Auton katalysaattorin kehitys on ottanut valtavia harppauksia eteenpäin viime vuosikymmenien aikana, ja vaatinut lukemattomia työtunteja kemisteiltäkin. Tavoitteina ovat kustannusten alentaminen, tehokkuuden nosto, ja tietenkin mahdollisimman alhaiset päästöt.
—Meneillään on massiivinen muutos polttomoottoreista sähkömoottoreihin, Dr. Matthew Keenan, Ricardo UK Ltd, kertoi kesäkuussa pitämässään luennossa kemian laitoksella.
—Liikenteen päästöt ovat merkittävä ongelma ihmisten terveydelle ja maapallon ilmaston lämpenemiselle. Siksi päästöjä on alennettava merkittävästi jo lähitulevaisuudessa. Esimerkiksi viimevuotinen dieselautoskandaali osoitti, että ilmanlaadun parantamiseksi on vielä paljon tehtävää.
Ricardon tavoite kautta aikojen on ollut moottorien tehokkuuden maksimointi ja päästöjen eliminointi. Päästöhistorian vallankumouksen sai aikaan kolmitoimikatalysaattorin kehittäminen vuonna 1972. Siitä asti katalysaattorin toimintaa on kehitetty portaittain, yksi päästö kerrallaan taklaten.
Keenanin mukaan nykyisestä Euro 6 -päästöluokasta seuraava päästöluokka tulee tiukentamaan vaatimuksia edelleen. Rajoitusten mukaisella uudella katalysaattorilla varustettu dieselauto ei kuitenkaan ole enää ilmaston ykkösvihollinen.
— Dieselautojen päästöt tulevat olemaan merkittävästi pienemmät. Tulevan, tiukan päästölainsäädännön sanotaan olevan viimeinen lajissaan, ja uskon, että näin voi todella ollakin.
Tällä hetkellä suurempi haaste Suomessa ja muuallakin Euroopassa on autokannan uusiminen; autot ovat nyt keskimäärin 12 vuotta vanhoja. Keskustelua käydään parhaillaan esimerkiksi vanhojen dieselautojen kieltämisestä Euroopan isoissa kaupungeissa.
—Lontoossa diesel-lisämaksu on jo olemassa, Keenan kertoi.
—Lainsäädäntö ja määräykset saavat miettimään, ovatko tulevat päästörajoitukset realistisia. Hämmästyn kuitenkin joka kerta, kun tavoitteet saavutetaan. Tarvittava teknologia on jo olemassa, mutta jos kustannukset ovat kovat, sitä ei haluta laittaa ajoneuvoon.
Katalysaattorin kehitys jatkuu edelleen
Uusien päästörajoitusten saavuttamiseksi tarvitaan Keenanin mukaan älykästä kemiaa. Vanhasta teknologiasta on nyt jo päästy todella monimutkaisiin pakokaasun jälkikäsittelyjärjestelmiin. Katalysaattoreita on kehitettävä yhdessä lainsäädännön kanssa, ja samalla täytyy olla perillä myös ajoneuvon elinkaariajattelusta.
—Sähköautossa suurin osa päästöistä, eli 70 prosenttia, tulee auton valmistuksessa, ja loput 30 prosenttia sähköntuotannosta, kun akku ladataan. Akkujen kestoa on saatava lisättyä huomattavasti, jotta nykyinen sadan kilometrin kantama saadaan nostettua vaikkapa 200 kilometriin.
—Tällä hetkellä 80 prosenttia tekemistämme automatkoista on alle viiden kilometrin pituisia. Tulevaisuudessa voisi olla mahdollista, että arkipäivinä lyhyillä matkoilla ajetaan sähköautoilla, ja viikonlopun pidemmät matkat dieselautoilla.
Keenan muistutti, että vaikka biopolttoaineet olisivatkin hyvä vaihtoehto, niiden tuottamiseen tarvitaan paikallista teollisuutta tuottamaan valtavat määrät biomassaa.
—Autossa tulevat yhdistymään todennäköisesti useat teknologiat, ehkä kuitenkin enemmän raskaissa ajoneuvoissa kuin henkilöautoissa. Tässä riittää haastetta ja tekemistä myös tulevaisuuden kemisteille, Keenan kannustaa kemian opintoja suunnittelevia opiskelijoita.
—Kemiaa tarvitaan kaikessa, akkujen ja polttoaineiden kehittämisessä ja päästöjen vähentämisessä. Katalysaattorin kehitys ei pääty tähän, vaan paljon on vielä luvassa.
Kemian laitoksen tutkijat ovat yhteistyössä Ricardon kanssa jo onnistuneet vähentämään merkittävästi kuorma-auton pakokaasun metaanipäästöjä uuden katalysaattoriteknologian avulla. Saavutettu tulos on erittäin hyvä, sillä metaanipäästöt vähenivät reilusti yli 90 prosenttia.
—Tutkijamme ovat todella motivoituneita ja innostuneita tekemään jatkossakin tutkimusyhteistyötä Ricardon kanssa, kemian laitoksen johtaja, professori Mika Suvanto totesi.
