Aallon johdolla tutkitaan vedyn palamista
Hankkeen tavoitteena on vauhdittaa muun muassa päästöttömän meritekniikan kehittämistä.
21.03.2023
Teksti Esko Lukkari
Business Finland on myöntänyt 1,7 miljoonan euron rahoituksen vedyn palamista koskevalle HENNES-tutkimushankkeelle. Hankkeessa tutkitaan vedyn palamisen fysiikkaa ja kemiaa.
Yliopistoista hankkeessa ovat mukana Aalto-yliopisto ja Turun yliopisto. Tutkimus on osa Wärtsilän Zero Emission Marine -ekosysteemihanketta, jonka tavoitteena on edesauttaa muun muassa nollapäästöisen meritekniikan kehittämistä.
Aalto-yliopiston osuus Business Finlandin myöntämästä rahoituksesta on 1,1 miljoonaa euroa ja Turun yliopiston 0,6 miljoonaa euroa. Hankkeessa on Wärtsilän lisäksi mukana useita yrityksiä; AGCO Power, Oilon, Finno Exergy, Vahterus, Auramarine, KK-Palokonsultti Oy sekä P2X Solutions, joka tuottaa tutkimuksessa tarvittavan vedyn tuulivoiman sähköllä hajottamalla vesimolekyylejä vedyksi.
Aalto tiedotti asiasta 9.3.
Palamista on tutkittu vähän
”Vetykäyttöisiä polttomoottoreja on tutkittu melko paljon. Niitä ei ole otettu laajalti käyttöön sähköntuotannossa ja liikenteessä, sillä vedyn palamisesta moottorissa on vain vähän perustietoa. Tarvitsemme syvempää tietoa vedyn termodynamiikasta, virtausmekaniikasta, typenoksidipäästöistä ja palamisprosesseista”, sanoo tiedotteessa professori Ville Vuorinen Aalto-yliopiston konetekniikan laitokselta.
Aallosta tutkimuksessa on mukana myös palotekniikan professori Simo Hostikka.
Edistyneiden 3D simulointimenetelmien ja kokeellisen tutkimuksen yhdistäminen on hankkeessa avainasemassa. Vedyn perusominaisuuksia selvittävän tutkimusprojektin tuloksia voivat hyödyntää niin tiedeyhteisö ja kuin teollisuus.
Vety poikkeaa perinteisistä polttoaineista termodynaamisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa suhteen ja käyttäytyy palamisprosesseissa eri tavalla. Myös vedyn syttymisherkkyys ja molekyylin pieni koko asettavat haasteita sekä palamisen hallinnalle että vedyn varastoinnille.
Tutkimushanke jaettu eri osa-alueisiin
Vetypalamisen tarkka mallinnus on haastava laskennallisen fysiikan ja kemian ongelma, jonka ymmärrys on tärkeää suunniteltaessa tehokkaita palamisprosesseja. Tietoa tarvitaan esimerkiksi nestemäisen vedyn varastoimiseen ja energian siirroissa käytettävien lämmönvaihtimien ja höyrystimien kehittämiseen ja suunnitteluun.
Professori Vuorisen ryhmän tutkimuskohteina ovat polttimien liekit ja palamisilmiöt polttomoottoreissa. Professori Hostikan ryhmä keskittyy vedyn paloturvallisuuteen.
Turun yliopiston konetekniikan apulaisprofessori Armin Wehrfritz ja hänen tutkimusryhmänsä tutkivat vedyn ja vedystä johdettujen polttoaineiden termodynaamisia sekä olomuodonmuutosten ominaisuuksia, erityisesti polttoaineen varastointi- ja syöttöjärjestelmien sovellusten osalta.
”Wärtsilä on sitoutunut kehittämään hiilivapaita polttoaineita käyttäviä polttomoottoreita sekä merenkulun käyttökohteisiin että sähkömarkkinoita tukeville voimalaitoksille. Vedyn palamisen mallinnus on osa ydinosaamista, jota tarvitaan moottorin suorituskyvyn optimoinnissa”, sanoo Jari Hyvönen Wärtsilä Marine Powerin tuotekehityksestä.