Markku Oinonen, dosentti, laboratorionjohtaja & Antto Pesonen, laatukoordinaattori

Kasvihuonekaasujen vähentämisessä ja ilmastonmuutoksen hillinnässä eräs tärkeimmistä keinoista on fossiilisten uusiutumattomien polttoaineiden käytön vähentäminen. Jotta fossiilisen – ja vastaavasti bioperäisen - aineksen käyttö voidaan todentaa, täytyy tietää niiden suhde.

Vanhassa fossiilisessa aineksessa radiohiilen (¹⁴C) määrä on mitätön, koska se on radioaktiivisena hajonnut puoliintumisaikansa (5730 vuotta) mukaisesti pois. Modernissa bioperäisessä aineksessa sen määrä sen sijaan vastaa aineksen elinaikaista ilmakehän pitoisuutta. Määrittämällä radiohiilipitoisuus esimerkiksi polttoaineseoksesta tai sen polton tuloksena syntyneestä hiilidioksidista (CO₂), voidaan laskea nuoren bioperäisen ja fossiilisen aineksen suhde polttoaineessa. Menetelmä toimii mille tahansa hiiltä sisältävälle ainekselle ja tarvittavat näytemäärät ovat nykyisin käytettävällä Accelerator Mass Spectrometry (AMS)-mittaustekniikalla hyvin pieniä.

Ajoituslaboratorio on kehittänyt menetelmän edelläkävijänä uusia määritystapoja TEKESin tuella yhdessä VTT:n kanssa. Nestemäisten polttoaineiden bio-osuusmäärityksiä on tuotettu nykyisissä määritysstandardeissa (ASTM 2012) kuvatulla ns. Closed-Tube-Combustion (CTC) näytteenkäsittelymenetelmällä vuosien 2005-2010 aikana (Oinonen et al 2010). Tämän lisäksi on kehitetty Elemental Analyzer (EA) polttolaitteiston käyttöön pohjautuva menetelmä, joka on nopeampi, toistettavampi ja tarkempi. Yhteistyötä nestemäisten polttoaineiden määrityksissä kehitetään Tullilaboratorion kanssa kansainvälisin näytesarjoin ja EA-AMS-menetelmää ollaan ottamassa käyttöön myös muille näytemateriaaleille. VTT:n kehittämän näytteenottomenetelmän avulla myös polttolaitosten savukaasuja voidaan näytteistää ja mitata niistä samalla periaatteella fossiilisen ja bioperäisen aineksen osuudet. Prosesseissa edetään kohti akkreditoitua toimintaa.  

ASTM D6866-12. Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis, ASTM D 6866 – 12, ASTM International, West Conshohocken, USA, 2012.

Hämäläinen KM, Jungner H, Antson O, Räsänen J, Tormonen K, Roine J (2007) Measurement of biocarbon in flue gases using ¹⁴C. Radiocarbon 49: 325-330

Oinonen M, Hakanpää-Laitinen H, Hämäläinen K, Kaskela A, Jungner H (2010) Biofuel proportions in fuels by AMS radiocarbon method. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 268: 1117-1119.