Tiivistelmä. Tämän kandidaatintyön tavoitteena on esitellä erilaisia saatavilla olevia moottoreiden polttoaineiksi soveltuvia energianlähteitä ja käsitellä energian tärkeyttä teollistuneessa yhteiskunnassamme. Työssäni käyn läpi eri polttomoottoreissa käytettäviä polttoaineita ja sitä, miten niitä valmistetaan, miten ne eroavat toisistaan ja millainen osa niillä on polttoaineiden tulevaisuudessa. Käsittelen myös moottoreiden ja niissä käytettävien polttoaineiden kehitystä vuosisatojen aikana, aina polttomoottorin keksimisestä lähtien. Tavoitteenani on tutkia ja tuoda ilmi polttoaineiden ominaisuuksia, energiasisältöjä ja niistä aiheutuvia päästöjä, sekä selvittää sitä, miten hyvin polttoaineita on saatavilla ja onko niiden käyttö taloudellisesti kannattavaa. Valitsin moottoreiden polttoaineet kandidaatintyöni aiheeksi, koska mielestäni aihe on hyvin ajankohtainen ja itseäni kiinnostava.

Suurin osa liikenteessä käytettävästä energiasta saadaan öljystä. Öljynjalostuksesta saadaan monipuolinen valikoima erilaisia öljytuotekomponentteja, joista ajoneuvojen polttoaineet ovat tärkeimpiä ja siksi niin suuri osa raakaöljystä jalostetaan bensiiniksi ja muiksi polttoaineiksi. Lyhyellä aikavälillä katsottaessa, bensiini ja diesel ovat vakiinnuttaneet asemaansa yleisimpänä polttoaineena tieliikenteessä. Syitä tähän on valmis infrastruktuuri ajoneuvojen tankkaukseen ja polttoaineiden jakeluun, näiden polttoaineiden helppo käsiteltävyys ja korkea energiasisältö, joka takaa kuluttajille odotuksenmukaiset toimintamatkat sekä jo olemassa oleva ajoneuvokanta, jota ei voida korvata nopeasti. Vaihtoehtoisia polttoaineita on kuitenkin kehitetty ja niitä on jo markkinoilla huomattava määrä ja pitkällä aikavälillä niiden käyttö tulee yleistymään huomattavasti. Polttoainemarkkinoihin kaikkein oleellisimmin vaikuttavat seikat ovat hinta, saatavuus ja ympäristövaikutukset.

Päästöjen vaikutus polttoaineiden kehittymiseen on keskeisessä osassa tutkimustani, sillä kaikkien hiilivetypolttoaineiden polttaminen tuottaa hiilidioksidia sekä muita haitallisia päästöjä, jotka kerääntyvät ilmakehään. Hiilidioksidi on kasvihuonekaasu, jonka määrä ilmakehässä kasvaa hiljalleen, ja jonka uskotaan nostavan maapallon ilmaston lämpötilaa, aiheuttaen dramaattisia ilmastollisia muutoksia. Siksi hiilivetyjen polttamisen sijaan on kehitetty monenlaisia uusia vaihtoehtoisia polttoaineita, joista ei aiheudu samanlaisia haittavaikutuksia ympäristölle. Näistä tunnetuimpina biodiesel ja etanoli, joita sekoitetaan dieselin ja bensiinin kanssa ja voidaan tarvittaessa käyttää sellaisenaan.Engine fuels. Abstract. In this bachelor’s thesis I try to present different energy sources suitable for engine fuels and I also discuss the importance of energy in our industrialized society. In my study, I go through different fuels used in different engines and I present how these fuels are manufactured, how they differ from each other and what does the future look like for them. I also process the development of engines and fuels that have been used in them during centuries all the way from developing internal combustion engine. My goal is to examine and present characteristics, energy content and emissions of different fuels and to find how well reachable they are and how profitable is it to utilize them. I chose engine fuels as my subject since I find it very current topic and I am very interested about this subject.

Most of the energy used in transportation comes from oil products. Oil refining gives us multiple different oil components and automotive fuels are most important of them. Most of the crude oil is refined to gasoline and other automotive fuels. On short term gasoline and diesel have stabilized their position as the most common fuel in transportation. The reasons for this are that there is an established infrastructure for vehicle fueling and supply, these fuels have high energy density and ease of handling which provides long driving ranges, and the existing vehicle fleet cannot be replaced quickly. Alternative fuels have been developed and there is notable amount of them in the markets. On long term the use of alternative fuels will get increasingly common. The most significant factors affecting the fuel markets are price, availability, and environmental impact.

The effect of emissions in development of fuels is in key part in my study because the combustion of any hydrocarbon fuel emits carbon dioxide, which accumulates in the atmosphere with other toxic emissions. Carbon dioxide is a greenhouse gas which builds up in the atmosphere and is believed to cause global warming and therefore dramatic environmental changes. As a result of this there have been multiple alternative fuels under development because they do not have the same kind of harmful effect on environment. Best recognized of these are biodiesel and ethanol which are mixed with traditional diesel and gasoline but can be also used as such.