Radiohiili paljastaa biopolttoainehuijauksen

Kuvaus

RACAF mittasi radiohiilimäärityksellä biopolttoainesekoituksen ja sen tulos erosi huomattavasti tuottajan ilmoittamasta arvosta.

Aihe

Syksyllä Ajoituslaboratorioon saapui ulkomaiselta asiakkaalta polttoainenäyte, jonka bio-osuudeksi mitattiin matala 2,7 prosentin arvo. Asiakkaan kanssa keskusteltaessa kävi ilmi, että näytteen toimittanut yritys oli väittänyt polttoaineen sisältävän biopolttoainetta 80 prosenttia.

Polttoaineen bio-osuuden määritys perustuu radiohiilen (¹⁴C) kulkeutumiseen ravintoketjun kautta ilmakehästä eliöihin.

Kaikkeen biomassaan – eli kaikkeen elolliseen – kertyy ilmakehän radiohiiltä fotosynteesin ja ravintoketjun kautta. Eliön kuoltua radiohiiltä ei enää kerry, vaan sen määrä alkaa laskea siten, että fossiilisesta materiaalista radiohiiltä enää löydetä. Biopolttoaine on valmistettu eloperäisestä aineesta, jolloin siitä löytyy aina myös radiohiiltä.

Bio-osuus selviää, kun määritetään missä osuudessa näytettä radiohiiltä on jäljellä. Voidaan esimerkiksi määrittää, kuinka paljon fossiiliseen dieseliin on sekoitettu bioperäistä uusiutuvaa dieseliä tai voidaan varmistaa, onko bioetanoli-bensiinisekoituksen etanoli todellisuudessa bioperäistä.

Bio-osuuksien määritysmenetelmää voidaan hyödyntää myös esimerkiksi voimalaitosten savukaasujen analysointiin. Piipusta ulos puskevasta savusta otetusta hiilidioksidinäytteestä voidaan mitata, kuinka paljon biopolttoainetta voimalaitos on polttanut tietyllä aikavälillä tai selvittää biomuovien bio-osuuksia. Käytännössä menetelmällä voidaan mitata mitä tahansa materiaalia, joka sisältää hiiltä.

Tarkkojen ja luotettavien mittausmenetelmien merkitys kasvaa tulevaisuudessa, kun kansainvälinen ilmastopolitiikka painottaa fossiilisten polttoaineiden korvaamista uusiutuvilla. Radiohiilimääritys kiihdytinmassaspektrometrilla voisi vastata tarpeeseen. Se mahdollistaisi jopa tuotteen bio-osuudesta kertovan ympäristömerkinnän luomisen biotalouden tueksi.

Radiocarbon Analytics Finland RACAF

RACAF on Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen ja matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan fysiikan laitoksen yhteisorganisaatio, joka tekee tutkimusta radiohiilimääritykseen perustuvien bio-osuusmääritysten tiimoilta ja tarjoaa näihin liittyviä analyysipalveluita.

Luomuksen Ajoituslaboratorio hallinnoi määrityksiä ja hoitaa näytteiden käsittelyn. Itse radiohiilimääritys tehdään Fysiikan laitoksen kiihdytinmassaspektrometrilla (AMS). Mittauksissa Fysiikan laitoksen TAMIA hiukkaskiihdytintä käytetään hyvin herkkänä massaspektrometrinä radiohiilen konsentraation määrittämiseksi. AMS-laitteiston tarkkuus ja tausta ovat kansainvälisesti huippuluokkaa, joten se soveltuu erinomaisesti polttoaineiden bio-osuuksien määritykseen. ¹⁴C määrityksiin liittyviä HY:n prosesseja akkreditoidaan parhaillaan.