30.11.2022
Tohtorinväitös jätepohjaisten bioöljyjen käyttökelpoisuudesta laivamoottoreiden polttoaineena
TkL Nina Bruunin väitöskirja epäorgaanisen kemian alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa.
Väitöskirjan otsikkona on Bio-oils in contact with steels and copper surfaces
Väitöstilaisuus järjestetään perjantaina 9. joulukuuta 2022 klo 13 osoitteessa auditorio Argentum, Aurum, Henrikinkatu 2, Turku. Vastaväittäjänä toimii TkT Juha Ahola, Oulun yliopisto ja kustoksena professori Leena Hupa, Åbo Akademi.
Yhteenveto
Bioöljy on uusiutuva energialähde ja sitä voidaan käyttää joko raakana tai jalostettuna. Bioöljyjä saadaan eläinrasvoista, kasviöljyjätteistä ja biomassasta saadusta pyrolyysiöljystä. Käytetyt ruokaöljyt (UCO) ja kalaöljyt (FO) kiinnostavat yhä enemmän bioöljyjen taloudellisina raaka-aineina tai biodieselin tuotannossa. Tässä työssä tutkimme käytettyjen ruoanlaitto- ja kalaöljyjen fysikaalis-kemiallisia ja lämpöominaisuuksia selvittääksemme niiden käyttökelpoisuutta laivojen moottoripolttoaineina. Epäpuhtauksien, bioöljyjen säilöntäaineiden ja korroosionestoaineiden roolia bioöljyn aiheuttamassa korroosiossa tutkittiin öljynäytteillä, jotka sisälsivät lisättyä vettä, lyhytketjuisia karboksyylihappoja ja kymmentä erilaista aminohappoa. Fosforin ja rikin pitoisuudet bioöljyissä olivat laivojen moottoreiden öljyille määriteltyjen raja-arvojen alapuolella. Erilaisten fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien yksityiskohtainen analyysi viittaa siihen, että jätepohjaisia bioöljyjä voidaan käyttää hiilineutraaleina polttoaineina laivojen moottoreissa.
Yleisesti ottaen öljyillä, joissa vesipitoisuus oli korkein, oli korkeimmat korroosioominaisuudet. Korroosiota tutkittiin öljyihin upotetuilla terästangoilla. Tyydyttymättömien vapaiden rasvahappojen oletettiin muodostavan tangoille suojakerroksen ja siten estävän hapen ja veden tunkeutumista teräksen pintaan. Aminohapot L-lysiini ja L-arginiini osoittivat positiivisia korroosiota estäviä vaikutuksia. Lyhytketjuisilla karboksyylihapoilla muurahaishapolla tai propionihapolla oli pienempi korroosiota estävä vaikutus. Veden ja karboksyylihapon samanaikainen läsnäolo johti kuitenkin korroosioon. Lisäksi L-lysiini tai L-arginiini eivät pystyneet tarjoamaan korroosiosuojaa sekä veden että karboksyylihapon läsnäollessa. Tämä viittaa siihen, että lyhytketjuisia karboksyylihappoja ja vettä sisältävät UCO:t lisäävät teräksen korroosiota. Tämän työn tulokset osoittavat, että bioöljyjä voidaan käyttää kestävänä, paikallisesti hankittavana vaihtoehtoisena polttoaineena, kunhan ne eivät sisällä karboksyylihappoja ja vettä samanaikaisesti. Vesipitoisuuden vaikutusta korroosioon voidaan vähentää aminohappopohjaisilla estoaineina ilman karboksyylihappoa.
Nina Bruun on syntynyt 1959, Turussa. Hän on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 050 343 6637 ja sähköpostitse osoitteesta nina.bruun@abo.fi.
Väitöskirja on luettavissa Åbo Akademin julkaisuarkistossa Doriassa.
Tästä linkistä voit ladata lehdistökuvan väittelijästä.