Turun ammattikorkeakoulun (Turun AMK) uusi 3DVetyMoottorit-hanke selvittää, miten vetyä voidaan hyödyntää polttomoottoreiden polttoaineena turvallisesti ja kustannustehokkaasti. Tutkimus keskittyy 3D-metallitulostukseen, materiaalivalintoihin ja moottorin rakenteeseen, jotta vetyhaurauden ja syttymisherkkyyden kaltaiset tekniset ongelmat voidaan ratkaista.

Miksi vety polttomoottorissa kiinnostaa Suomessa?

Polttomoottorit eivät vaadi jalometalleja tai harvinaisia maametalleja, mikä tekee vetyyn siirtymisestä potentiaalisesti edullisemman vaihtoehdon verrattuna polttokennoihin. EU:n laaja tuotantokapasiteetti polttomoottoreille mahdollistaa nopeamman käyttöönoton ilman massiivisia investointeja uusiin tuotantolaitoksiin. Tämä on merkittävää myös Suomen markkinoille, jossa autokannan uusiutuminen voi olla hidasta ja retrofit-ratkaisut voisivat tarjota kustannustehokkaan tien kohti hiilineutraalia liikennettä.

Tekniset haasteet ja 3D-tulostuksen rooli

Vetyhauraus ja materiaalit

Vety voi heikentää metallien rakennetta (vetyhauraus) ja syttyy helposti, joten materiaalivalinnoilla ja rakenteellisilla ratkaisuilla on iso merkitys. 3D-metallitulostus mahdollistaa osien nopean prototypoinnin, sisäisten jäähdytys- tai sekoituskanavien optimoinnin ja monimutkaisten geometriaratkaisujen valmistamisen, jotka vähentävät vetyvaikutuksia.

Retrofit ja hybridiversiot

Hankkeessa tutkitaan myös nykyisten bensiini- ja dieselmoottorien muuntamista vetykäyttöisiksi tai hybridiksi (vety + diesel/metaani/alkoholi). Retrofit-asennukset voisivat tarjota suomalaisille kuluttajille ja yrityksille nopean vaihtoehdon ilman, että koko autokanta tarvitsee uusia. Tämä on kiinnostavaa erityisesti Suomessa, missä auton hinta- ja verorakenne sekä käytettyjen autojen markkinat vaikuttavat voimakkaasti kuluttajavalintoihin.

Vaikutukset markkinoihin ja kuluttajaan

Vety-IC-teknologia voisi alentaa siirtymäkustannuksia verrattuna polttokennoautoihin ja tehdä vetyratkaisuista houkuttelevampia sekä uusille että käytetyille ajoneuvoille. Suomessa, mutta myös Lietuvassa ja Lietuvos automobilių rinkalla, retrofit- ja paikalliset demonstraatiot (esim. Vilniuje, Kaune) voivat osoittaa teknologian käytännön edut. Veturatkaisun kilpailukyky riippuu kuitenkin vetyhankintaketjun kustannuksista ja tankkausinfrastruktuurin kehittymisestä.

Suunnittelu, suorituskyky ja markkina-asema

3DVetyMoottorit-hanke pyrkii määrittämään, millaiset sylinterikannet, venttiilirakenteet ja polttoainejärjestelmät soveltuvat parhaiten vedylle. Suorituskyvyssä tavoitteena on säilyttää tai parantaa vääntöä ja hyötysuhdetta verrattuna perinteisiin polttoaineisiin, erityisesti kylmissä oloissa, joita suomalaiset kuljettajat kohtaavat. Markkina-asemaltaan vety-IC voisi sijoittua edullisempaan segmenttiin kuin polttokennoautot, tarjoten ratkaisun sekä liikenteelle että hajautetulle energiantuotannolle.

Rahoitus ja yhteistyö

Hanketta osarahoittaa Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR) Uudenmaan liiton kautta, ja se on osa Innokaupungit-ekosysteemiä. Turun AMK:n yli 20 vuoden kokemus moottoritutkimuksesta ja moderni tutkimusinfrastruktuuri tukevat hankkeen toteutusta. "Haluamme olla osa energiamurroksen ratkaisua", sanoo lehtori Mika Laurén Turun ammattikorkeakoulusta.

3DVetyMoottorit voi avata uusia vaihtoehtoja suomalaisille ja eurooppalaisille markkinoille, tarjoten realistisen tavan vähentää fossiilisia polttoaineita erityisesti siellä, missä autokanta ja infrainvestoinnit rajoittavat nopeaa sähkö- tai polttokennosiirtymää.