Maapallo kaasua pullollaan

Esa Suominen

Volvon LNG-autojen esittelyn yhteydessä perehdyttiin myös itse polttoaineen eli maakaasun ominaisuuksiin ja käsittelyyn. Jääkylmä nestemäinen maakaasu tuo toimintaan omat haasteensa. Ne eivät ole vaikeita, mutta edellyttävät tekijältään huolellisuutta.

Raaka-ainetta riittää
Fossiiliset polttoaineet loppuvat joskus vääjäämättömästi tältä planeetalta. 1970-luvulla eläneet muistavat tuolloisen, lähes maailmanloppua enteilleen öljykriisin. Siitä kuitenkin selvittiin, ja öljyn käyttö on sen jälkeen kasvanut lähes eksponentiaalisesti. Viime aikoina päätään nostaneet ympäristöarvot ja päästönormit ovat tiukentaneet perinteisten polttoaineiden käyttöön liittyvää toimintaa oleellisesti. Uudet tuotantomenetelmät ovat tosin parantaneet viime vuosituhannella tehtyjä riittävyysennusteita, mutta miten kauan poltettavaa öljyä tai muita uusiutumattomia luonnonvaroja riittää ihmiskunnan käyttöön, on edelleen kokoajan päivittyvä tieto.
Volvon mukaan maapallon tämänhetkiset maakaasuvarat ovat öljyvaroja 30 prosenttia suuremmat, joten investoinnit LNG:n käyttöön ovat perusteltuja. Todennettuja varoja on molempia (öljy ja kaasu) vielä yli 50 vuodeksi kokonaisvarojen ollessa tämän hetkisen arvion mukaan noin kolminkertaiset. Väestön jatkuva kasvu sekä idän mammuttivaltioiden länsimaistuminen muuttavat laskelmia kuitenkin alituiseen.
Euroopassa myydään vuosittain yli 250 000 ajoneuvoa kaukoliikenteeseen. Koko maanosan tavaraliikenteestä noin 80 prosenttia hoidetaan kuorma-autokuljetuksina. Näitä lukuja pyöriteltäessä on helppo todeta, että Volvon lupaamalla LNG-auton 20 prosentin hiilidioksidipäästön alenemisella on merkittävä vaikutus ilmastonmuutokseen.

Maakaasun ominaisuudet
Maakaasu esiintyy maaperässä nimensä mukaisesti kaasuna. Riittävästi jäähdytettynä se saadaan nesteytettyä, jolloin nimenä käytetään LNG:tä (liquefied natural gas). LNG:n liikuttelu on mahdollista putkistojen ulkopuolella esimerkiksi laiva- tai säiliöautokuljetuksina, kunhan neste vain säilyy riittävän kylmänä. Talteen otettu maakaasu jäähdytetään -160

Maakaasu on lähes kokonaan metaanista (CH4) koostuva kaasu. Siinä on yksi hiiliatomi ja neljä vetyatomia. Maakaasun energiasisältö on suuri ja hinta kilpailukykyinen. Ympäristövaikutukset ovat perinteisiä polttoaineita pienemmät.

celsiusasteiseksi, jolloin se siis saadaan nestemäiseen olomuotoon. Näin syntynyt neste on noin yhden baarin paineista. Säilytyksessä ja kuljetuksissa käytetään hyvin eristettyjä paineastioita. LNG:n vapautuessa ilmaan se muodostaa ympärilleen jääkylmää kaasua. Se voi aiheuttaa pahimmillaan iholle palovamman kaltaisia vaurioita. Tämä on huomionarvoinen seikka, koska nyt yleistyvässä liikennekäytössä kuljettaja joutuu huolehtimaan ajoneuvon tankkauksesta. Tankkausasemilla LNG:n lämpötila on noin -140 astetta. Meille kylmään tottuneille suomalaisillekin nuo lukemat ovat kyllä jo liikaa, eli suojavälineet ovat todella tarpeen. Tankkausta huolimattomasti suoritettaessa saattaa ilmoille ”lurahtaa” pieni määrä nestettä, jolloin se fysiikan lakien myötä höyrystyy ja sitoo itseensä lämpöä ympäriltään. Korostettakoon vielä, että kysymys ei tällöin ole vain vilun tunteesta, vaan iholle saattaa aiheutua ikuisia vaurioita. Eli tämä kuuluu todella sarjaan ”ei kannata kokeilla kotona”.
LNG:tä sisältävissä säiliöissä ja putkistoissa tulee olla kunnollinen eristys, koska eristämättömänä niiden pinnalle muodostuu ilmankosteuden myötä runsaasti jäätä. Nestemäisessä olomuodossa ollessaan ei LNG myöskään syty kipinästäkään, joskaan sillä ei kannata lähteä paloja sammuttamaan. Nestemäisenä pysymisen ehtona on riittävän alhainen lämpötila. Kiinteitä, suuria säiliöitä voidaan aina tietenkin jäähdyttää, mutta nyt sovellettavassa ajoneuvokäytössä on lähdetty siitä, että jäähdytystä ei ole. Neste alkaa tällöin vääjäämättömästi lämmetä, jolloin paine kasvaa. Kasvu voidaan helposti määritellä kaavion avulla, koska säiliön tilavuus pysyy vakiona. Paineen noustessa riittävän korkeaksi, hoitaa järjestelmä Volvon tapauksessa automaattisesti ylipaineen poiston. Ylipaineet voidaan myös poistaa turvallisesti tankkauspaikoilla.

Tankkausasema voi olla myös kuvan kaltainen liikuteltava. Tällaisia voi vuokrata väliaikaiseen käyttöön jo ainakin Keski-Euroopassa.

Tankkaus
Kylmän nestemäisen polttoaineen tankkaus vaatii suorittajaltaan perinteisiä polttonesteitä huolellisemman toiminnan. Suojavälineiden (kädet ja kasvot) käyttö on välttämätöntä, ja kaikkien liittimien puhtaus on onnistuneen tankkauksen edellytys. Likaiset liittimet saattavat aiheuttaa vuotoja täytön yhteydessä, ja nestevuodot voivat johtaa ihokosketuksessa palovamman kaltaisiin vaurioihin, mikäli tankkaaja ei käytä suojavarusteita. Tankkauspisteissä on aina saatavilla paineilmapistooli puhdistusta varten. Sähköpurkauksien välttämiseksi tulee ajoneuvo aina maadoittaa ennen toimenpiteen aloittamista. Sitä varten tankkausasemilla on kiinteä maadoituskaapeli.
Käytännössä koko prosessi vie kutakuinkin saman ajan, mitä kuluu samalle matkalle tarvittavan dieselin tankkauksessa. Tapahtumassa suutin kierretään paikoilleen tankin täyttökorkkiin ja lukitaan tiiviiksi vuotojen välttämiseksi. Sen jälkeen kuljettajan tulee painaa jatkuvasti mittaritaulussa olevaa nappia, jotta tankkaus tapahtuu.

Volvo LNG -auton kaasusäiliön korkki ja painemittari.

Tankkausasemia tulee olemaan kolmenlaisia; kiinteitä, siirrettäviä ja liikuteltavia. Suomessa on tällä hetkellä neljä tieliikennekäyttöä palvelevaa, kiinteää Gasumin ylläpitämää, LNG-asemaa; Helsingin Vuosaaressa, Vantaalla, Turussa sekä Jyväskylässä. Yritykset voivat vuokrata määräaikaiseen käyttöön siirrettävän aseman, jolloin talon autojen tankkaus onnistuu vaikka omalla pihalla. Liikuteltavat asemat ovat puolestaan perävaunuun rakennettuja tankkauspisteitä lyhytaikaiseen käyttöön. LNG saapuu maahamme Porin Tahkoluodon terminaalin kautta. Tornioon on valmistumassa toinen tuontiterminaali.
Nesteytetyn maakaasun jakeluverkosto ja -tapa hakee vielä muotoaan maassamme, mutta esimerkiksi Volvon lupaamat toimintasäteet mahdollistavat kaukoliikennöinnin lähes koko eteläisessä Suomessa jo nyt edellä mainittujen tankkauspisteiden rajoissa. Tilaisuudessa esitellyille autoille luvataan lastattuna oheiset ajomatkat yhdellä kaasutankkauksella; 115 kilon tankillisella maksimissaan 550 kilometriä, 155 kilolla 750 kilometriä ja 205 kilon tankillisella jopa 1 000 kilometriä. Keski-Eurooppaan suuntautuvilla reiteillä asemien kattavuus vain paranee, mitä etelämmäs mennään. Pääreittien varrella on kaasun saatavuus taattu jo nyt.