Maciej Mikulski Vaasan yliopiston energiatekniikan professoriksi: "Hiilineutraalit synteettiset polttoaineet tuovat uusia mahdollisuuksia moottoritutkimukseen"

– Huolimatta siitä, mitä tiedotusvälineissä sanotaan, meillä ei tule olemaan yhtä ainoaa energiamuotoa. Tulevaisuus tulee olemaan monipuolinen. Maakaasu on edelleen vahva tutkimuskohde, mutta tietysti myös nämä mustat hevoset, joista kaikki puhuvat, eli vety, metanoli ja ammoniakki, Mikulski sanoo.

Euroopan komissio on ajanut voimakkaasti sähköautoja ja polttomoottorikieltoa, mutta kertoi maaliskuun lopulla sallivansa polttomoottoriautot vuoden 2035 jälkeenkin, kunhan niissä käytetään synteettisiä polttoaineita. Hankalammin sähköistettävälle raskaalle liikenteelle ja työkoneille polttomoottorikieltoa ei olisi tullut, mutta niitäkin koskevat tiukentuvat EU:n päästömääräykset.  Myös laivaliikenteessä purjehditaan kohti vähähiilisyyttä ja kehitetään synteettisillä polttoaineilla toimivia moottoreita.

Mikulskin mukaan uusien polttoaineiden polttaminen on monissa tapauksissa vaativampaa kuin perinteisten. Ne pakottavat alan muokkaamaan aiempia polttomoottoreihin liittyviä teknisiä ratkaisuja.

– Meillä on nyt mahdollisuus miettiä uudelleen aiemmat valinnat ja tehdä polttomoottorista paljon parempi voimansiirrin kuin se on tähän mennessä ollut.

Mikulski kertoo, että esimerkiksi palamisteknologioita on useita.

– Nykyään meillä on noin kymmenen fysikaalisesti ja ilmiöllisesti erilaista palamiskonseptia, joilla voimme käyttää moottoria. Kaikki nämä vaihtoehdot on otettava huomioon kunkin polttoaineyhdistelmän kohdalla: mikä olisi paras palamisteknologia, jotta saavuttaisimme tulevaisuuden päästötavoitteet.

Uusien moottorien on lisäksi voitava käyttää useaa polttoainetta, eli niiden on oltava polttoainejoustavia. Tämä mutkistaa suunnittelua ja testaustyötä. Moottoritutkimus onkin muuttumassa yhä virtuaalisemmaksi.

– Meidän on luotava simulointityökaluja, joiden avulla voimme käsitellä tätä monimutkaisuutta. Laajoihin laboratoriokokeisiin näin monilla vaihtoehdoilla ei ole aikaa, joten meidän on yhä enemmän luotettava mallipohjaiseen kehitykseen, Mikulski sanoo.

17 miljoonaa euroa tutkimusrahoitusta ja palkittuja julkaisuja

Professoriksi nimitetty Mikulski on työskennellyt aiemmin Vaasan yliopistossa polttomoottoriratkaisujen apulaisprofessorina. Hänet valittiin neljä vuotta sitten yliopiston Tenure track -vakinaistamispolulle, jota pitkin voi edetä säännöllisten arviointien kautta professorin tehtävään.  

– Neljä vuotta on tarkoittanut hyvin intensiivistä työtä alusta lähtien. Suurin menestykseni on ollut runsas tutkimusrahoitus.  Olen saanut koordinoimilleni hankkeille kaiken kaikkiaan noin 17 miljoonan euron rahoituksen, josta noin viisi miljoonaa euroa on tullut suoraan tutkimusryhmällemme Vaasan yliopistossa, Mikulski kertoo.

Mikulski kertoo, että hänen päätavoitteensa on ollut edistää modernia polttomoottoritutkimusta Vaasan yliopistossa syventämällä näkemystä moottorin yksittäisistä osajärjestelmistä ja kehittämällä polttomoottoreiden mallipohjaista ohjausarkkitehtuuria kohti itseoppivaa moottoria.

Hankerahoituksen avulla on pystytty tekemään uutta tutkimusta ja edistämään yliopiston VEBIC-laboratorioihin kuuluvien polttomoottori- ja polttoainelaboratorioiden tutkimustoimintaa.

– Olemme onnistuneet kehittämään laboratorioinfrastruktuuriamme niin, että voimme tutkia uusia palamiskonsepteja. Tämä tekee meistä tulevaisuuden laboratorion ainakin seuraavan 15 vuoden ajaksi.

Samalla polttomoottoritutkimusta tekevän tutkimusryhmän koko on kasvanut.

–Olemme kansainvälisesti tunnustettu tutkimusryhmä, ja siten vetovoimaisia myös lahjakkaille kansainvälisille opiskelijoille, joita aiomme houkutella Vaasaan.

Mikulski on onnistunut myös tieteellisissä julkaisuissa. Kohokohtanaan hän pitää artikkelia käytöstä poistetuista renkaista saatavasta pyrolyysipolttoaineesta ja sen käyttömahdollisuuksista dieselmoottoreissa. Artikkeli julkaistiin erittäin arvostetussa Progress in Energy and Combustion Science -lehdessä. Pohjanmaan kauppakamari palkitsi hänet puolestaan Applied Energy -lehdessä ilmestyneistä artikkeleista, jotka käsittelivät vähäpäästöisiä HCCI- ja RCCI-moottoreita.

Mikulski kertoo, että jatkossa hänellä on vastuu Vaasan yliopiston energiatekniikan oppiaineesta. Hän myös johtaa moottoritutkimukseen keskittynyttä "Efficient Powertrain" -tutkimustiimiä.