Moottorien parantaminen nitistää päästöjä verkkaisesti, koska niin moni ajaa vanhalla autolla. Polttoaineiden uusiminen auttaa hieman nopeammin. Lähes päästöttömät autot yleistynevät Suomessa vasta vuoden 2030 tienoilla.



Sisältö jatkuu mainoksen alla


Sisältö jatkuu mainoksen alla



TEKSTI:Outi Loimaranta

Moottorien parantaminen nitistää päästöjä verkkaisesti,
koska niin moni ajaa vanhalla autolla. Polttoaineiden uusiminen
auttaa hieman nopeammin. Lähes päästöttömät autot yleistynevät
Suomessa vasta vuoden 2030 tienoilla.

Julkaistu Tiede-lehdessä

4/2002

Kun taluttaa kaupungissa koiraa tai pientä lasta, huomaa pian, että näiden herkät nenät ovat juuri pakokaasujen korkeudella. Matalalle tupruttelevat autot vaikuttavatkin kaupungin ilmanlaatuun paljon enemmän kuin energialaitosten piiput.

Palaminen on aineen yhtymistä happeen, ja niinpä yhdestä bensiinilitrasta syntyy peräti noin kuusitoista kiloa pakokaasua. Siinä on satoja yhdisteitä: eniten typen oksideja ja hiilidioksidia mutta myös hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja rikkidioksidia sekä pieniä määriä esimerkiksi ammoniakkia ja aldehydejä.

Polvenkorkuisten lisäksi päästöistä kärsivät varsinkin allergikot, astmaatikot ja vanhukset. Typpidioksidi saattaa voimistaa siitepölyn vaikutuksia allergisilla astmaatikoilla, ja monet hiilivetyihin kuuluvat orgaaniset yhdisteet aiheuttavat syöpää.

Terveydelle haitallisimpina pidetään pienimpiä, alle mikrometrin kokoisia hiukkasia, koska ne tunkeutuvat keuhkorakkuloihin saakka. Ne lisäävät muun muassa keuhkosyöpää ja kroonista keuhkoputkentulehdusta.




Näitä autosi tupruttaa

• Hiilimonoksidia (CO) eli häkää syntyy, kun polttoaine palaa epätäydellisesti. Hiilimonoksidi muuttuu ilmassa muutamassa tunnissa hiili-ioksidiksi (CO2).

Häkäpäästöjä tulee erityisesti bensiini-äyttöisistä henkilöautoista. Vähiten päästöjä syntyy tavallisessa maantieajossa ja eniten silloin, kun ajetaan hiljaa tai nykivästi tai hyvin kovaa.

Hiilidioksidipäästöt riippuvat siis käyte-yn polttoaineen määrästä. Ajo-olot eivät vaiku-a asiaan.

• Hiilivedyt (HC) ovat pääasiassa palamatonta polttoainetta, jota jää pakokaasuihin poltto-ineen palaessa epätäydellisesti. Esimerkiksi kasvihuonekaasu metaani kuuluu hiilivetyihin.

Kuten häkää, myös hiilivetyjä syntyy eniten silloin, kun ajetaan hiljaa tai nykivästi tai hyvin kovaa.

• Typen oksideja (NOx) syntyy polttomoot-toreissa ilman typen sitoutuessa happeen. Valtaosa pakokaasujen typen oksideista vapautuu typpimonoksidina. Se ha-pettuu ilmassa vähitellen typpidioksidiksi, joka muuntuu muiksi typpiyhdisteiksi. Typen oksidien määrä ilmoitetaan tavallisesti muun-nettuna typpidioksidiksi (NO2) ja merki-tään symbolilla NOx.

Typen oksideja syntyy erityisesti ajettaessa lujaa ja kaupunkiliikenteessä kiihdytettäessä.

Typpioksiduuli N2O eli ilokaasu on typen oksidi, mutta sitä ei yleensä lueta NOx-merkinnällä ilmaistaviin typen oksideihin. Typpioksiduuli on voimakas kasvihuonekaasu. Sitä syntyy erityisesti katalysaattoriautoissa, kun katalysaattori ei ole lämmennyt tarpeeksi. Katalysaattoriautojen typpioksiduulipäästöt ovat kymmenkertaiset tavallisiin autoihin verrattuna.

• Rikkidioksidia (SO2) syntyy, kun poltto-aineessa epäpuhtautena oleva rikki (S) yhtyy palamisessa happeen. Samalla syntyy muita rikin oksideja (SO, SO3).

kaasuista ilmaan.

• Hiukkaset syntyvät pakokaasuihin palamis-prosessissa. Hiukkasten ydin on enim-mäkseen hiiltä, ja niiden pintaan tarttuu pakokaasusta haitallisia yhdisteitä.


Suomalaisautot turhan vanhoja

Tieliikenteen päästöjä on vaikeampi säädellä kuin tehtaiden ja voimaloiden, koska päästölähteitä eli autojen moottoreita on niin paljon. Suomen teillä niitä päryyttää noin 3,8 miljoonaa, joista henkilöautoissa noin 2,2 miljoonaa. Valtaosa toimii bensiinillä tai dieselöljyllä.

Suomessa autot ovat keskimäärin yli kymmenen vuoden ikäisiä eli vanhimmasta päästä koko Euroopan unionissa. Tämä on ikävää, koska parhaissa uusissa henkilöautoissa rikin ja typen ominaispäästöt ovat vain 10-20 prosenttia 20 vuoden takaisista.

EU tiukentaa haitallisten aineiden päästörajoituksia vaiheittain. Siksi uusien autojen prototyyppien päästöt tutkitaan ja käytössä olevia autoja valvotaan määräaikaistarkastuksin.

Moottorikanta uudistuu hitaasti

Tehokkaimmin liikenteen päästöjä voidaan vähentää parantamalla polttoaineita ja moottoritekniikkaa.

Teoriassa tavoitteena on sellainen polttomoottori, jossa polttoaine palaa mahdollisimman täydellisesti ja puhtaasti. Käytännössä päästöjä ei kuitenkaan voi täysin estää, koska palamisprosessi on niin mutkikas: moottorin käyntinopeus ja kuormitus muuttuvat jatkuvasti.

Muun muassa juuri moottoritekniikan kehittymisen ansiosta uudet bensiini- ja dieselautot kuluttavat yhä vähemmän polttoainetta, pienimmillään alle kolme litraa sadalla kilometrillä.

Uusi ajoneuvotekniikka kuitenkin vähentää päästöjä vain hitaasti, koska vaikutus näkyy vasta autokannan uudistuessa.

Puhtaampi bensa auttaa heti

Polttoaineiden kehittämisen suuri etu on siinä, että vaikutus ulottuu lähes välittömästi koko autokantaan autojen iästä ja teknisestä tasosta riippumatta.

Jatkuvan kehitystyön ansiosta Suomessa nyt käytetyt bensiini- ja dieselöljylaadut ovat aivan toista luokkaa kuin kymmenen vuoden takaiset. Bensiinin happipitoisuutta on lisätty ja bentseeni- ja aromaattipitoisuuksia vähennetty. Sekä dieselöljy että bensiini ovat nykyisin lähes rikittömiä. Rikkipitoisuuden alentamiseen ovat kannustaneet katalysaattorit, joiden toimintatehoa rikki heikentää.

Myös lyijy on hävinnyt polttoaineista kokonaan. Lyijyllisen bensiinin myynti lopetettiin vuonna 1994. Lyijyä käytettiin bensiiniin oktaaniluvun lisäämiseksi ja muun muassa pakoventtiilien suojaamiseksi. Lisäaineiden avulla lyijytön bensiini on saatu soveltumaan vanhoihinkin moottoreihin.

Lyijystäkin luopumista vauhditti katalysaattoreiden käyttöönotto; ne lamaantuvat toimintakelvottomiksi pienestäkin lyijymäärästä.

Korvike omiaan busseihin

Fossiiliset polttoaineet ovat uusiutumaton luonnonvara, ja


siksi niille on etsitty korvaajia. Bensiinin tilalle sopisi esimerkiksi alkoholi, vaikkapa vehnästä tislattu etanoli tai biomassasta tai öljynjalostuksen jäämistä valmistettu metanoli. Dieselöljyn korvikkeeksi kävisi kasviöljy, joka on puristettu öljykasvien siemenistä ja esteröity alkoholilla. Näitä voisi käyttää nykyisissäkin moottoreissa yksinkertaisesti sekoittamalla aineet bensiiniin tai dieselöljyyn.

Kaasumaisista polttoaineista maa- ja nestekaasu ja dimetyylieetteri tuottavat paljon vähemmän päästöjä kuin dieselöljy. Nykyisissä moottoreissa kaasujen käyttö edellyttää kuitenkin erikoistekniikkaa.




Suomessa useimmat päästöt vähenevät

Suomen tieliikenteen päästöt ovat kym-menenä viime vuotena vähentyneet - paitsi hiilidioksidipäästöt.

Hiilidioksidin (CO2) päästöjä tulee sitä mukaa kuin polttoainetta kuluu. Päästöjä voi vähentää vain ajamalla vähemmän tai vaihtamalla vähäruokaisempaan autoon.

Hään (CO), hiilivetyjen (HC) ja typen oksidien (NOx) päästöt ovat vähen-tyneet autokannan uusiutuessa, sillä uusien autojen katalysaattorit poistavat näistä päästöistä huomattavan osan. Myös polttoaineiden kehitys on vaikuttanut suotuisasti.

Rikkidioksidin (SO2) päästöjen vähe-neminen johtuu polttoaineen rikin vähenemisestä. Esimerkiksi nykyisessä citydieselissä on sadasosa siitä rikki-määrästä, joka dieselöljyssä 15 vuotta sitten oli.

Hiukkaspäästöjä (PM) tulee erityisesti dieselautoista. Kokonaispäästöt ovat vähentyneet, mutta yhä suurempi osa päästöhiukkasista on pienimpiä eli haitallisimpia.


Korvaavat polttoaineet ovat siis moottoriteknisesti mahdollisia, mutta niiden laaja tuotanto ja jakelu on useimmiten hankalaa ja kallista. Nämä polttoaineet ovat kuitenkin realistisia vaihtoehtoja maataloudessa ja joukkoliikenteessä. Suomessa maakaasua käytetäänkin kaupunkibusseissa.

Katalysaattori jo yli puolella

Pakokaasupäästöjä voidaan vähentää myös varsinaisen palamisprosessin jälkeen. Katalysaattori on nykyään pakollinen kaikissa uusissa bensiiniautoissa, ja Suomessa sellainen on jo puolessa liikenteessä olevista bensiinikäyttöisistä henkilöautoista.

Kolmitoimikatalysaattori, tuttavallisemmin katti, vähentää kemiallisesti hapettamalla ja pelkistämällä kolmenlaisia päästöjä: typen oksideja, häkää ja hiilivetyjä. Hyvin toimiessaan katti poistaa näistä jopa yli 90 prosenttia. Käytännössä puhdistusteho jää hieman huonommaksi, sillä lyhyillä matkoilla moottori ei ehdi lämmitä eikä katti pääse täyteen vauhtiin.


 




Päästöjä mitataan jatkuvasti.

Katsastuksen läpäisemiseksi kunkin henkilöauton päästöt pitää mitata vuosi-ttain.

Tämän lisäksi EU-lainsäädännön rajoit-tamia päästökomponentteja mitataan ajoneuvotyypeittäin, Suomessa muun muassa VTT Energiassa.


Myös dieselautoille soveltuvia katalysaattoreita kehitetään. Nykyisten, hapetukseen perustuvien laitteiden haittapuoli on se, että ne lisäävät typpidioksidipäästöjä jopa 50 prosenttia.

Dieselautoissa käytetään hiukkasten pyydystämiseen suodattimia. Hiukkasten massana mitattuna dieselautot tuottavatkin huomattavasti enemmän hiukkaspäästöjä kuin bensiinikäyttöiset.

Haitallisimpia, alle mikrometrin kokoisia hiukkasia kuitenkin syntyy lähes saman verran molemmissa autotyypeissä.

Suomessa kohti päästöttömyyttä

Päästöjä voi siis vähentää edelleen. Tiellä on kuitenkin hidasteita, jotka liittyvät esimerkiksi vaihtoehtoisten polttoaineiden saatavuuteen, hintatasoon ja verotukseen.

Sekä kuluttaja että öljy- ja autoteollisuus empivät pohtiessaan toimivinta tulevaisuutta: pitääkö ensin olla valmiina kattava vaihtoehtoisten polttoaineiden jakeluverkosto vai helposti saatavilla uutta tekniikkaa edustavia autoja?

Suomalaiset tuntuvat luottavan tekniikan kehittymiseen. Muutama vuosi sitten tehdyn tutkimuksen mukaan yli puolet suomalaisista uskoo virheellisesti, että katalysaattorit ja uusimmat bensiinilaadut ehkäisevät sellaiset päästöt, jotka aiheuttavat ilmaston lämpenemistä. Todellisuudessa näköpiirissä ei ole tekniikkaa, joka poistaisi riittävästi hiilidioksidia pakokaasuista.




Aja puhtaammin

Kesä ja kuumat moottoritiet houkuttelevat tien päälle. Vaikka tyypillinen kesäauto ei ikänsä takia ole vähäpäästöisimpiä, matkantekoa voi vihertää sopivalla ajo-tyylillä:

• Lähde ripeästi. Vältä joutokäyntiä, lähde liikkeelle heti käynnistyksen jälkeen.

• Suunnittele reittisi. Paras on sellainen, jolla tarvitsee pysähtyä harvoin ja jota voi ajaa tasaisella nopeudella. Paras reitti ei välttämättä ole lyhin, mutta vaaleina öinä tämä tuskin haittaa.

• Älä roiku ruuhkissa. Hidas, nykivä ajo tuottaa paljon päästöjä.

• Ennakoi. Vältä tarpeettomia jarrutuksia, pysähdyksiä, kiihdytyksiä ja ohituksia.

• Suurempaa silmään. Käytä mahdollisimman isoa vaihdetta, mutta vältä suuria nopeuksia. Vanhoilla autoilla yli 80 kilometrin tuntinopeus lisää merkittävästi etenkin typen oksidien päästöjä.

• Älä hidastele. Kiihdytä joutuisasti, mutta vältä moottorin huudattamista.

• Poista tarpeeton kattoteline. Teline lisää ilmanvastusta ja polttoaineenkulutusta.

• Pidä menopelisi kunnossa. Huolehdi oikeista rengaspaineista.


Vuoden 2020 autokannan uskotaan olevan vielä paljolti nykyisen kaltainen, polttomoottorivoittoinen. Todennäköisesti sähkö- ja polttokennoautoihin panostetaan tosissaan vasta, kun öljyvarat uhkaavat vakavasti huveta. VTT arvioi, että näillä uudentyyppisillä, lähes päästöttömillä ja nykyistä hiljaisemmilla autoilla ajellaan Suomessa yleisesti ehkä vuonna 2030.

Suomi ei voi pelastaa maailmaa

Suomen liikennepäästöjä voisi tehokkaasti vähentää nopeuttamalla autokannan uudistumista esimerkiksi alentamalla autoveroa. Tiivistyvillä kaupunkialueilla voisi yhä enemmän karsia läpikulkuliikennettä, suosia kimppakyytejä ja autojen osaomistusjärjestelyjä sekä kehittää kevyttä liikennettä ja joukkoliikennettä.

On kuitenkin vaikea sanoa, miten myönteiseksi tällainen säätely koettaisiin. Autoilu on vapauden ja riippumattomuuden symboli, johon suhtaudutaan tunteenomaisesti. Autoliikenteen rajoittamista ei harvaan asutussa Suomessa välttämättä koeta kovin järkeväksi. Suomalainen ekoautoilija ei myöskään ratkaise liikennepäästöjen maailmanlaajuista ongelmaa, sillä muutama miljoonakin autoa on todella pieni osa maailman autoista.

Pelkästään EU-maissa oli vuonna 1999 noin 173 miljoonaa henkilöautoa, 460 autoa tuhatta asukasta kohti. Autotiheydeltään EU onkin maailman kärkikastia; isompiin lukuihin päästään ainoastaan Yhdysvalloissa.

Autotiheyslistan hännillä on Kiina, jossa tuhatta asukasta kohti on vain kolme henkilöautoa. Entä jos kiinalaiset satakertaistaisivat autotiheytensä?

 



Sisältö jatkuu mainoksen alla