Biopolttoaineet ja niiden lämpöarvot
Unha, Joel (2017)
Unha, Joel
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017061913781
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017061913781
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö käsittelee biopolttoaineita ja niiden lämpöarvoja. Tässä työssä tutkin kiinteiden- ja nestemäisten biopolttoaineiden lämpöarvoja, sekä selvitin kyseisten polttoaineiden aseman Suomen energian tuotannossa.
Biopolttoaineiden lisäksi perehdyin työssä Suomen energian tuotantoon, sekä Suomen metsävarojen riittävyyteen puuta raaka-aineenaan käyttävän biopolttoaineteollisuuden lisääntyessä.
Suomi on asettanut tavoitteeksi nostaa uusiutuvan energian osuus 38 %:iin, sekä nostaa biopolttoaineiden osuus liikenteessä käytettävistä polttoaineista 20 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Vastaavanlaisia tavoitteita on kaikkialla maailmassa, ja jotta kyseisiin tavoitteisiin päästään, on biopolttoaineiden ominaisuuksia tutkittava. Biopolttoaine tutkimuksien avainasemassa on lämpöarvojen määritys, joka tehdään lähes aina pommikalorimetrisesti. Tässä työssä tutkin sahanpurun, turpeen, metsähakkeen, puupelletin, biodieselin, sekä bioetanolin lämpöarvoja. Biopolttoaineiden sisältämät lämpömäärät mitattiin pommikalorimetrillä Tampereen ammattikoulu Tredun Koivistonkylän toimipisteessä.
Pommikalorimetrin toiminta perustuu näytteen poltosta vapautuvan lämpömäärän mittaamiseen. Näytteen poltto tapahtuu täydellisessä hapessa, vettä ympäröivässä suljetussa astiassa. Näytteen polttaminen tapahtuu vakiotilavuudessa, joten sisäenergian muutos ΔU on sama kuin vapautuva lämpömäärä Q_v.
Opinnäytetyössä saadut lämpöarvolliset tulokset ovat varsin hyvin linjassa biopolttoaineiden lämpöarvollisiin kirjallisuusarvoihin. Mikäli Tampereen ammattikorkeakoulu hankkii tulevaisuudessa pommikalorimetrin opetuskäyttöön, voidaan opinnäytetyötä käyttää esimerkiksi yhtenä pommikalorimetrin toimintaan perehdyttävänä dokumenttina.
Biopolttoaineiden lisäksi perehdyin työssä Suomen energian tuotantoon, sekä Suomen metsävarojen riittävyyteen puuta raaka-aineenaan käyttävän biopolttoaineteollisuuden lisääntyessä.
Suomi on asettanut tavoitteeksi nostaa uusiutuvan energian osuus 38 %:iin, sekä nostaa biopolttoaineiden osuus liikenteessä käytettävistä polttoaineista 20 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Vastaavanlaisia tavoitteita on kaikkialla maailmassa, ja jotta kyseisiin tavoitteisiin päästään, on biopolttoaineiden ominaisuuksia tutkittava. Biopolttoaine tutkimuksien avainasemassa on lämpöarvojen määritys, joka tehdään lähes aina pommikalorimetrisesti. Tässä työssä tutkin sahanpurun, turpeen, metsähakkeen, puupelletin, biodieselin, sekä bioetanolin lämpöarvoja. Biopolttoaineiden sisältämät lämpömäärät mitattiin pommikalorimetrillä Tampereen ammattikoulu Tredun Koivistonkylän toimipisteessä.
Pommikalorimetrin toiminta perustuu näytteen poltosta vapautuvan lämpömäärän mittaamiseen. Näytteen poltto tapahtuu täydellisessä hapessa, vettä ympäröivässä suljetussa astiassa. Näytteen polttaminen tapahtuu vakiotilavuudessa, joten sisäenergian muutos ΔU on sama kuin vapautuva lämpömäärä Q_v.
Opinnäytetyössä saadut lämpöarvolliset tulokset ovat varsin hyvin linjassa biopolttoaineiden lämpöarvollisiin kirjallisuusarvoihin. Mikäli Tampereen ammattikorkeakoulu hankkii tulevaisuudessa pommikalorimetrin opetuskäyttöön, voidaan opinnäytetyötä käyttää esimerkiksi yhtenä pommikalorimetrin toimintaan perehdyttävänä dokumenttina.