Biokaasu puolittaa traktorin diesellaskun ‒ kiinnostus Haukiputaan kaasumuunnosta kohtaan räjähti, kun sota syttyi Ukrainassa

Traktorin katolle ulottuva apurunko kannattelee kahta kaasupulloa, josta biokaasu virtaa moottoriin. Koeajossa on vedetty 22 tonnnin murskekuormaa, joka liikkuu hyvin. Kuva: Kai Tirkkonen

Oulun seudun koulutuskuntayhtymä Osaon Haukiputaan-yksikössä toteutettu traktorin biokaasumuunnos ei olisi voinut valmistua ajankohtaisempaan hetkeen.

Kun projekti pari vuotta sitten alkoi, tuskin kukaan osasi ennustaa tänä keväänä nähtyä dieselpolttoaineen kallistumista. Tai huolta, mikä energiaomavaraisuuden ja kansallisen huoltovarmuuden turvaamiseen on tänä keväänä kohdistunut.

Niihin kaikkiin hajautetusti maatiloilla, elintarviketeollisuuden yhteydessä tai jätteenkäsittelylaitoksilla tuotettava biokaasu tarjoaa ratkaisun, joka on linjassa ilmasto- ja kiertotaloustavoitteiden kanssa.

Ei ihme, että Osaon Haukiputaan-yksikön pihassa seisova biokaasulle muunnettu New Holland T6.140 -traktori on ollut poikkeksellisen kiinnostuksen kohteena.

”Projekti on herättänyt uteliaisuutta alusta asti, mutta Ukrainan sota seurauksineen suorastaan räjäytti biokaasutraktoria kohtaan tunnetun kiinnostuksen”, Osaon vs. koulutuspäällikkö Sauli Turpeinen sanoo.

Suomessa on toteutettu kokeiluluontoisesti traktoreiden biokaasumuunnoksia aikaisemminkin, mutta laajempaan käyttöön ne eivät ole yleistyneet.

Tehdasvalmisteisia biokaasutraktoreita ei New Hollandin yhtä mallia lukuunottamatta ole Suomen markkinoilla. Jälkiasennus on kohtuullisen edullinen tapa siirtyä biokaasun käyttäjäksi.

Maataloustraktorin muuntaminen biokaasulle alkoi Haukiputaalla jo pari vuotta sitten osana Pohjois-Pohjanmaalla käynnistettyä Biokaasua ja biometaania maatiloilta (Biokama) -hanketta.

Projektin tarkoitus on edistää biokaasun tuotantoa, jalostusmahdollisuuksia ja käyttöä Pohjois-Pohjanmaalla.

Maailmanlaajuinen komponenttipula ulottui myös Haukiputaalle ja hidasti rakennettavan biokaasutraktorin valmistumista. Toukokuussa 2022 kaikki vaaadittavat komponentit olivat paikallaan ja traktori valmis biokaasukoeajoihin.

3 000 tuntia ajetun New Hollandin katolle rakennetussa telineessä on kaksi 115 litran terässäiliötä. Niihin mahtuu 28 kiloa biokaasua, kun pullot on täytetty täyteen 204 barin paineeseen. Biokaasun energiasisältö vastaa noin 60 litraa dieseliä.

”Sen vertailuhinta dieselpolttoaineeseen nähden on noin yksi euroa ja litra”, lehtori Tapio Kyngäs laskee.

Lehtori Tapio Kyngäs on maantieajoa biokaasulla noin 30 tuntia. ”Eroa dieselkäyttööön ei juuri huomaa”, hän sanoo 

Moottoripolttoöljyn hinta on viime viikkoina liikkunut noin 1,6 euron vaiheilla isoissa erissä tilattuna. Pumpulla dieselin hinnat ovat säännönumukaisesti lähteneet 2,2 eurosta ylöspäin.

Aivan tyystin dieselistä ei biokaasumuunnoksen tekijä pääse eroon. Ajoneuvodieselit toimivat käytännössä kahden polttoaineen dieselin ja kaasun yhteiskäytöllä. Haukiputaan kaasumuunnos on myös toteutettu niin sanotulla dual fuel -periaatteella.

Syttymiskelpoisen biokaasun ja ilman seossuhde on hyvin tarkka, joten moottoriin ruiskutetaan kaasukäytössä vaihteleva määrä dieseliä syttymisen varmistamiseksi oikealla hetkellä.

Sytytysdieselin ruiskutusmäärä vaihtelee kuormitustilanteesta riippuen. Tyhjäkäynnillä moottori kuluttaa dieseliä suhteessa eniten ja kierrosten kasvaessa biokaasu ottaa yhä suurempaa roolia. Biokaasun käyttö leikkaa dieselin kulutusta ja kasvihuonekaasupäästäjä juuri sillä käyntinopeusalueella, missä polttoainetta kuluu ja CO2-päästöjä syntyy eniten.

”Karkeasti voi sanoa, että 70 prosenttia voimasta tulee biokaasusta ja 30 prosenttia dieselistä.”

Pakokaasu tuoksui kaasugrilliltä, kun sitä nuuhkaisi. Mitä ennemmän kierroksia, sitä enemmän kaasugrillin tuoksua. Kaasun osuus polttoaineena kasvaa kierrosluvun noustessa. 

Haukiputaalla toteutetun biokaasumuunoksen osien hinnaksi tuli noin 3 000 euroa, mikä on noin viisi prosenttia koetraktorin hinnasta.

Kyngäs arvelee biokaasulaitteistojen sopivan jälkiasennettavaksi erityisesti tilojen kakkostraktoreihin.

”Uskon, että biokaasulla tulee olemaan merkittävä osuus maatilojen energialähteenä. Projektiin kuuluu olennaisena osana maatilojen biokaasutuotannon edistäminen”.

Tilakohtaisen tuotannon ohella esilllä on malli, jossa puolenkymmentä tilaa hankkii biokaasureaktorin tuottamaan polttoainetta yhteiseen käyttöön. Koetraktorissa käytetty kaasu on peräisin Gasumin Oulun Ruskon biokaasuasemalta.

Biokaasulla on iso rooli maatilojen hiilineutraalisuustavoitteen saavuttamisessa.

Biokaasutraktorin koeajot pääsivät alkamaan toukokuussa ja mittariin on kertynyt noin 30 biokaasukäytöllä ajettua tuntia.

New Hollandilla on vedetty murskeella täytettyä peräkärryä. Yhdistelmän kokonaispaino on 26 tonnia.

”Se on havaittu, että yhdistelmä kiihtyy biokaasulla paremmin kuin pelkällä dieselillä. Mainitulla kuormalla on ajettu ylämäkiä pelkällä dieselillä ja Dual-toiminnolla, nousunopeus on aivan sama molemmilla. Toisaalta tämä on ominaista kyseiselle ratkaisulle, kun polttoainetta tarvitaan paljon, palaa paljon molempia polttoaineita ja voimaa on tarjolla.”, Kyngäs sanoo.

Karttunut tieto on analysoitu ja käytetty moottorin polttoaineensyötön säätämiseen.

”Yksi mies ajaa ja apukuskin paikalla istuvalla on läppäri sylissä, josta hän tarkkailee mitä moottorissa tapahtuu”.

Lähinnä kyse on biokaasun ja samaan aikaan käytössä olevan dieselruiskutuksen keskinäisen suhteen optimoinnista kulloiseenkin kuormitustilanteeseen sopivaksi.

Tietoa palotilan tapahtumista saadaan antureista, joiden keskeiset mittauskohteet ovat pakokaasujen lämpötila, niiden jäännöshapen määrä eli niin sanottu lambda-arvo sekä moottorin nakutus eli vaarallisen nopea paineennousu palotilassa. Niiden perusteella moottorinohjausyksikölle laaditaan niin sanottu ohjauskartta, jonka perusteella moottorin käynti pysyy sen kestävyyden kannalta turvallisissa rajoissa.

Ammattiopiston pihasta biokaasutraktori siirtyi kenttäkokeisiin eli kevättöihin Muhoksella sijaitsevalle maatilalle, jossa moottorin ja biokaasuasennuksen toimintaa seurataan peltotöissä.