Raskaan kaluston kestävyys ja huollontarve biokaasukäytössä
Välimäki, Simo (2021-03-31)
Välimäki, Simo
31.03.2021
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103319068
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202103319068
Tiivistelmä
Liikennesektori on yksi haastavimmista ilmastonmuutosta kiihdyttävien kasvihuonekaasupäästöjen tekijöistä, sillä lähes koko Suomen tieliikenne on riippuvainen fossiilisista polttoaineista. Suomen tieliikenteen kasvihuonekaasupäästöistä noin 40 prosenttia on peräisin raskaasta liikenteestä, joka on suurista kuormamassoista johtuen myös vaikeimmin sähköistettävissä. Haitallisten ilmastovaikutusten minimoimiseksi erityisesti raskaan liikenteen tulisikin nojautua entistä enemmän uusiutuviin ja vähäpäästöisiin polttoaineisiin, kuten biokaasuun.
Tämän selvitystyön tarkoituksena oli selvittää raskaan kaluston kestävyyttä sekä huollon tarvetta biokaasukäytössä. Tutkimuksen tavoitteena oli lisätä raskaan kaluston liikennöitsijöiden tietoutta biometaanin mahdollisuuksista ja pienentää raskaan liikenteen toimijoiden hankintakynnystä biokaasukäyttöiseen kalustoon.
Työssä nostetaan kirjallisuuskatsauksen avulla esiin biokaasun polttoaineominaisuuksia, käyttötekniikkaa ja turvallisuusseikkoja sekä tehdään katsaus alan tulevaisuuden näkymiin Suomessa. Työn varsinaisessa tutkimusosiossa hyödynnettiin biokaasukäyttöisellä kalustolla operoivien yritysten ja toimijoiden tarjoamia huoltotietoja sekä kerättiin biokaasukalustoa käyttävien ammattikuljettajien käyttäjäkokemuksia. Biokaasuajoneuvojen huoltohistorioiden avulla analysoitiin ajoneuvojen huoltoihin kuuluvia toimenpiteitä, huoltovälejä sekä kohdattuja komponenttirikkoja. Näiden painopisteiden pohjalta arvioitiin kaluston huollon tarvetta sekä kestävyyttä, joiden lisäksi biokaasukäyttöisen kaluston käytettävyyttä kuvataan käyttäjäkokemuksista saaduilla vastauksilla.
Työssä saavutetuista tuloksista havaitaan, että biokaasu on polttoaineena täysin turvallinen ja jo nykyisin valmis raskaan liikenteen sovelluksiin. Biokaasukäyttöiset raskaat ajoneuvot havaittiin kestävyydeltään sekä huollon tarpeeltaan perinteisiä ajoneuvoja vastaaviksi, ja kerätyt käyttäjäkokemukset osoittivat kaluston olevan myös käytettävyyden suhteen suurelta osin dieselkäyttöisten ajoneuvojen tasolla.
Raskaiden ajoneuvojen biokaasukäytön yleistymistä tukevat jo olemassa oleva käyttötekniikka, kotimainen biokaasutuotannon potentiaali, polttoaineen tuomat päästövähennykset sekä ajoneuvojen vastaavuus perinteisten polttoaineiden ajoneuvoihin. Nykyiseen hallitusohjelmaan sisältyy myös erillinen biokaasuohjelma, jonka tavoitteena on saattaa biokaasun kotimainen potentiaali käyttöön. Ohjelman mukaisia lainsäädännöllisiä muutoksia on jo nopealla aikataululla saatettu voimaan, eli alan tulevaisuuteen on kiinnitetty kansallista huomiota. Työssä saadut tulokset puoltavatkin laajalta rintamalta biokaasukäyttöisen raskaan liikenteen käyttöönottoa tulevaisuudessa merkittävänä osana Suomen liikennesektoria. The transport sector is one of the most challenging drivers of greenhouse gas emissions contributing to global warming. This is because Finland’s road traffic is almost completely dependent on fossil fuels, and almost 40 % of Finnish road traffic’s greenhouse gas emissions originate from heavy transport. Heavy-duty vehicles are also the most difficult ones to electrify due to large carried burdens. To minimize the harmful climate impacts, especially heavy transports should lean more towards renewable and low-emission fuels such as biogas.
The purpose of this research was to examine the durability and maintenance needs of biogas-powered heavy-duty vehicles. This research aimed to increase the knowledge about the possibilities of biomethane as a fuel for heavy vehicles and lower the threshold to purchase biogas-powered vehicles for heavy transport operators who still are relying on diesel fuel.
This paper describes biogas’ fuel properties, operating techniques and safety aspects found in the literature. Additionally, future scenarios of the biogas industry in Finland are reviewed. The actual research part of the work utilized the maintenance data provided by companies and operators operating heavy-duty biogas-powered vehicles. Operational experiences from these kinds of vehicles were also collected from drivers who use biogas-powered vehicles professionally. The maintenance histories of these vehicles were used to analyse the maintenance procedures, service intervals, and component failures encountered. The results of these aspects were used to determine the maintenance needs and the durability of biogas-powered vehicles. The user experiences were used to demonstrate the usability of biogas-powered vehicles at the grass-root level.
The detected results showed that biogas is perfectly safe and ready-to-use fuel for heavy-duty transport applications. Biogas-powered vehicles were found to equate to conventional vehicles in terms of durability and maintenance needs. The user experiences gained also showed that the usability of biogas-powered vehicles is mainly at the same level as with diesel-powered vehicles.
Existing technologies, the potential of domestic biogas production, emission benefits and equivalent vehicles compared to traditional vehicles support the broader deployment of biogas-powered heavy-duty vehicles. In addition, a new government biogas programme has been implemented to promote measures to achieve the full potential of domestic biogas production in Finland. The programme has already made rapid legislative changes, which means that the future of the biogas industry in Finland has received national attention. The results found in this thesis support widely the introduction of biogas as a significant part of the Finnish transport sector in the future.
Tämän selvitystyön tarkoituksena oli selvittää raskaan kaluston kestävyyttä sekä huollon tarvetta biokaasukäytössä. Tutkimuksen tavoitteena oli lisätä raskaan kaluston liikennöitsijöiden tietoutta biometaanin mahdollisuuksista ja pienentää raskaan liikenteen toimijoiden hankintakynnystä biokaasukäyttöiseen kalustoon.
Työssä nostetaan kirjallisuuskatsauksen avulla esiin biokaasun polttoaineominaisuuksia, käyttötekniikkaa ja turvallisuusseikkoja sekä tehdään katsaus alan tulevaisuuden näkymiin Suomessa. Työn varsinaisessa tutkimusosiossa hyödynnettiin biokaasukäyttöisellä kalustolla operoivien yritysten ja toimijoiden tarjoamia huoltotietoja sekä kerättiin biokaasukalustoa käyttävien ammattikuljettajien käyttäjäkokemuksia. Biokaasuajoneuvojen huoltohistorioiden avulla analysoitiin ajoneuvojen huoltoihin kuuluvia toimenpiteitä, huoltovälejä sekä kohdattuja komponenttirikkoja. Näiden painopisteiden pohjalta arvioitiin kaluston huollon tarvetta sekä kestävyyttä, joiden lisäksi biokaasukäyttöisen kaluston käytettävyyttä kuvataan käyttäjäkokemuksista saaduilla vastauksilla.
Työssä saavutetuista tuloksista havaitaan, että biokaasu on polttoaineena täysin turvallinen ja jo nykyisin valmis raskaan liikenteen sovelluksiin. Biokaasukäyttöiset raskaat ajoneuvot havaittiin kestävyydeltään sekä huollon tarpeeltaan perinteisiä ajoneuvoja vastaaviksi, ja kerätyt käyttäjäkokemukset osoittivat kaluston olevan myös käytettävyyden suhteen suurelta osin dieselkäyttöisten ajoneuvojen tasolla.
Raskaiden ajoneuvojen biokaasukäytön yleistymistä tukevat jo olemassa oleva käyttötekniikka, kotimainen biokaasutuotannon potentiaali, polttoaineen tuomat päästövähennykset sekä ajoneuvojen vastaavuus perinteisten polttoaineiden ajoneuvoihin. Nykyiseen hallitusohjelmaan sisältyy myös erillinen biokaasuohjelma, jonka tavoitteena on saattaa biokaasun kotimainen potentiaali käyttöön. Ohjelman mukaisia lainsäädännöllisiä muutoksia on jo nopealla aikataululla saatettu voimaan, eli alan tulevaisuuteen on kiinnitetty kansallista huomiota. Työssä saadut tulokset puoltavatkin laajalta rintamalta biokaasukäyttöisen raskaan liikenteen käyttöönottoa tulevaisuudessa merkittävänä osana Suomen liikennesektoria.
The purpose of this research was to examine the durability and maintenance needs of biogas-powered heavy-duty vehicles. This research aimed to increase the knowledge about the possibilities of biomethane as a fuel for heavy vehicles and lower the threshold to purchase biogas-powered vehicles for heavy transport operators who still are relying on diesel fuel.
This paper describes biogas’ fuel properties, operating techniques and safety aspects found in the literature. Additionally, future scenarios of the biogas industry in Finland are reviewed. The actual research part of the work utilized the maintenance data provided by companies and operators operating heavy-duty biogas-powered vehicles. Operational experiences from these kinds of vehicles were also collected from drivers who use biogas-powered vehicles professionally. The maintenance histories of these vehicles were used to analyse the maintenance procedures, service intervals, and component failures encountered. The results of these aspects were used to determine the maintenance needs and the durability of biogas-powered vehicles. The user experiences were used to demonstrate the usability of biogas-powered vehicles at the grass-root level.
The detected results showed that biogas is perfectly safe and ready-to-use fuel for heavy-duty transport applications. Biogas-powered vehicles were found to equate to conventional vehicles in terms of durability and maintenance needs. The user experiences gained also showed that the usability of biogas-powered vehicles is mainly at the same level as with diesel-powered vehicles.
Existing technologies, the potential of domestic biogas production, emission benefits and equivalent vehicles compared to traditional vehicles support the broader deployment of biogas-powered heavy-duty vehicles. In addition, a new government biogas programme has been implemented to promote measures to achieve the full potential of domestic biogas production in Finland. The programme has already made rapid legislative changes, which means that the future of the biogas industry in Finland has received national attention. The results found in this thesis support widely the introduction of biogas as a significant part of the Finnish transport sector in the future.