Siirry pääsisältöönSiirry hakuun
Siirry sivupalkkiinSiirry alaosaan

Dieselbakteeri puhuttaa – mikrobit voivat pilata polttoaineen

Dieseliin lisätyt biokomponentit ovat aiheuttaneet odottamattomia ongelmia ympäri maailmaa. Tällä hetkellä hankaluuksia aiheuttanutta biokomponenttia ei pitäisi olla jakelussa Suomessa, mutta monet aikaisemmin tehdyt säiliöiden täytöt ovat tulossa siihen ikään, että ongelmia on odotettavissa.
Kuva: Arto Turpeinen

Öljy-yhtiöt on Suomessa velvoitettu lisäämään myymiinsä liikennepolttoaineisiin säädetyn määrän biopolttoaineita. Tämä niin sanottu jakeluvelvoite on vuoden 2011 alusta lukien ollut 6 prosenttia vuosittaisesta kokonaismyynnistä. Määräysten perustana on ollut pyrkimys biopolttoaineiden käytön lisäämiseen. Valitettavasti muutokset ovat tuoneet mukanaan myös ei-toivottuja seurauksia.

Velvoitteen täyttämiseksi bensiini sai joukkoonsa etanolia. Useimmat öljy-yhtiöt ryhtyivät lisäämään dieseliin ja moottoripolttoöljyyn Euroopassa yleisesti käytettyä ensimmäisen sukupolven biodieseliä. Siitä käytetään lyhennettä FAME (rasvahappometyyliesteri). Esimerkiksi rypsiöljymetyyliesteri (RME) kuuluu tähän ryhmään. FAME ei käyttäjän kannalta ole täysin ongelmatonta ja se aiheuttaa dieselpolttoaineen ominaisuuksiin eräitä muutoksia.

Kestoikää vain puoli vuotta

Toisin kuin perinteinen diesel, FAME ei ole kemiallisesti vakaa yhdiste, vaan se reagoi eräiden muiden aineiden kanssa tavallisissa varasto-olosuhteissa. Tästä syystä varastointiaika ei saa venyä liian pitkäksi. Moottorivalmistajien järjestö CIMAC on viimevuotisessa julkaisussaan määrittänyt FAMEa sisältävän dieselin suurimmaksi käyttöiäksi kuusi kuukautta. Tätä pidemmässä säilytyksessä biokomponentin hapettuminen ja muut tekijät voivat estää suodatusta tai muutoin haitata moottorin toimintaa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Kun aikoinaan päätettiin uusista dieselpolttoainestandardeista, lähdettiin siitä olettamuksesta, että polttoaine käytettäisiin kuuden kuukauden sisällä valmistuksesta. Näin asia ei kuitenkaan käytännössä monissa tapauksissa ole.

Esimerkiksi maataloudessa leikkuupuimurit seisovat selvästi pidemmän ajan. Sama koskee monia satunnaisesti käytettäviä dieselkoneita kuten varavoima-aggregaatteja. Yksityisistä varastosäiliöistä polttoöljyä käytetään usein hyvin verkkaiseen tahtiin, ja varsin yleisesti joitakin säiliöitä täytetään parin kolmen vuoden välein.

Pitkä varastointi lisää myös riskiä veden joutumisesta dieselin joukkoon. Vesi on aina ongelma polttoaineen seassa ja se on hyvin haitallista dieselmoottoreille. FAMEa sisältävän polttoaineen kohdalla se aiheuttaa entistä suurempia huolia. Ensiksikin FAMEn kemiallinen rakenne mahdollistaa vesimolekyylien sitoutumisen polttoaineeseen siten, ettei veden-erottimista ole apua.

CIMAC ottaa julkaisussaan esille nykyiset yhteispaineruiskutusta käyttävät moottorit. Biokomponenttiin sitoutunut vesi saattaa vapautua korkeapaineisessa ruiskutusjärjestelmässä lämmönvaihteluiden seurauksena, ja riski moottorin osien ennenaikaisesta kulumisesta kasvaa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Dieselbakteeri viihtyy lämpimässä

Vesi ja dieselin biokomponentti ovat yhdessä tekijöitä, jotka lisäävät mikrobikasvustojen mahdollisuutta. Mikrobit tarvitsevat aina elääkseen sopivat olosuhteet. Ensimmäinen edellytys on vesi. Toiseksi mikrobit tarvitsevat syötävää.

Täytyy muistaa, että tietty osa maapallon mikrobilajikkeista pystyy nauttimaan ravinnokseen hiilivetyjä eli niitä kemiallisia yhdisteitä, joista dieselpolttoaine koostuu. Dieseliin lisätyt esteripohjaiset biopolttoaineet (FAME, RME) sopivat erityisen hyvin monien mikrobien ravinnoksi.

Kolmanneksi mikrobit tarvitsevat riittävän lämpötilan. Pakkasessa ne voivat säilyä hengissä, mutta kasvusto ei lisäänny. Päiväntasaajan seudulla kuuma ja kostea ilmanala on perinteisesti toiminut hyvänä lähtökohtana mikrobikasvulle polttoainesäiliöissä. Erityisesti vesiliikenteen piirissä mikrobit ovat olleet tuttu ongelma. Siellä dieselbakteereja vastaan on totuttu kamppailemaan sekä huolellisilla polttoaineensäilytysmetodeilla että kemiallisilla keinoilla. Pohjoinen ilmanala ja hyvät polttoainelaadut ovat aikaisemmin turvanneet suomalaisen koneenkäyttäjän näiltä vaivoilta.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Aukisahattu polttoaineensuodatin paljastaa syyn moottorin sammumiseen.
Polttoaineen mukana suodattimeen kulkeutunut mikrobikasvusto on tukkinut suodatinelementin.
Aukisahattu polttoaineensuodatin paljastaa syyn moottorin sammumiseen. Polttoaineen mukana suodattimeen kulkeutunut mikrobikasvusto on tukkinut suodatinelementin. Kuva: Jussi Laukkanen

Huoltamoketjut tunnistavat ongelman

On viitteitä siitä, että FAMEn käyttö on lisännyt mikrobiongelmia myös Suomessa. Tällä hetkellä suurimmat polttoaineentoimittajat ilmoittavat lopettaneensa FAMEa sisältävän dieselin jakelun, mutta monissa säiliöissä on edelleen aikaisemmin tehtyjen täyttöjen jäljiltä FAMEa sisältävää polttoainetta, joka on pitkän varastointi-ikänsä takia erityisen riskialtista.

Kysyimme asiaa Teboil Oy:stä johtaja Niklas Hagströmiltä, joka kertoi, ettei Teboil ole vuoden 2012 alun jälkeen myynyt moottoripolttoöljyä tai dieseliä, jossa olisi ollut biokomponenttina FAMEa tai RME:tä.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

”Emme ole enää käyttäneet ensimmäisen sukupolven biodieseliä tuotteissamme. Olemme voineet täyttää lisäysvelvoitteen muilla tavoin”, kertoo Hagström. Hän myös lisää, että Teboililla ei toistaiseksi ole suunnitteilla RME-biokomponentin lisäämistä jatkossakaan dieseliin.

”Pyrimme siihen, että tuotteet toimisivat kaikissa olosuhteissa Suomessa.”

St1 ilmoittaa lopettaneensa FAMEa sisältävän dieselin jakelun viime vuoden kesällä. Nesteen dieselpolttoaine sisältää biokomponentin, mutta se on oleellisesti erityyppinen kuin edellä puhuttu FAME, eikä sillä ole tässä mainittuja haittavaikutuksia.

Mikrobien torjunta

Kaikkein tärkeintä on estää veden kertyminen polttoaineen joukkoon, koska mikrobit eivät elä ilman vettä. Taistelu vettä vastaan alkaa polttoaineen huolellisesta käsittelystä. Tankkausvälineiden on oltava puhtaita ja sadeveden ja lumen pääsy säiliöön on estettävä tankkausten aikana.

Varastosäiliöt on tyhjennettävä vedestä vähintään aina ennen uutta täyttöä. Työkoneessa tai autossa oleva säiliö olisi tyhjennettävä vedestä mieluiten useamman kerran vuodessa. Veden täydellinen torjuminen on kuitenkin usein käytännössä mahdotonta.

Perinteisesti käyttämättä jäänyt talvilaatu on säästetty tulevaa talvea varten. Tämä on hyvin riskialtista toimintaa ja varastosäiliöt pitäisi aina käyttää tyhjäksi.

Niiden, joilla on syytä epäillä, että farmisäiliössä tai koneessa on edelleen sellaista polttoainetta, jossa biokomponenttina on FAMEa, kannattaa pyrkiä käyttämään kyseinen polttoaine mahdollisimman pian.

Biosidit tappavat mikrobeja

Maailmalla on myös myynnissä erilaisia mikrobeja tappavia kemikaaleja eli biosidejä, joita polttoaineeseen lisäämällä saadaan bakteerit pysymään kurissa. Näissä lisäaineissa on kuitenkin varjopuolensa. Ensinnäkin ne lisäävät polttoainekustannuksia. Varsinkin tavanomaisissa pienissä kuluttajapakkauksissa hankittuina ne ovat erittäin kalliita.

Mikäli mikrobiongelma on jo syntynyt, ei biosidejä kannata käyttää ennen polttoainesäiliön tyhjennystä ja pesua. Lisäaineet eivät nimittäin poista säiliössä jo olevaa mikrobimassaa. Polttoaineen seassa kelluvat kuolleet mikrobit päätyvät edelleen tukkimaan suodattimia.

Nämä kemikaalit ovat myös pääsääntöisesti myrkyllisiä kaikille eläville olennoille mukaan lukien ihmiset. Siksi niiden käyttö aiheuttaa hankaluuksia polttoaineen käsittelyssä ja polttoainejärjestelmän huolloissa. Biosidien toistuvaan käyttöön liittyy myös riski bakteerikantojen muuttumisesta näille aineille vastustuskykyisiksi.

Biodieselin kemiaa

Biodieselillä tarkoitetaan yleisimmin kasviöljyjen transestereitä. Jotta biopolttoainetta voidaan myydä dieselinä, sen ominaisuuksien on vastattava kansainvälistä biodieselstandardia.

Biodieseliä valmistetaan pääasiassa kasviperäisistä raaka-aineista. Käyttökelpoisia ovat öljypitoiset kasvit kuten esimerkiksi rypsi, rapsi, sinappi, auringonkukka, soija tai öljypalmun hedelmät. Näistä bioperäisistä aineista saatujen rasvahappojen reagoidessa alkoholien kanssa syntyy estereitä. Esimerkiksi rypsiöljyn ja metanolin transesterifikaatiossa syntyy rypsiöljy-metyyliesteriä (RME).

Biodieselistä puhuttaessa käytetään usein lyhennettä FAME, joka on suomennettuna rasvahappometyyliesteri. Biopolttoaineeksi luokittelustaan huolimatta sitä ei käytännössä tehdä puhtaasti bioraaka-aineista, sillä reaktiossa tarvittava metanoli tuotetaan yleensä maakaasusta.

FAME ei kemialliselta koostumukseltaan vastaa maaöljytisleistä valmistettua dieselpolttoainetta. Siksi sen säilyvyys ja kylmän kesto ovat erilaisia. Kaiken lisäksi eri raaka-aineista valmistetut FAMEt eroavat toisistaan molekyylirakenteen osalta (hiiliatomien lukumäärän vaihtelu), minkä seurauksena ne myös käyttäytyvät eri tavoin. Biodieselin hyviä ominaisuuksia ovat mm. rikittömyys, mitätön määrä tai ei ollenkaan polyaromaattisia hiilivetyjä (karsinogeneenejä), korkea leimahduspiste ja hyvä voitelevuus.

Kasviöljyistä ja eläinrasvoista on mahdollista valmistaa vetykäsittelyn avulla alkaanihiilivedyistä koostuvaa polttoainetta (HVO), joka käytännössä vastaa kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja rakenteeltaan maaöljypohjaista dieselpolttoainetta. Suomessa Nesteen valmistama NExBTL on HVO:ta. Neste ilmoittaa, että sen myymät dieselpolttoaineet ja polttoöljyt sisältävät biokomponenttina ainoastaan HVO:ta ja vastaavat tästä syystä ominaisuuksiltaan perinteistä dieseliä eivätkä edellytä mitään aikaisemmasta poikkeavia toimia varastoinnin ja käytön suhteen.

Pakkasongelma

Viime talven pakkasjaksot aiheuttivat monissa maissa isoja ongelmia dieselkalustolle. Yhdeksi syyksi nimettiin biodieselin lisääminen polttoaineeseen.

Ruotsissa on lehdistössä jopa maalailtu ihmisten joutuvan vaaraan harvaanasutuilla seuduilla liikkuessaan, mikäli auton moottori sammuu polttoaineen hyytymisen vuoksi. Sikäläiset öljy-yhtiöt ovat luvanneet kehittää polttoainedensa bio-osuutta, jotta ongelmista päästäisiin.

Suomessa vastaavilta harmeilta on paljolti vältytty, koska öljy-yhtiöt ovat pidättäytyneet biodieselin käytöstä. Täälläkin on hankaluuksia dieselin kanssa toki ollut. Nykyisin eri yhtiöiden talvilaadut eivät ole kylmänkestoltaan samanlaisia ja jotkut ovat tankanneet talvilaatua, joka ei yllätykseksi olekaan toiminut pakkasen kiristyessä. Erot suodatettavuudessa eri yhtiöiden talvilaaduissa ovat voineet vaihdella jopa -25:stä -34:ään asteeseen. Samepiste- ja suodatettavuusluvut ilmoitetaan aina jakelumittarilla.

On myös hyvä muistaa myös se tosiasia, ettei kesä- ja talvilaatuja sekoitettaessa suodatettavuus muutu sekoitusuhteessa, vaan pienikin määrä kesälaatua huonontaa suodatettavuutta roimasti.

Mikäli sitten polttoaineen käyttäjä joutuu siihen tilanteeseen, että aine jähmettyy kaikista varotoimista huolimatta ja aikaisemmin kuin tavarantoimittaja on luvannut, on hyvä ottaa näytteet koneen tankista sekä varastosäiliöstä. Siten on ainakin mahdollisuus saada selvyyttä ongelman aiheuttajaan.

Teksti: Jussi Laukkanen, kuvat: Jussi Laukkanen, Arto Turpeinen

Avaa artikkelin PDF