Vaihtoehtoiset polttoaineet - Biokaasun käyttö auton polttoaineena ja tarvittavat tekniset muutostyöt

Abstract

Nykyajan autoissa käytetään enimmäkseen fossiilisia polttoaineita. Raakaöljyn markkinahinta maailmalla vaihtelee paljon ja sen saatavuus on kyseenalaista tulevaisuudessa. Lisäksi fossiiliset polttoaineet ovat miltei uusiutumattomia. Globaali ilmastonmuutos on vakava ongelma, ja autoissa käytetyt fossiiliset polttoaineet kiihdyttävät ilmaston lämpenemistä. Tämä tosiasia velvoittaa autotehtaat kehittelemään vaihtoehtoisille polttoaineille sovellettavaa uutta tekniikkaa. Tulevaisuudessa autoihin voidaan tankata vaihtoehtoisia polttoaineita olemassa olevilta jakoasemilta. Tämä jakelutekniikka on Suomessa vasta aluillaan, mutta maailmalta löytyy jo useita mielenkiintoisia malleja esimerkiksi kaasun ja etanolin asemajakelusta.

Aiheen laajuuden vuoksi opinnäytetyössä perehdytään tarkemmin biokaasun tuotantoon sekä tutkitaan sitä, miten käytössä olevia ajoneuvoja voidaan muuttaa kaasukäyttöisiksi. Työn tavoitteena oli rakentaa kaasukäyttöinen auto Koulutuskuntayhtymä Lappialle. Auto muutettiin kaasukäyttöiseksi yhteistyössä Oragas Oy:n kanssa. Työssä kuvataan auton valintaa edeten eri osajärjestelmien kokoamisesta vaihe vaiheelta valmiiseen tieliikenteeseen katsastettuun kaasu- ja bensiinikäyttöiseen autoon. Tehodynamometrillä tehdyissä testauksessa havaittiin, että kaasulla ajettaessa auton tehot olivat 25 hv matalammat kuin bensiinillä ajettaessa. Kaasukäyttöisen auton moottorin teho kasvoi, kun autoon asennettiin sytytyksen ennakkosäätöyksikkö. Kaasukäyttöisen auton hyödyntäminen mahdollistuu, kun Louen opetusmaatilan yhteyteen rakennetaan biokaasulaitos. Laitoksessa tuotetaan käyttösähköä maatilalle ja polttoainetta kaasukäyttöiseen autoon. Biokaasulaitos valmistunee vuoden 2011 loppuun mennessä. Tavoitteena oli lisäksi saada henkilökohtaisesti riittävä asiatuntemus ja koulutus kaasuasennuslupia varten.

Kaasukäyttöisiä ajoneuvoja on Euroopassa noin miljoona. Suomessa ei kuitenkaan ole kuin yksi muutostöitä suorittava yritys (Oragas Oy). Kaasukäyttöisiä ajoneuvoja on noin 500, jotka kaikki ovat Etelä-Suomessa. Louen auton avulla voidaan saada kokemuksia siitä, kuinka biokaasuauto toimii Lapin vaihtelevissa ilmasto-oloissa.

Today's cars mainly run on fossil fuels. The price of crude oil varies much in the world, and its availability is questionable in the future. In addition, fossil fuels are almost non-renewable. Global climate change is a serious problem and automotive combustion of fossil fuels accelerates global warming. This on the other hand forces car manufacturers to develop alternative fuels applicable to new technology. In the future, cars may be refuelled at existing distribution stations with alternative fuels. This distribution technology in Finland is in its infancy, but there are a number of interesting models in the world, such as ethanol and gas station distribution.

The thesis focuses on biogas production and examines how existing vehicles can be converted on gas. The goal was to build a gas-fueled car for Kemi-Tornionlaakso Municipal Education and Training Consortium Lappia. The car was converted on gas was carried out in collaboration with Oragas Oy. The thesis describes the car's choice proceeding from various sub-assemblies step by step to a roadworthy gas- and petrol-fuelled car. Power dynamometer testing showed that when driving a car on gas the power was 25 hp lower than on petrol. The power of the gas-fuelled engine increased when a pre-adjustment unit was installed on the car. The utilization of the gas-fuelled car will become possible when a biogas plant is built at Loue training farm. The Biogas plant will be completed by the end of 2011. The aim was also to obtain sufficient personal knowledge about the matter and training to gain the permit of gas installations.

There are about one million gas-fuelled cars in Europa. In Finland there is only one firm (Oragas Oy) which converts cars to run on gas. There are about 500 gas-fuelled cars, all of which are in southern Finland. So it is time to test how the car on works biogas in Lapland in varying climatic conditions.