista EN 14214 -laatustandardia. Vain harva autonvalmistaja salliisataprosenttisen biodieselin käytön normaalien takuuehtojen puitteissa. Perinteisenbiodieselin kylmäominaisuudet ja varastoitavuus ovat heikohkoja.

NExBTL sen sijaan muistuttaa käyttö- ja päästöominaisuuksiltaan korkealuokkaistasynteettistä dieselpolttoainetta ja sillä voidaan täyttää kaikki EN590 –normin kriteerit jopa30 – 50 % seososuuksilla.

Taloudellisuus ja saatavuusBiodieselin tuottaminen öljykasveista maksaa noin kaksi kertaa niin paljon kuin dieselintuottaminen raakaöljystä. Todelliset kustannukset riippuvat biodieselin raaka-aineen jaraakaöljyn suhteellisista hinnoista. Täysimääräisesti verotettuna biodiesel on kallista, japolttoaineveron alennus on tarpeen, jotta se olisi kilpailukykyinen vaihtoehto.Veronalennuksia käytetään Euroopassa yleisesti kannustamaan polttoainetoimittajiakehittämään biopolttoaineita ja piristämään markkinoita. Biodieselin tuotanto on nytkäynnissä monissa Euroopan maissa. Suomessa verohelpotuksia biopolttoaineille ei vieläole käytössä eikä todennäköisesti ole tulossakaan, koska hallitus on päätynyt esittämäänbiopolttoaineiden käyttövelvoitetta.

Jätekasviöljyistä tehdyn biodieselin raaka-aineen hinta on suhteellisen edullinen.Jätekasviöljyjen rajallinen saatavuus ja polttoaineen laatuun liittyvät kysymykset saattavatkuitenkin rajoittaa tällaisen biodieselin merkitystä.

YmpäristöhyödytMerkittävin hyöty, joka saavutetaan käytettäessä biodieseliä liikennepolttoaineena, onnettokasvihuonekaasupäästöjen väheneminen suhteessa fossiiliseen dieseliin. Euroopantasolla biodieselin on arvioitu vähentävän nettohiilidioksidipäästöjä 40-50 %, joten 5 %:nseoksen käyttö vähentää hiilidioksidipäästöjä noin 2-2,5 %.

Laskelmat perustuvat biodieselin koko elinkaareen, mukaan lukien viljely, biopolttoaineentuotanto ja biodieselin käyttö ajoneuvossa. Teoriassa biodieselin aiheuttamahiilidioksidipäästö voi olla nolla, koska sen palaessa luovuttaman hiilidioksidin voidaankuvitella sitoutuvan takaisin kasveihin kasvien kasvaessa. Käytännössä kuitenkinbiodieselin öljykasveista saama hiilidioksidipäästöjen säästö on rajallinen, koska kasvienviljely ja prosessointi vaatii fossiilista polttoainetta, joka puolestaan tuottaahiilidioksidipäästöjä. Biodieselin käyttö voi osaltaan auttaa saavuttamaan eurooppalaisettavoitteet ilmastonmuutoksen lievittämiseksi.

Yli 5 %:n seostenkäyttö kumoaa useidenvalmistajien takuut.

Biodieselin valmistusmaksaa noin kaksikertaa niin paljon kuinfossiilisen dieselinjalostaminen.

Sataprosenttisenbiodieselin käyttövähentäisi poltto-aineen elinkaarenaikaisia hiilidioksi-dipäästöjä 40-50 %.5 %:n seosten käyttövähentää hiilidioksidi-päästöjä noin 2-2,5%.

29

Bioetanoli

Bioetanolin tuotantoTällä hetkellä Brasilia ja USA ovat maailman suurimmat polttoaine-etanolin tuottajat.Brasiliassa raaka-aineena käytetään sokeriruokoa ja USA:ssa maissia. Euroopassabioetanolia tuotetaan lähinnä sokerijuurikkaista tai vehnästä. Espanja, Puola ja Ranskadominoivat Euroopan bioetanolisektorilla. Niiden yhteenlaskettu tuotanto vuonna 2004 oliyli 500 000 tonnia. Ruotsi, Itävalta ja Saksa ovat myös aktivoitumassa bioetanolintuotannossa.

Bioetanolin tuotantoon käytetyt raaka-aineet ovat tavallisia viljelykasveja, joita voidaanviljellä tavanomaisin keinoin eri puolilla Eurooppaa. Bioetanolin tuotanto viljelykasveistatarjoaisi uudet markkinat maataloudelle ja voisi edistää maaseudun kehitystä.

Bioetanolia valmistetaan käyttämällä sokeri-, tärkkelys- tai selluloosaraaka-ainetta hiivanavulla. Raaka-aineen valinta riippuu hinnasta sekä teknisistä ja taloudellisista tekijöistä.Tekniikka bioetanolin valmistamiseksi sokerista ja tärkkelyksestä on kaupallisestisaatavilla.

Selluloosamateriaalit, kuten puu ja maatalouden jätteet ja erotellut kotitalousjätteet, ovatuusia vaihtoehtoja tulevaisuuden raaka-aineiksi. Nämä materiaalit täytyy kuitenkinhydrolysoida ennen käymistä, ja tämä prosessi on monimutkaisempi kuin viljakasvienkohdalla. Selluloosamateriaaleja pidetään pitkän aikavälin potentiaalisina sokerilähteinäetanolituotantoa varten, ja niiden käyttö saattaa vähentää hiilidioksidipäästöjä enemmän.Tekniikka bioetanolin valmistamiseksi näistä raaka-aineista on kuitenkin vieläkypsymätöntä, ja kaupalliseen tuotantoon päästään vasta 5-10 vuoden kuluttua.Ruotsissa tutkitaan pilotlaitoskoossa selluetanolin tuotantoa ja Kanadassa etanoliatuotetaan oljesta.

Biodieselin käyttö voivähentää muitapakokaasupäästöjä.

Bioetanolia valmis-tetaan pääasiassasokerijuurikkaista,vehnästä ja sokeri-ruo’osta.

Tekniikka bioetanolinvalmistamiseksisokerijuurikkaista javehnästä on kaupalli-sesti saatavilla.

NExBTL on keskimäärin edullisempaa CO2 –päästöjen osalta kuin perinteinen biodiesel.Tämä johtuu lähinnä siitä, että NExBTL –prosessi sallii laajemman raaka-ainekirjon jahuonolaatuisemman raaka-aineen kuin tavanomainen biodiesel. Neste Oil on arvioinutpolttoaineiden elinkaaren CO2 –päästöt seuraavasti: tavanomainen dieselpolttoaine 3,8,RME 1,6 – 2,3 ja NExBTL raaka-aineesta riippuen 0,5 – 1,8 kg CO2/kgoe (kiloahiilidioksidia polttoaineen öljyekvivalenttikiloa kohti).

Biodieselin käyttö voi myös vähentää muitakin pakokaasupäästöjä, vaikkakin biodieselintarkka suorituskyky riippuukin auton tyypistä ja polttoaineen laadusta. Biodieseliätuotetaan Euroopassa, minkä ansiosta Eurooppa on vähemmän riippuvainen raakaöljyntuonnista muualta maailmasta. Biodiesel on helposti ja turvallisesti biohajoavaa, mikä onerityisen hyödyllistä mm. veneilyssä vesistöjen kannalta. Perinteinen 100 % biodieselvähentää hiukkaspäästöjä mutta saattaa lisätä typenoksidipäästöjä. NExBTL:n onosoitettu vähentävän hiukkaspäästöjä noin 30% ja typenoksidipäästöjä 10 – 15%.

Bioetanolia voidaanvalmistaa myösselluloosasta, muttatekniikka ei ole vieläkaupallisesti saatavilla.

30

Sekoitukset ja ajoneuvojen takuutEurooppalainen polttoainedirektiivi ja EN 228 -laatustandardi sallivat 5 % etanoliatavanomaisen bensiinin joukossa. Etanoliseoksia käyttävien autoilijoiden tulisi noudattaaautonvalmistajien suosituksia. Joidenkin autonvalmistajien rajoitusten mukaanpolttoaineseoksen tilavuudesta vain 5 % saa olla etanolia, kun taas toiset sallivatmaksimissaan 10 %. Jos ilmoitettu maksimisekoitussuhde ylitetään, auton takuu ei oleenää voimassa.

Bensiiniseoksessa 5 tilavuusprosenttia bioetanolia vastaa 3,4 %:n energiaosuutta, koskabioetanolin energiasisältö on vain noin kaksi kolmasosaa bensiinin energiasisällöstä.

Periaatteessa sataprosenttista bioetanolia voidaan käyttää muunnetuissakipinäsytytteisissä moottoreissa, vaikkakin kylmäkäynnistystä varten polttoaineseoksentäytyy sisältää pieni määrä paremmin haihtuvaa ainetta, yleensä bensiiniä.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää ns. FFV-autoja (Fuel Flexible Vehicles), jotka onsuunniteltu toimimaan vaihtelevilla bioetanoliseoksilla. Ford myy Ruotsissa bioetanolillakäyvää FFV Focus –mallia, ja Saab ja Volvo ovat niinikään tuoneet markkinoille etanolillakäyviä FFV-autoja, jotka toimivat jopa polttoaineen sekoitussuhteen ollessa 85 % etanoliaja 15 % bensiiniä. Tästä nimenomaisesta seoksesta käytetään nimitystä E85.

Tarvittavat muutokset moottoriin, kun bioetanolia on yli 5 %Bensiinipolttoaineen oktaaniluku määrittää polttoaineen kestävyyden epänormaaliapalamista eli “nakutusta” vastaan. Mitä korkeampi oktaaniluku on, sitäepätodennäköisemmin moottori altistuu nakutukselle. Nakutusprosessi johtuu bensiininennenaikaisesta syttymisestä moottorin sylinterissä, mikä aiheuttaa äkillisen iskunmäntään. Ajan mittaan tämä vahingoittaa moottoria huomattavasti. Kun bensiiniin lisätään10 % bioetanolia, polttoaineen oktaaniluku nousee kahdella yksiköllä ja nakutusherkkyysvähenee. Etanolia sanotaankin siten “oktaaninkohottajaksi”. Saabin FFV –auto antaakinE85 –polttoaineella suuremman tehon kuin bensiinillä.

Etanoli vaikuttaa myös palamiseen tarvittavaan ilmamäärään. Etanolissa on happeaenemmän kuin bensiinissä, joten etanolia käytettäessä tarvittava ilmamäärä suhteessapolttoaineeseen pienenee. Tavanomaisen bensiinin ilma-polttoaine-seossuhteen tulee ollanoin 14,6, mikä tarkoittaa että 1 kg bensiiniä tarvitsee 14,6 kg ilmaa palaakseentäydellisesti. Etanolille suhde on 1 kg polttoainetta/9 kg ilmaa.

10 % bioetanolia sisältävän polttoaineen happipitoisuus on noin 3,5 %. Moottorien ilma-polttoaine-seossuhdetta täytyy täten pienentää, jotta bioetanoliseoksen happipitoisuustulisi huomioiduksi.

Useimpien nykyaikaisten autojen moottorin hallintajärjestelmät havaitsevat ilma-polttoaine-seossuhteen sähköisesti ja muuttavat sitä niin, että suhde pysyy sopivana kunbioetanolia tulee moottoriin. Useimmat moottorit toimivat hyvinkin 3,5 %:nhappipitoisuudella, eli niissä voidaan käyttää polttoainetta, jossa on 10 % etanolia.Ongelmaksi saattaa muodostua vanhemmat autot, joissa ei yleensä ole elektronistamoottorin hallintajärjestelmää vaan normaali kaasutinjärjestelmä. Kaasuttimen ilma-polttoaine-seossuhde on säädettävä mekaanisesti suuttimia vaihtamalla tai säätämällä,jotta saadaan kompensoitua bioetanolipolttoaineseosten suurempi happipitoisuus.

Tavallisissabensiinimoottoreissavoidaan käyttää 5%etanolia ilmanmuutoksia.

Ruotsissa käytetään jorunsaasti FFV autoja,joissa etanolin osuuson 85%.

Moottorinhallintajärjestelmä onsäädettävä etanolinsuuremmallehappipitoisuudelle.

31

Etanoliseos voi irrottaa polttoainesäiliöissä ja -putkissa olevia kiinteitä saostumia, jotenpolttoainesuodatin kannattaa vaihtaa tavallista useammin matalaseosteisia bensiini-etanoliseoksia käytettäessä. Korkeina pitoisuuksina käytettäessä etanoli saattaaaiheuttaa voimakasta korroosiota ja erilaisten muoviosien haurastumista. Tästä syystäesim. E85 polttoainetta tulee käyttää vain varta vasten tälle polttoaineelle tarkoitetuissaFFV –autoissa.

Etanoliseosten haihtumislämpö on suurempi kuin sataprosenttisen bensiinin, jotenetanolipolttoaineella kylmäkäynnistys talvella on vaikeampaa. Tämän vuoksi FFV –autoihin suositellaan suurempaa bensiiniosuutta talviaikaan ja kylmäkäynnistyksenhelpottamista lohkolämmittimellä.

Autojen takuutJoidenkin autonvalmistajien määräysten mukaan bensiinissä saa olla enintään 5tilavuusprosenttia bioetanolia, kun taas toiset sallivat enintään 10 tilavuusprosenttia.Autonomistajien tulisi noudattaa näitä suosituksia, koska enimmäispitoisuuksienylittäminen voi kumota ajoneuvojen takuut.

Polttoaineen käsittelyBioetanoli sitoo puoleensa vettä, mikä voi aiheuttaa ongelmia polttoaineen käsittelyssä,varastoinnissa ja jakelussa. Bensiinin ja etanolin seosta ei voi säilyttää tavanomaisissakelluvakattoisissa säiliöissä. Lisäksi polttoainehöyryjen painemääräysten noudattaminenbioetanolia käytettäessä aiheuttaa lisäkustannuksia polttoaineen tuottajalle.

Taloudellisuus ja saatavuusBioetanolin tuottaminen maksaa noin 2-3 kertaa niin paljon kuin bensiinin tuottaminenraakaöljystä. Suurimmat kustannustekijät ovat raaka-aine ja prosessienergia.Täysimääräisesti verotettuna bioetanoli on kallista, ja polttoaineveron alennus on tarpeen,jotta se olisi kilpailukykyinen vaihtoehto tankatessa. Samoin kuin biodieselin kohdalla,veronalennuksia käytetään Euroopassa yleisesti kannustamaan polttoainetoimittajiakehittämään biopolttoaineita ja piristämään markkinoita. Bioetanolin tuotantoa onkäynnissä monissa Euroopan maissa.

Bioetanolin ympäristöhyödytBiodieselin lailla myös bioetanolin suotuisat vaikutukset ilmastonmuutokseen riippuvatetanolituotantoon käytetystä raaka-aineesta. Arvio bioetanolin elinkaaren CO2 –päästöistäja energian käytöstä vaihtelevat suuresti. Brasiliassa sokeriruo’osta tuotettu etanoli onvarsin CO2- ja energiatehokasta. Brasilian etanolituotantoa on kuitenkin arvosteltu siitä,ettei se täytä kaikkia kestävän kehityksen ja eettisyyden kriteerejä. Esim. ohrasta tuotetunetanolin CO2 –hyöty on varsin marginaalinen. Tämä johtuu ennen kaikkea viljakasvienmerkittävästä lannoitustarpeesta suhteessa raaka-aineiden energiasisältöön sekälannoitteiden valmistuksen ja niiden käytön aiheuttamista typpioksiduulipäästöistä, jotkavoivat olla suuria. Lisäksi bioetanolin tuotantoprosessi on energiaintensiivinen ja vaatiihuomattavan määrän tavanomaisilla fossiilisilla polttoaineilla tuotettua energiaa.

Käytettäessä selluloosa- ja jätemateriaaleja etanolin valmistukseen kasvihuonekaasu-päästöt voivat vähentyä merkittävästi, jopa 75-80 %.

Polttoainesuodatinkannattaa vanhassaautossa vaihtaauseammin.

Kylmäkäynnistystäautetaan bensiinillä jalohkolämmittimellä.

Valmistajien takuut ontarkastettava ennen yli5 %:n seosten käyttöä.

Bioetanolin tuotantomaksaa noin 2-3 ker-taa niin paljon kuinbensiinin jalostaminen.

Etanolin CO2 hyötyjäkoskevissa arvioissasuuria eroja.

Bioetanolia täytyykäsitellä varovaisesti.

32

Etanolin vaikutukset pakokaasupäästöihin eivät nekään ole yksiselitteisiä. Bensiininjoukkoon lisätyillä pienillä etanolimäärillä on yleensä pakokaasupäästöjä vähentävävaikutus, mutta etanolilisäys nostaa haihtumapäästöjä. Korkeilla alkoholipitoisuuksillavarsinkin päästöt kylmässä saattavat olla ongelma. Lisäksi etanolin käytöstä syntyyrunsaasti haitallisia asetaldehydipäästöjä. Ruotsissa käytössä olevat FFV –autot onpakokaasusertifioitu bensiinillä muttei E85 –polttoaineella. Näin ollen toistaiseksi ei oletakeita siitä, että FFV –autot toimivat parhaalla mahdollisella tavalla E85 –polttoaineella.

BiokaasuBiokaasu on kaasuseos, joka koostuu pääasiassa metaanista ja hiilidioksidista.Biokaasua syntyy kotitalous-, teollisuus- ja maatalousjätteen hajotessa anaerobisesti.

Euroopassa on yli 4000 biokaasun tuotantolaitosta, enimmäkseen kaatopaikkoja jajätevedenpuhdistamoita, ja biokaasua käytetään mm. kaasumoottoreissa ja -turbiineissasähkön tuottamiseen. Jos biokaasua jalostetaan maakaasulaatuiseksi, jolloin sitä joskuskutsutaan maakaasun korvikkeeksi (Substitute Natural Gas, SNG), sitä voidaan käyttäämyös ajoneuvoissa.

Biokaasun jalostuksessa poistetaan hiilidioksidi, jota biokaasussa on yleensä 30-45 %,mutta maakaasussa vain alle 1 %. Lisäksi biokaasusta poistetaan muita kaasujäämiä jarikkivedyn tapaisia epäpuhtauksia.

Biokaasulla käyvä auto. Lähde ja lisätietoja:http://www.metener.fi

YmpäristöhyödytAjoneuvokäyttöön puhdistettu biokaasu on käytännössä maakaasua, joten biokaasullakäyvät ajoneuvot tuottavat muiden maakaasuajoneuvojen tapaisia pakokaasupäästöjä(lisätietoja luvussa Maakaasu s. 22). Biokaasun käyttö tuo kuitenkin selvää etuakasvihuonekaasupäästöjen suhteen, koska se on uusiutuva polttoaine. Biokaasun käyttötakaa lisäksi sen, että kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoissa syntyvä metaani(voimakas kasvihuonekaasu) ei pääse ilmakehään.

MarkkinaosuusBiokaasua on käytetty autojen polttoaineena Ruotsissa, jossa kansallinenbiokaasupolttoainestandardi määrää, että polttoaineen on sisällettävä vähintään 95 %metaania. Myös Sveitsissä on viime aikoina käytetty biokaasua. Käyttö on kuitenkin vielävähäistä, ja maailmanlaajuisesti vain muutama tuhat ajoneuvoa käy biokaasulla.

Biokaasu onenimmäkseenmetaania, ja sitäsyntyy orgaanisenaineksenhajoamisessa.

Biokaasu onjalostettavaajoneuvokäyttöön.

Biokaasun käyttö voivähentää kasvihuone-kaasujen päästöjä huo-mattavasti.

Tähän mennessämaailmassa on vainmuutama tuhatbiokaasulla käyvääajoneuvoa.

33

Maakaasu on fossiilinen polttoaine. Biokaasu taas tuotetaan biojätteistä, esim. jätevedenpuhdistamoilla tai maatiloilla karjan lannasta. Biokaasua voidaan ottaa talteen myöskaatopaikoilta, mutta sekajätteestä talteen otetun kaasun puhdistaminen käyttökelpoiseksiauton moottoria varten on monimutkainen ja kallis prosessi. Puhdistettu biokaasu vastaaajoneuvokäytössä hyvälaatuista maakaasua.

Biopolttoaineilla voidaan tarkoittaa biokaasun lisäksi myös bioperäisistä ainesosista(öljykasvit, eläinrasvat jne.) valmistettuja nestemäisiä polttoaineita, joita käytetäänajoneuvoissa joko sellaisenaan tai perinteisiin nestemäisiin polttoaineisiin sekoitettuna.

Mitä eroa biokaasullaja maakaasulla?

34

Sähköautot

Sähköajoneuvot (EV) eivät tuota päästöjä ajossa, ja ne ovat lähes äänettömiä ja lisäksihalpoja käyttää.

Monilla autonvalmistajilla oli 1990-luvulla laajamittaisia sähköauto-ohjelmia ja uusiamalleja toivat markkinoille ainakin Citroen, Ford, Honda, GM, Peugeot ja Toyota. Vaikkatutkimukseen on panostettu huomattavasti, modernien sähköautojen toimintamatka jasuorituskyky ovat kuitenkin heikommat kuin bensiini- tai dieselautojen, ja sähköautoja onmyyty melko vähän. Mielenkiinto ja rahoituksen painopiste on siirtynyt 1990-luvun lopultalähtien sähköautoista hybridiajoneuvoihin, joissa sähkömoottorin ja polttomoottorinyhdistelmä antaa lisätehoa ja pidemmän toimintamatkan.

Akkusähköautojen nykyistä tilaa kuvaa hyvin se, että Japanissa myytiin vuonna 2005kolme ja Ranskassa kuusi sähköautoa.

Sähköautot sopivat kuitenkin erittäin hyvin joihinkin käyttötarkoituksiin ja niidenympäristöhyödyt ovat merkittävät.

Postin sähköautokanta on pudonnut 61 autosta 14autoon. Yhtiö hakee käyttökokemuksiasähkökäyttöisestä Citroën Berlingosta. Lähde:www.tekniikkajatalous.fi

Suomen Postin sähköauto-ohjelmaPostin kunnianhimoinen sähköauto-ohjelma on hiipunut. 1990-luvun jälkipuoliskolla yhtiöntavoitteena oli nostaa 2000-luvun alkuvuosiin mennessä sähköautojen osuus kymmeneenprosenttiin yhtiön jakeluautokannasta. Nyt Postin 1 600 taajamien jakeluautoista 14 onsähköautoja. Suurin yksittäinen syy sähköautoprojektin taantumiseen oli Fortuminvetäytyminen kotimaisen sähköautovalmistajan Elcatin toiminnasta. Samalla Suomessapäättyi sähköautojen valmistus. Parhaimmillaan Postilla oli käytössään 61 sähköautoa.

Akkujen ominaisuudetAkku ja sen ominaisuudet ratkaisevat sähköauton suorituskyvyn ja käyttökelpoisuuden.Ihanteellinen sähköauton akku täyttäisi monta eri suorituskykyehtoa. Sillä olisi suuriominaisenergia (massan varastoima energia, jonka mittayksikkö on kWh/kg), suurienergiatiheys (tilavuuden varastoima energia, jonka mittayksikkö on kWh/m3) ja suuriominaisteho (saatavilla oleva huipputeho, jonka mittayksikkö on W/kg). Sillä olisi pitkäkäyttöikä (sitä voisi purkaa ja ladata useita kertoja ilman merkittäviä suorituskykyhäviöitä),nopea latausaika ja syväpurkausominaisuudet (se voitaisiin säännöllisesti purkaa lähestyhjäksi toiminnan siitä kärsimättä). Se toimisi myös laajalla lämpöasteikolla ja olisiturvallinen, kierrätettävä ja edullinen.

Sähköautot (EV) eivättuota pakokaasupääs-töjä ja ovat lähesäänettömiä.

Monet valmistajattoivat uusiasähköautojamarkkinoille 1990-luvulla.

Sähköautojensuorituskyky onhuonompi kuinperinteisten ajoneu-vojen, mutta nesopivat joihinkinkäyttötarkoituksiin.

Sähköautojen akkujentäytyy täyttää moniavaatimuksia.Täydellistä akkua eiole olemassa.

35

Mikään akku ei täytä kaikkia näitä vaatimuksia, joten sähköauton valmistajan täytyy ainatehdä myönnytyksiä akun valinnassa. Tässä esitellään lyhyesti yleisimmät sähköautoissakäytetyt akkutyypit.

AkkutyypitLyijyakkuja käytettiin ensimmäisissä sähköautoissa, ja ne ovat yleisin akkutyyppi myösnykyisissä sähköautoissa. Lyijyakut ovat edullisia ja helposti kierrätettäviä, ja useimmatnäillä akuilla varustetuista sähköautoista voidaan ladata noin kuudessa tunnissa.Useimmat lyijyakut ovat nestetäyttöisiä ja ne on pidettävä pystyasennossa vuotojenestämiseksi, mutta on olemassa myös nesteettömiä geeliakkuja, joita ei tarvitse asentaapystyyn.

Lyijyakuilla on kuitenkin pieni ominaisenergia ja ominaistiheys, joten ne ovat painavia janiillä saavutettava toimintamatka on lyhyt. Lyijyakkuja ei pitäisi purkaa yli 80 %:npurkaussyvyyteen (DOD) eli alle 20 %:iin niiden kapasiteetista, koska tämä lyhentääniiden käyttöikää. Lyijyakkuja käytetään useissa sähköautoissa, muun muassa REVAssa,GM:n EV1 (Mk 1) -mallissa ja monissa sähkömopedeissa.

Nikkelikadmiumakkuja (Ni-Cd tai nicad) on myös käytetty useiden vuosien ajan. Ni-Cd-akkujen käyttöikä on pitkä ja ne voidaan purkaa täysin ilman haittavaikutuksia.

Vaikka Ni-Cd-akut ovat kierrätettäviä, huoli kadmiumin (raskasmetallin) päätymisestäkaatopaikoille johti Euroopan komission vuonna 2002 laatimaan direktiiviin, joka kieltääNi-Cd-akkujen myynnin uusiin sähköautoihin vuoden 2005 lopusta lähtien. Lisäksi Ni-Cd-akut ovat kalliita. Esimerkiksi Saft Ni-Cd-akkuja, joita useimmat Peugeot- ja Citroen-sähköautot käyttävät, voi yleensä vain vuokrata PSA:lta ja ne maksavat noin 200 €kuussa.

“Valmistaja lupaa autossa oleville nikkelikadmiumakuille 1 500 latauskertaa.Vanhemmissa käytössämme olevissa autoissa on lyijyakut.

Nikkelimetallihydridiakkujen (Ni-MH) ominaisenergia on suuri (noin 90 Wh/kg ) jakäyttöikä hyvin pitkä. Ne ovat kierrätettäviä ja suhteellisen harmittomia ympäristölle,koska anodi on tehty ei-raskasmetallien seoksesta, joten niistä ei ole erityistä vaaraamaan tai pohjaveden saastumisen suhteen.

Ni-MH-akkuja käytettiin GM:n EV1-autossa, jonka toimintamatka on noin 250 km lataustakohden, ja Toyotan Rav4-sähköautossa, jonka toimintamatka on noin 200 km. PienempiäNi-MH-akkuja käytetään myös Honda Insight- ja Toyota Prius -hybridiautoissa, ja vieläpienempiä Ni-MH-akkuja käytetään atkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa.

Ford käytti jonkin aikaa natriumrikkiakkuja Escort-malliin perustuvassa Ecostar-pakettiautossa 1990-luvun puolivälissä. Näitä akkuja ei kuitenkaan enää käytetäajoneuvoissa turvallisuussyistä, koska niiden toimintalämpötila on 300°C ja natriumräjähtää joutuessaan kosketuksiin veden kanssa.

Litiumioniakuilla on hyvin suuri ominaisenergia (noin 150 Wh/kg) ja pitkä elinkaari.Joitakin litiumioniakuilla käyviä prototyyppisähköautoja on valmistettu, mukaan lukienvuonna 2000 valmistettu Ford Ka, jonka toimintamatka oli 150-200 km ja huippunopeus130 km/h. Mitsubishi valmisti myös Eclipse-mallin litiumioniprototyypin vuonna 2003 jajopa 800-hevosvoimaisen, 230 mailia tunnissa kulkevan litiumioniprototyypin nimeltäEliica vuonna 2004.

Valitettavasti litiumioniakut ovat tällä hetkellä kohtuuttoman kalliita tuotantoajoneuvoissakäytettäviksi, joten niillä toimivia autoja ei ole odotettavissa lähitulevaisuudessa.

Lyijyakut ovat halpojaja käytössä koeteltuja,mutta niidentoimintamatka onlyhyt.

Nikkelikadmiumakkujentoimintamatka onpidempi kuinlyijyakkujen, mutta neovat kalliita ja kohtakiellettyjä EU:ssa.

Nikkelimetallihydridi-akkujen toimintamatkaon vielä pidempi janiitä käytetäänmonissanykyaikaisissasähköautoissa.

Natriumrikkiakkuja eienää käytetäsähköautoissaturvallisuussyistä.

Litiumioniakkujentoimintamatka on pisinja suorituskykyparhain, mutta ne ovatkalliita.

36

YmpäristöhyödytSähköautot eivät tuota ajossa lainkaan pakokaasupäästöjä, joten ne ovat ympäristönkannalta erityisen houkutteleva vaihtoehto vilkkaille kaupunkialueille, joilla huonoilmanlaatu aiheuttaa usein terveysongelmia.

Sähköautojen ympäristöhyötyjen täydellisessä analyysissä täytyy kuitenkin huomioidamyös autojen lataamiseen käytettävän sähkön tuotannon ja jakelun aiheuttamat päästötsekä akkujen huollon ja kierrätyksen vaikutukset. Monissa maissa hiilidioksidipäästöjenlaskeminen on helppoa, koska tuotetun kilowattitunnin synnyttämästä keskimääräisestähiilidioksidimäärästä on saatavilla numerotietoa.

Esimerkiksi Iso-Britanniassa luku on 430g CO2/kWh. Pienille sähköautoille taipakettiautoille, kuten Peugeot 106- ja Citroen Berlingo -malleille, tämä tarkoittaa noin 80-90 g CO2/km, mikä on suunnilleen samaa tasoa kuin kaksipaikkaisen Honda Insight -hybridiauton, mutta paljon parempi kuin minkä tahansa tavanomaisen bensiini- taidieselauton päästötaso. Ranskassa, jossa suurin osa sähköstä tuotetaan ydinvoimalla, taiSveitsissä, jossa sähkö tuotetaan pääasiassa vesi- tai ydinvoimalla, kilometrikohtaisethiilidioksidipäästöt ovat vielä alhaisemmat.

Akkujen ympäristövaikutus voi olla suuri, koska niiden valmistus vaatii energiaa ja nesaattavat hävitettäessä saastuttaa maata tai pohjavettä. Suosituimmat sähköautoakut(lyijyhappo- ja Ni-MH-akut) ovat kuitenkin helposti kierrätettäviä, ja Euroopan komissionromuajoneuvodirektiivin (2000/53/EC) mukaan ne täytyy kierrättää.

TaloudellisuusUseiden vaihtoehtoisten polttoaineiden ja ajoneuvojen tapaan sähköautojenpääomakustannukset ovat suuremmat ja käyttökustannukset pienemmät kuintavanomaisten autojen. Sähköauton lataaminen on melko halpaa, ja useimmissa maissasähköautojen myynti- ja/tai vuotuisverot ovat alhaisemmat. Akkujen käyttöiästä on vieläepäselvyyksiä ja uudet akut ovat kalliita, mutta erityisesti Ni-MH-akuilla on hyvin pitkäkäyttöikä ja viimeaikaisten kokemusten mukaan ne kestävät todennäköisesti yhtä kauankuin itse autotkin.

Sähköautojen taloudellisuutta arvioitaessa on otettava huomioon miten hyvin sähköautosoveltuu käyttötarkoitukseensa ja yhteen käyttäjän muiden ajoneuvojen kanssa.Sähköauto ei todennäköisesti sovi perheen ainoaksi autoksi, mutta se saattaa ollakäytännöllinen ja taloudellinen vaihtoehto tavarantoimituksiin tai yhteiskuljetuksiinkaupunkialueella tai yksityisautoksi työ- ja ostosmatkoille.

Taloudellinen ajotapa poikkeaa bensa-autoista. Sähköautoa pitää ajaa korkeillakierroksilla, jolloin energiankulutus on pientä. Paras vääntö löytyy kuitenkin mataliltakierrosnopeuksilta, jolloin energian kulutus on suurta, Näin ollen sähköautollataloudellinen ajaminen vaatii koulutusta, jotta päästäisiin energiatehokkaaseen ajamiseen.

Euroopassasähköautojen akuttäytyy kierrättää.

Taloudellinen ajaminen

Sähköautojen talou-dellisuus riippuukäyttäjän tilanteesta javaatimuksesta.

Sähköautojen pääoma-kustannukset ovatsuuremmat muttakäyttökustannuksetpienemmät.

37

Polttokennoautot

37

Polttokenno on sähkökemiallinen laite, joka yhdistää vetyä (H2) ja happea ja tuottaa vettä,lämpöä ja sähköä. Polttokennotekniikka on hyvin lupaava tekniikka, jonka odotetaantarjoavan puhtaan ja tehokkaan virtalähteen moniin tarpeisiin, myös kuljetukseen.

Melkein kaikki autonvalmistajat ovat mukana laajamittaisissa polttokennotutkimuksissa,mutta useimpien mielestä polttokennoajoneuvot (FCV) yleistyvät todennäköisestiaikaisintaan vuoden 2020 tienoilla.

Polttokennon toimintaPolttokenno koostuu anodista ja katodista, joiden välissä on elektrolyytti. Elektrolyyttipäästää (positiiviset) ionit läpi, mutta ei (neutraaleja) molekyylejä tai (negatiivisia)elektroneja.

Vetymolekyylejä tuodaan polttokennon anodipuolelle, jossa katalyytti, yleensä platina,hajottaa molekyylin kahteen H+-ioniin ja kahteen elektroniin. H+-ionit kulkevat vapaastielektrolyytin läpi ja yhdistyvät happimolekyyleihin katodilla, mutta elektronit eivät pääseläpi. Elektronit johdetaan ulkoisen virtapiirin kautta anodilta katodille, jossa ne liittyvät H2-ioneihin ja happimolekyyleihin, jolloin muodostuu vettä. Elektronien liike ulkoisen virtapiirinläpi on tasavirtaa, jota polttokennoajoneuvon sähkömoottori voi käyttää.

Kukin polttokenno tuottaa noin 0,7 volttia, mutta kennoja voidaan kytkeä sarjaan jamuodostaa näin polttokennopinoja, joilla on haluttu jännite.

Polttokennot tarvitsevat toimiakseen jatkuvan vetysyötön. Reaktion käyttämä happi tuleeilmasta.

PolttokennotyypitPolttokennotyyppejä on erilaisia, ja ne erotellaan pääasiassa elektrolyytin koostumuksenmukaan. Protonin vaihtokalvoa (PEM) käyttävä polttokenno sopii parhaitenmaantieliikenteen käyttöön, koska sillä on suuri energiatiheys, suhteellisen matalakäyttölämpötila ja lyhyt lämmitysaika.

TankkausvaihtoehdotVetyä voidaan säilyttää ajoneuvossa eri tavoin. Polttokennoautoihin voidaan esimerkiksitankata vetypitoista nestettä (esimerkiksi metaania) tai hiilivetyä (esimerkiksi bensiiniä).

Nestemäisten polttoaineiden hankinta ja jakelu olisi helpompaa, koska niidenenergiatiheys on suuri eikä niitä tarvitse paineistaa ja olemassa olevatankkausinfrastruktuuri (säiliöautot, huoltoasemat jne.) on suunniteltu nestemäisillepolttoaineille. Nestemäisillä polttoaineilla saavutetaan suuri auton toimintasäde.

Polttokennot käyttävät kuitenkin puhdasta vetykaasua, joten nestemäistä polttoainettakäytettäessä polttokennoautoihin pitäisi asentaa muunnin eli reformeri tuottamaanvetykaasua nestemäisestä polttoaineesta. Reformerit lisäisivät ajoneuvon painoa ja hintaasekä tuottaisivat kaasumaisia sivutuotteita, uudenlaisia ajoneuvopäästöjä. Nestemäistenpolttoaineiden käyttö estäisi myös mahdollisuuden siirtyä todelliseen “vetytalouteen”,jossa käytetään uusiutuvasti tuotettua vetyä.

Polttokennot toimivatvedyllä (H2) ja tuottavatsähköä.

Nestemäinen,vetypitoinen polttoaineolisi helpointa jakaa,mutta vaatisireformereidenasennuksenajoneuvoihin.

Vetykaasua voidaansäilyttää ajoneuvossaeri tavoin.

Sarjaan kytketytpolttokennot voivattuottaa halutunjännitteen.

Polttokennon ainoapäästö on vesi.

Polttokennojenkaupallistamiseksitehdään paljontutkimusta.

38

Vaikuttaa siis todennäköiseltä, että polttokennoautoihin tankataan vetyä ja, että vetysäilytetään autossa paineistettuna kaasuna. Kaasumaisen vedyn ongelma on kuitenkinhuono energiatiheys, vielä selvästi maakaasuakin heikompi. Vety voidaan myösnesteyttää samaan tapaan kuin maakaasu, ja mm. BMW on demonstroinut nesteytetynvedyn käyttöä.

YmpäristöhyödytVedyllä tankatut polttokennoautot eivät tuota vesihöyryn lisäksi pakokaasupäästöjä, jotenniiden mahdolliset ympäristöhyödyt ovat huomattavat. Alkuvaiheessa suurin osa vedystätuotettaneen maakaasusta hiilidioksidia muodostavassa prosessissa. Polttokennojentehokkuuden ansiosta tämä kuitenkin vähentäisi kokonaishiilidioksidipäästöjämerkittävästi. Tosin hybridisoitu dieselauto yltää lähes samaan CO2 –päästötasoon.

Pitkällä aikavälillä vetykaasua saatetaan valmistaa elektrolyysillä käyttäen uusiutuvastituotettua sähköä ja sitä voidaan jaella putkia pitkin ajoneuvoissa ja kotitalouksissakäytettäviä polttokennoja varten. Tämä olisi todellista “vetytaloutta”, jossa energia onlähes hiilidioksiditonta. Tosin on muistettava, että sähkökin on pitkälle jalostettu ja hyvinkäyttökelpoinen energiamuoto.

TaloudellisuusTällä hetkellä polttokennot ja vety ovat vielä kalliita. Polttokennoautojen taloudellisuusriippuu polttokennojen tuotantokustannusten laskemisesta huomattavasti ja kaupallisestitoimivan tankkausjärjestelmän kehittämisestä.

MarkkinaosuusMaailmassa toimii muutama sata esimerkinomaista polttokennoautoa. Laajinpolttokennobussikokeilu oli nyt jo päättynyt CUTE -hanke (Clean Urban Transport forEurope) joka testasi yli 30 polttokennobussia kymmenessä Euroopan kaupungissa.

Hondan polttokennoauto. Lähde: www.tuulilasi.fi

Honda Motor Co. toimitti maailman ensimmäisenä autonvalmistajana polttokennoautonyksityisyritykselle. Honda FCX -auto toimitettiin Iwatani International CorporationilleAriaken vetyasemalle Tokion Koto-kuun. Iwatanilla, joka on Japanin suurin vedyntuottaja,on pääkonttorit Tokiossa ja Osakassa. Honda esitteli uusimman polttokennoautoversionsasyyskuussa 2006.

Polttokennoautot ovatnyt esittelyvaiheessa.

Puhtaalla vetykaasullatankkaaminen olisiympäristön kannaltaparas vaihtoehto.

Uusiutuvasti tuotetullavetykaasulla käyvätpolttokennot lupaavathiilidioksiditontaenergiaa.

Honda toimiiuranuurtajana.Ensimmäinenpolttokennoautoyksityisyritykselle.

3939

Vetyautot

Vetykaasua voidaan myös polttaa polttomoottoreissa, jotka muistuttavatbensiinimoottoreita mutta eivät tuota lainkaan hiilidioksidi-, häkä- tai hiilivetypäästöjä,paitsi moottorin voiteluaineista syntyviä hyvin pieniä määriä. Vetypolttomoottoreilla onpolttokennojen hyötypuolet, mutta ne käyttävät hyväksi kokeiltua ja kuluttajienhyväksymää tekniikkaa.

Joidenkin autonvalmistajien mukaan vetypolttomoottoria käyttävät ajoneuvot auttavatedistämään polttokennojen yleistymistä pitkällä aikavälillä luomalla kysyntäävetypolttoaineelle, mikä johtaa polttokennoautoja tulevaisuudessa hyödyttävänvetytankkausinfrastruktuurin kehittämiseen. BMW menee jopa askelta pidemmälleuskoessaan, että pitkällä aikavälillä nimenomaan vetypolttomoottorit menestyvätpolttokennojen sijaan. BMW:n vetyautoa siis kuljettaa isokokoinen V12 -polttomoottori, eipolttokenno. Auton tarvitsema sähköteho kuitenkin tuotetaan pienehkölläpolttokennoyksiköllä.

Useimpien valmistajien mielestä tulevaisuudessa polttokennot kuitenkin syrjäyttävätvetypolttomoottorit huomattavasti paremman hyötysuhteensa takia.

Vetyauto on jo todellisuutta SuomessaFantasia on suomalaisin voimin toteutettu auto, joka liikkuu vetypolttokennon tuottamallasähköllä. Se on myös tiettävästi maailman ensimmäinen polttokennohanke, jossa koko“infra”, energiantuotantoketju, on toteutettu alusta loppukäyttöön saakka.

Suomalainen vetypolttokennoautoFantasia.Lähde ja lisätietoja:http://studiamedia.tut.fi

40

Liikenne on lähes kokonaan riippuvainen öljystä. Helposti hyödynnettävät öljyvarat ovatmaailmassa supistumassa samaan aikaan, kun esimerkiksi Kiinan öljynkulutus onvoimakkaassa kasvussa. Nykyiset tuotantomäärät eivät todennäköisesti kasva enäämerkittävästi tai kääntyvät loivaan laskuun. Piakkoin tarvitaan käyttöön uusia öljynlähteitä, esimerkiksi raskaita öljylaatuja ja öljyhiekkoja, ja pidemmällä aikajänteellätuotantoa kivihiilestä, joista tuotantokustannukset ovat merkittävästi korkeampia. Kaikkitekijät yhdessä johtavat siihen, että öljyn hintaan kohdistuu nousupaineita tulevinavuosikymmeninä. Kivihiilipohjainen liikennepolttoainetuotanto lisäisikasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi.

Liikenteen osalta Euroopan komission vihreässä kirjassa on asetettu tavoitteeksisaavuttaa liikenteen vaihtoehtoisilla polttoaineilla 20 prosentin osuus tieliikenteenpolttoainekulutuksesta vuonna 2020. Komission tiedonannossa vaihtoehtoisistatieliikenteen polttoaineista on esitetty, että optimistisen kehitysskenaarion mukaisestivaihtoehtoisten polttoaineiden osuudet polttoainekulutuksesta voisivat olla vuonna 2020maakaasulle 10 prosenttia, biopolttoaineille 8 prosenttia ja vedylle 5 prosenttia. Liikenteenbiopolttoaineilla tarkoitetaan nestemäisiä tai kaasumaisia liikenteessä käytettäviäpolttoaineita, jotka tuotetaan biomassasta. Biomassa voi olla pelto- tai metsäbiomassaatai teollisuuden ja yhdyskuntien jätteiden biohajoavaa osaa.

Biopolttoaineita ovat esimerkiksi bioetanoli, biodiesel, biokaasu ja synteettisetbiopolttoaineet. Biopolttoaineet voidaan jakaa ensimmäisen ja toisen sukupolvenbiopolttoaineisiin käyttöominaisuuksien tai käytetyn raaka-aineen perusteella.

Liikenteen biopolttoainedirektiivi ei aseta rajoituksia sen suhteen, saavutetaanko asetettumarkkinaosuustavoite myymällä puhtaita biopolttoaineita vai sekoittamalla niitätavanomaisiin polttoaineisiin. Asetetuista viitearvoista voidaan kansallisesti poiketa.Viitearvoista poikkeaminen voi perustua esimerkiksi rajallisiin kansallisiin voimavaroihintuottaa biopolttoaineita tai niiden kansallisten voimavarojen määrään, jotka on osoitettubiomassan käyttöön energian tuottamiseksi muuta kuin liikennettä varten. Jäsenvaltioidenon raportoitava etenemisestä komissiolle vuosittain, mm. toteutetuista toimenpiteistä jabiopolttoaineiden myynnistä.

Vuonna 2004 jätetyssä raportissa jäsenmaiden oli ilmoitettava kansallinen ohjeellinentavoite vuodelle 2005 ja vuonna 2007 jätettävässä raportissa tulee ilmoittaa vuoden 2010tavoite.

Vuoden 2010 ohjeellinen tavoite on, kuten edellä on mainittu, 5,75 % energiana laskien.Tähän liittyy kuitenkin ristiriita siinä mielessä, että nykyinen polttoainedirektiivi jaeurooppalaiset polttoainenormit sallivat vain luokkaa 5 % (tilavuus) etanolia tai perinteistäbiodieseliä polttoaineiden joukossa. Näillä pitoisuuksilla ei saavuteta 5,75 %:nenergiaosuutta.

Liikenteen biopolttoaineiden tuotannon ja käytön edistäminenSuomessaKauppa- ja teollisuusministeriön vuoden 2006 alusta asettaman työryhmän tehtävänä olivalmistella ehdotus toimista, joilla liikenteen biopolttoaineiden käyttö voitaisiin nostaaSuomessa 5 %:n tasolle ja arvio siitä, kuinka nopeasti tavoite on mahdollista saavuttaa.Lisäksi tehtävänä oli tehdä arvio pidemmän aikavälin tavoitteista liikenteenvaihtoehtoisten polttoaineiden käyttöönotolle sekä arvio siitä, missä määrin ja milläkeinoin tavoitteiden mukainen käyttö voi perustua kotimaisista raaka-aineista tuotettuihinliikenteen biopolttoaineisiin. Mietintöön liittyy valtiovarainministeriön eriävä mielipide.

EU:n tavoitteet liikennepolttoaineille

Vihreän kirjantavoitteet

Direktiivit määritte-levät yhteisettavoitteet.

41

Työryhmä toteaa, että biopolttoaineiden 5 %:n tavoiteosuus on teoriassa mahdollistasaavuttaa vuoteen 2010 mennessä, mutta biopolttoaineiden saatavuus ja kustannuksethuomioiden 3 %:n energiaosuus vuonna 2010 on realistinen tavoite. Panostamallavoimakkaasti teknologiakehitykseen olisi mahdollista saavuttaa jopa 8 %:n osuus vuoden2015 jälkeen.

Työryhmän mukaan käyttövelvoite on ensisijainen biopolttoaineiden käytönedistämiskeino. Työryhmä suosittelee, että biopolttoaineen osuus kasvaisi vuosittainsiten, että se olisi 1 % vuonna 2008, 2 % vuonna 2009 ja 3 % vuonna 2010.Käyttövelvoite koskisi kaikkia liikennepolttoaineita markkinoille toimittavia yrityksiä. Kukintoimija voisi kuitenkin itse ratkaista, miten ja millä biopolttoaineilla se kattaa vaaditun bio-osuuden toimittamastaan liikennepolttoaineiden kokonaismäärästä. Vuonna 2010käyttövelvoitteesta aiheutuva lisäkustannus on arvioilta 50–80 milj. euroa vuodessa javaikutus polttoaineiden hintoihin suuruusluokaltaan noin 3 senttiä/litra.

Etanolin ja biodieselin tuotantokustannukset ovat Suomessa samat kuin muuallaEuroopassa. Raaka-aineiden hintataso on EU:n yhteismarkkinoilla sama. Euroopassatuotetut biopolttoaineet eivät kuitenkaan nykyisillä markkinoilla pysty kilpailemaanesimerkiksi Brasiliassa tuotetun etanolin kanssa. Kysynnän ja tarjonnan muutokset voivatkuitenkin vaikuttaa biopolttoaineiden hintoihin kansainvälisillä markkinoilla. Kotimaisistaraaka-aineista tuotetuilla biopolttoaineilla voitaisiin kattaa noin 2–3 %:n osuus liikenteenpolttoaineiden kulutuksesta vuonna 2010. Uusia teknologioita jatkossa hyödyntäenkotimaisista raaka-aineista voitaisiin valmistaa jopa 7–8 %:n osuus vuonna 2020.Työryhmän mukaan ei kuitenkaan ole mahdollista edellyttää, että tarvittavabiopolttoainemäärä tuotettaisiin kotimaassa ja kotimaisista raaka-aineista. Toimijatvalitsevat käytettävät biopolttoaineet markkinaehtoisesti.

Työryhmä ehdottaa kehitysohjelman käynnistämistä uusien, toisen sukupolvenbiopolttoaineiden suomalaisten tuotantoteknologioiden kehittämiseksi ja uusienbiopolttoaineiden saamiseksi markkinoille vuoteen 2015 mennessä. Näin olisi mahdollistapuolittaa biopolttoaineiden aiheuttamat lisäkustannukset kansantaloudelle ja saavuttaaliikenteen biopolttoaineilla jopa 8 %:n energiaosuus vuoteen 2020 mennessä. Uudetteknologiat avaavat merkittäviä vientimarkkinoita.

Hallitus julkisti 15.9.2006 esityksen biopolttoaineiden käyttövelvoitelaiksi (KTM 2006).

“Lakiesityksessä ehdotetaan säädettäväksi liikennepolttoaineiden jakelijoille velvoitetoimittaa vuosittain kulutukseen vähimmäisosuus biopolttoaineita. Vähimmäisosuusasetetaan energiasisällön perusteella laskettavana biopolttoaineiden prosenttiosuutenajakelijoiden kokonaispolttoainetoimituksista. Hallituspuolueet päätyivät esittämään, ettälain velvoitteeksi vähimmäisosuuksille asetettaisiin vuodelle 2008 2 %, vuodelle 2009 4 %ja vuodelle 2010 sekä sen jälkeen 5,75 %. Vuoden 2010 velvoite vastaa EU:n liikenteenbiopolttoainedirektiivissä asetettua tavoitearvoa.

Vuoden 2010 velvoite on kuitenkin tarkoitus saattaa voimaan erikseen annettavallaasetuksella, koska velvoitteen täyttäminen kytkeytyy polttoaineiden laatuvaatimuksiin.Kaikkia nykyisiä biopolttoaineita, erityisesti etanolia, ei voida voimassa olevienlaatuvaatimusten puitteissa sekoittaa peruspolttoaineisiin vuoden 2010 velvoitteenedellyttämiä määriä. Tämän vuoksi 2010 velvoite saatetaan voimaan sitten kun EU:ssa onhyväksytty ja kansallisesti saatettu voimaan valmistellut muutokset laatuvaatimuksiin,jotka sallivat biopolttoaineille nykyistä korkeampia sekoitussuhteita.”

Tavoitteet vuoteen2010.

Työryhmä ehdottaakäyttövelvoittetta.

Biopolttoaineidentuotantokustannuksetovat Suomessa samatkuin muuallaEuroopassa.

Ehdotustuotantoteknologioidenkehittämiseksi.

Hallituksen esityskäyttövelvoitelaiksi.

42

Lakiesitys siis poikkeaa hieman biopolttoainetyöryhmän suosituksista määrien osalta.Ehdotettu tekstimuoto antaisi kuitenkin vielä mahdollisuuden tarkentaa vuoden 2010tavoitetta. Lisäksi lakiesityksessä on hyvin otettu huomioon ristiriita biopolttoainevelvoit-teen ja voimassa olevien polttoaineiden laatuvaatimusten välillä.

VTT: tutkimuksia

Tutkimusselostus P>RO3/P3004/05 1.4.2005 / Juhani LaurikkoAjoneuvokalusto ja tieliikenteen enegianhuolto vuonna 2020:Käytännön toteutusvaihtoehdot Suomessa

Taustaselvitys: Tuula Mäkinen, Kai Sipilä & Nils-Olof NylundLiikenteen biopolttoaineiden tuotanto- ja käyttömahdollisuudet Suomessa

KTM julkaisuja 11/2006 / työryhmän mietintöLiikenteen biopolttoaineiden tuotannon ja käytön edistäminen Suomessa

Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta (YTV)Joukkoliikennepalvelut - yksikköJälkiasennettavat pakokaasujen puhdistuslaitteet

Lisätietoja www- sivuilta:

TEPin liikenteen biopolttoaine- ja ilmastosivut

Liikenteen biokaasusivut

http://www.kaapeli.fi/~tep/projektit/liikenteen_biopolttoaineet/

Ilmastosivut

http://www.kaapeli.fi/~tep/projektit/ilmastonmuutos/

43

Biodiesel

Yleisnimitys perinteiselle kasviöljypohjaiselle dieselpolttoaineelle, joka valmistetaankasviöljyistä vaihtoesteröimällä (rasvahappojen metyyliesterit).

Biokaasu

Orgaanisen aineksen anaerobisen hajoamisen tuote, pääkomponentit metaani jahiilidioksidi.

EEV-ajoneuvo

Vähäpäästöinen ajoneuvo, "erityisen ympäristöystävällinen ajoneuvo" (EnhancedEnvironmentally Friendly Vehicle).

FFV-ajoneuvo

Ajoneuvo, jossa voidaan käyttää polttoaineena bensiiniä tai mitä tahansa bensiinin jaetanolin seosta aina 85 prosentin etanolipitoisuuteen asti (Fuel Flexible Vehicle).

Fleet-käyttö

Keskitettyä polttoainehuoltoa käyttävät ajoneuvot.

Haitalliset päästöt

Ihmiselle ja lähiympäristölle haitalliset päästöt, ns. säännellyt pakokaasulainsäädännönrajoittamat komponentit hiilimonoksidi, hiilivedyt, typen oksidit ja hiukkaset sekä eräät ei-säännellyt päästökomponentit kuten aldehydit.

Kaasutus

Prosessi, jossa kaasuttava aine reagoi kiinteän tai nestemäisen polttoaineen kanssakorkeassa lämpötilassa muodostaen polttokaasuseoksen. Kaasuttavana aineena voi ollailma, happi, vesihöyry tai joku muu hapen kantaja.

Liikenteen biopolttoaine

Nestemäinen tai kaasumainen liikenteessä käytettävä polttoaine, joka tuotetaanbiomassasta. Biomassa voi olla pelto- tai metsäbiomassaa tai teollisuuden jayhdyskuntien jätteiden biohajoavaa osaa. Liikenteen biopolttoaineita ovat esimerkiksibioetanoli, biodiesel, biokaasu ja synteettiset biopolttoaineet. Biopolttoaineet voidaanjakaa ensimmäisen ja toisen sukupolven biopolttoaineisiin käyttöominaisuuksien mukaan.

Primäärienergia

Energian tuotannossa käytettyjen energialähteiden energiasisältöjen summa.

Pyrolyysiöljy

Korkeassa lämpötilassa hapettomissa olosuhteissa valmistettu bioöljy, jota voidaankäyttää raskaan tai kevyen polttoöljyn korvaajana lämmityssektorilla. Pyrolyysitekniikallatuotettuja bioöljyjä on esitetty käytettäväksi myös syötteenä synteesikaasulaitoksilla taiöljynjalostamoilla.

Määritelmät ja lyhenteet

43

44

Synteesikaasu

Kaasuseos, jonka pääkomponentit ovat vety ja hiilimonoksidi. Käytetään yleisesti kemianteollisuudessa, valmistetaan nykyisin pääasiassa maakaasusta. Synteesikaasua voidaanvalmistaa biomassasta (termisen) kaasutuksen kautta.

Synteettinen polttoaine

Yleisnimitys yleensä synteesikaasun valmistuksen kautta valmistetuillehiilivetypolttoaineille. Mietinnössä on käytetty vetykäsittelyllä valmistetulle biopohjaiselledieselpolttoaineelle termiä synteettinen biodiesel erotuksena biodiesel-termistä, joka onvakiintunut yleisnimitys vaihtoesteröinnillä valmistetulle kasviöljypohjaiselledieselpolttoaineelle.

Terminen biokaasu

Termisellä kaasutuksella biomassasta valmistettu kaasumainen polttoaine. Termisestikaasuttamalla saadaan vetyä ja hiilimonoksidia sisältävä polttokaasu, joka voidaantarvittaessa edelleen prosessoida metaaniksi (SNG, synteettinenmaakaasu) tai muiksikaasuseoksiksi, esim. vedyksi.

Vaihtoehtoinen polttoaine

Vaihtoehtoisilla polttoaineilla tarkoitetaan mineraaliöljypohjaisia polttoaineita(moottoribensiini, dieselöljy, kevyt ja raskas polttoöljy) korvaavia polttoaineita.Vaihtoehtoisia polttoaineita ovat esimerkiksi maakaasu, biopolttoaineet ja vety.

Polttoaineiden lyhenteetFAEE rasvahappojen etyyliesterit (Fatty Acid Ethyl Esters)

FAME rasvahappojen metyyliesterit (Fatty Acid Methyl Esters), esim. RME

RME rypsimetyyliesteri

ETBE etyyli-tert-butyylieetteri, bensiinikomponentti, ns. oksygenaatti

MTBE metyyli-tert-butyylieetteri, bensiinikomponentti, ns. oksygenaatti

TAEE etyyli-tert-amyylieetteri, bensiinikomponentti, ns. oksygenaatti

TAME metyyli-tert-amyylieetteri, bensiinikomponentti, ns. oksygenaatti

C5-eetteri, eetteri, jonka kemiallisessa rakenteessa on viisi hiiliatomia

CTL kivihiilestä valmistettu synteettinen polttoaine, Coal To Liquids

BTL biomassasta valmistettu synteettinen polttoaine, Biomass To Liquids

GTL maakaasusta valmistettu synteettinen polttoaine, Gas To Liquids 11

DME dimetyylieetteri, normaalilämpötilassa ja -paineessa kaasumainendiesel-moottoreihin soveltuva polttoaine

F–T Fischer–Tropsch, synteesiprosessi, jolla voi valmistaa erityyppisiä

45

polttonesteitä synteesikaasusta. Päätuote on dieselpolttoaine.

NG maakaasu (natural gas)

CNG paineistettu maakaasu

LNG nesteytetty maakaasu

SNG synteettinen maakaasu

CMG paineistettu metaani

M85 metanolin ja bensiinin seos, sisältää metanolia 85 tilavuusprosenttia jabensiiniä 15 tilavuusprosenttia

MK1 ruotsalainen Miljöklass 1 -dieselpolttoaine (paras ympäristöluokka)

Muut lyhenteet

B5, B20 biodieselin ja dieselin seoksia, numero ilmoittaa biodieselin osuuden,esimerkiksi B5 sisältää biodieseliä viisi tilavuusprosenttia ja dieseliä 95 tilavuusprosenttia

E10, E85 etanolin ja bensiinin seoksia, numero ilmoittaa etanolin osuuden,esimerkiksi E85 sisältää etanolia 85 tilavuusprosenttia ja bensiiniä 15 tilavuusprosenttia

CAFE EU:n komission “Puhdasta ilmaa Euroopalle” -toimintaohjelma (CleanAir for Europe)

RES-E uusiutuvilla energialähteillä tuotettu sähkö

CAFE Autonvalmistajan keskimääräinen polttoaineen kulutus, käytössäYhdysvalloissa(Corporate Average Fuel Economy

46

Muistiinpanoja

47

Motiva OyMotiva Oy tuottaa asiantuntija- ja projektipalveluja uusiutuvan energian ja energiantehokkaamman käytön lisäämiseksi. Motiva jalostaa ja jakaa tietoa, kehittää menetelmiäja vauhdittaa edistyneen teknologian käyttöönottoa. Toimintatapana on menetelmien,teknologioiden ja informaatiotoiminnan nitominen tehokkaaksi kokonaisuudeksi.

Liikenteen alueella Motiva tuottaa asiantuntijapalveluja, menetelmiä ja tietotuotteitakuljetusalalle ja kuluttajille. Kuljetusalan palveluja ovat joukkoliikenteenenergiansäästösopimus, kuorma- ja pakettiautokuljetusten energiansäästöohjelma,taloudelliseen ajamiseen ja logistiikkaan, sekä moottoritekniikkaan,polttoainevaihtoehtoihin ja pakokaasupäästöihin liittyvät palvelut ja tiedotustoiminta.Kuluttajille tuotetaan tietoa liikkumistavan valinnasta, taloudellisesta ajotavasta ja autonvalinnasta sekä liikenteen ympäristövaikutuksista.

Lisätietoa: www.motiva.fi

48