Volkswagenin päästöskandaali on nostanut esiin kysymyksen, onko dieselmoottorin tarina tulossa tiensä päähän. Pikkuautoissa näin voi käydäkin. Uusiutuvat, vähäpäästöisemmät polttoaineet parantavat dieseleiden asemaa.
Pienemmän polttoaineen kulutuksen ja niukempien hiilidioksidipäästöjen vuoksi dieselmoottoreita on suosittu Euroopassa, vaikka dieseleiden typpioksidi- ja hiukkaspäästöt ovat olleet merkittävä terveysriski varsinkin kaupunkiliikenteessä.
Ilman tehokasta pakokaasujen puhdistusjärjestelmää dieselmoottori tuottaa pienhiukkasia, jotka kuljettavat haitallisia yhdisteitä hengitysilman mukana ihmisen elimistöön. Jatkuvan altistumisen tuhoisat vaikutukset näkyvät yleensä vasta pitkällä aikavälillä. Lisäksi typen oksidit aiheuttavat välittömämpää ärsytystä hengityselimissä ja haittaavat erityisesti astmaattisia ihmisiä.
Viime vuonna henkinen taistelu dieselmoottorin tulevaisuudesta sai uutta vauhtia, kun Volkswagen jäi USA:ssa kiinni päästömittausten manipuloinnista. Autoihin asennetun ohjelman ansiosta moottori käyttäytyi mittaustilanteessa aivan eri tavoin kuin liikenteessä. USA:ssa typpioksidipäästöille on tiukemmat rajat kuin Euroopassa, mutta petoksen seurauksia korjaillaan myös vanhalla mantereella.
Päästöskandaalin laukaisseissa Volkswageneissa ei ollut SCR-puhdistusjärjestelmää, kuten testin läpäisseessä BMW:ssä. BMW:n SCR-järjestelmässä ruiskutetaan ureaa kuumien dieselpakokaasujen joukkoon typen oksidien vähentämiseksi.
Raskaan kaluston puolella kävi jo viime vuosikymmenellä ilmi, että ilman SCR-katalysaattoria dieselmoottoreiden pakokaasut eivät puhdistu riittävästi uusien Euro6-päästövaatimusten täyttämiseksi. Tällä vuosikymmenellä moniin dieselkäyttöisiin henkilöautoihinkin on tullut säiliö SCR:n tarvitsemaa AdBlue-lisäainetta varten.
Pikkuautoissa hinta ratkaisee
Peugeotin ja Citroënin BlueHDi 120- ja 180-dieselmoottoreiden pakokaasujen puhdistusjärjestelmä käy esimerkiksi nykyaikaisesta ratkaisusta: se koostuu SCR-katalysaattorista, hapetuskatalysaattorista ja FAP-hiukkassuodattimesta. Suodattimeen kertyneiden hiukkasten polttaminen tapahtuu lisäaineella, jonka täyttö tehdään aikaisintaan 160 000 kilometrin huollossa. AdBlue-säiliötä pitää täyttää paljon useammin.
”Euro6-vaatimukset täyttävä puhdistusjärjestelmä on monimutkainen ja kallis. Sen myötä dieselmallien hintaa joudutaan varmasti nostamaan. Euro5-malleista Euro6-malleihin siirryttäessä noin 800–1000 euroa on ollut aika yleinen dieselautojen verottoman hinnan nousu”, VTT:n johtava tutkija Juhani Laurikko sanoo.
”Vuonna 2017 käyttöön tuleva uusi Euro6c-mittausmenettely WLTP-ajosykleineen muuttaa testiä entistä ankarammaksi. Mitatut päästöt todennäköisesti kasvavat. Kun raja-arvoja ei muuteta, valmistajat joutuvat tekemään entistä tehokkaamman puhdistusjärjestelmän”, VTT:n Laurikko arvioi.
Laurikko ei usko, että diesel menettää lopullisesti asemaansa. Pienissä autoissa niin voi käydä, koska niissä hintapaineet ovat kovemmat kuin muissa.
Pääasiantuntija Seppo Mikkonen Nesteen teknologiakeskuksesta on samaa mieltä: “Euroopan autoteollisuus uskoo nimenomaan dieseliin, koska tulevia polttoaineenkulutus- ja CO2-rajoja on vaikea noudattaa bensiinimoottoreilla varsinkaan keskisuurissa ja isoissa autoissa.”
Bensiinimoottori on halvempi valmistaa, joten sitä suositaan nimenomaan pienissä ja edullisissa autoissa. Pienessä autossa dieselin ja bensan polttoaineen kulutuksen ero litroissa sataa kilometriä kohden on pieni eikä rahallisesti kovin merkittävä. Isommissa autoissa ja pakettiautoissa ero on merkittävämpi, Mikkonen toteaa.
Uusiutuva on puhtaampaa
Dieselpolttoaineiden kehittämisessä on Suomessa otettu viime vuosina huikeita kehitysaskelia. Perinteinen FAME-pohjainen biodiesel ei moottorin toiminnan kannalta eroa mineraaliöljystä jalostetusta dieselistä. Sen sijaan uusiutuvilla dieselpolttoaineilla, Nesteen NEXBTL:llä tai UPM BioVernolla moottori toimii paremmin ja sekä typen oksidit että hiukkaset vähenevät, vaikka puhdistustekniikkaa tarvitaankin edelleen.
Perinteinen FAME-biodiesel tehdään öljykasveista kuten rapsista, rypsistä tai sinapista ja metanolista tai etanolista. Sen energiasisältö on pienempi kuin mineraaliöljydieselissä mutta setaaniluku on samaa luokkaa: sekä FAME-standardissa EN 14214 että dieselpolttoaineen päästandardissa EN590 alarajana on 51.
Uusiutuvan dieselin setaaniluku on yli 70 ja energiasisältö 34.4 MJ/litra, kun biodieselillä energiasisältöä on 32,7 MJ/litra ja etanolin energiasisältö on vain 21 MJ/litra. Uusiutuvan dieselin korkeampi setaaniluku merkitsee nopeampaa syttymistä, jolloin se parantaa palamista ja vähentää polttoaineen kulutusta.
”Uusiutuva diesel käynnistyy ja toimii hyvin. Se kestää myös kylmää, pakkaskestävyys riittää ympäri vuoden. Uusiutuva diesel käy niihinkin autoihin, joihin ei saa tankata biodieseliä”, St1:n markkinointijohtaja Harri Tuomaala kertoo.
Dieseliä jätteistä ja tähteistä
Nesteen ja UPM:n uusiutuvat dieselit ovat mielenkiintoisia tuotteita myös raaka-aineidensa osalta. Nesteen kehittämä NEXBTL-teknologia mahdollistaa lähes minkä tahansa kasviöljyn tai jäterasvan käytön uusiutuvien polttoaineiden valmistuksessa. NEXBTL-diesel on silti lopputuotteena aina huippulaatuista. Jo nyt yli puolet NEXBTL-dieselin raaka-aineista on jätettä ja tähteitä, mutta tavoitteena on vuonna 2017 keskittyä pelkästään niiden hyödyntämiseen.
Nesteen moottorilaboratorion ryhmäpäällikön Ari Engmanin mukaan NEXBTL:n käyttö vähentää jopa 90 % elinkaaren synnyttämiä kasvihuonekaasuja fossiiliseen dieseliin verrattuna. Lisäksi NEXBTL on aromaatitonta, mikä helpottaa palamista ja vähentää näin sekä moottorin likaantumista että hiukkassuodattimen kuormitusta.
UPM:n uusiutuva BioVerno sopii kaikkiin dieselmoottoreihin. BioVernosta syntyy 80 % vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä kuin mineraaliöljydieselistä. Lisäksi puupohjainen BioVerno-diesel vähentää pienhiukkas-, hiilivety-, hiilidioksidi-, typenoksidi- ja häkäpäästöjä ajoneuvotekniikasta riippuen jopa kymmeniä prosentteja fossiiliseen dieseliin verrattuna.
BioVernossa käytettävä mäntyöljy on selluntuotannon tähdettä. Suurin osa Lappeenrannan huippumodernin biojalostamon raaka-aineesta saadaan UPM:n omilta sellutehtailta Suomesta.
UPM:n uusiutuvaa dieseliä käytetään St1:n Diesel Plussassa. josta kymmenen prosenttia on BioVernoa. Lopputuotteen setaaniluku on yli 60. Teknisesti mikään ei estäisi käyttämästä sataprosenttista BioVernoa, mutta logistiikka ei toistaiseksi mahdollista sitä.