Mikä on fossiilinen polttoaine?
Fossiilinen polttoaine
Fossiiliset polttoaineet ovat polttoaineita, jotka ovat syntyneet muinaisten eliöiden fossiloituessa. Tärkeimmät fossiiliset polttoaineet ovat öljy, kivihiili, maakaasu ja turve (EU, IPCC). Fossiiliset polttoaineet ovat uusiutumattomia luonnonvaroja, tai hyvin hitaasti uusiutuvia, kuten noin 10 000 vuoden ajanjaksolla uusiutuva turve. Fossiilisten polttoaineiden kemiallinen energia on alun perin maapallon alkuaikojen kasvillisuuden keräämää aurinkoenergiaa. Energiantuotanto fossiilisilla polttoaineilla perustuu raaka-aineen polttamiseen, jolloin vapautuu lämpöä. Se on huomattava kasvihuonepäästöjen aiheuttaja.
Liuskekaasu
Liuskekaasu on fossiilinen polttoaine, siinä missä normaali maakaasukin. Kuitenkin esimerkiksi Yhdysvallat on pystynyt vähentämään ensi kertaa ilmastopäästöjä siirtymällä kivihiilestä liuskekaasuun.. Liuskekaasun louhinnassa käytettävät kemikaalit saattavat kuitenkin saastuttaa pohjavesiä ja kaasukaivoista syntyy myös metaanipäästöjä . Luonnonsuojelujärjestö WWF kehottaa jättämään liuskekaasuvarannot käyttämättä EU:ssa, niiden kielteisten ympäristövaikutusten takia. Ydinvoima
Ydinpolttoaineiksi kelpaavilta aineilta vaaditaan muutamia tekijöitä. Ensinnäkin vain harvat aineet pystyvät ylläpitämään ketjureaktiota eli ovat fissiilejä. Toisaalta taas energiaa saadaan vapautettua ainoastaan raskaista ytimistä, jotka hajoavat keskiraskaiksi ytimiksi. Tämä johtuu siitä, että keskiraskaiden alkuaineiden ytimien sidososuus (ytimen sidosenergia ytimen hiukkasten lukumäärää kohti) on suurempi kuin raskaiden tai keveiden aineiden sidososuus. Sidososuuden kasvaessa vapautuu ytimien rakenneosasten väliltä potentiaalienergiaa. Keveiden aineiden potentiaalienergiaa saadaan vapautettua fuusiolla. Hiili
Hiili on elintärkeä alkuaine eläville olennoille, ilman sitä elämää ei olisi sellaisena kuin sen tunnemme. Taloudellisesti tärkein hiilen käyttö on hiili­pitoisten polttoaineiden, varsinkin fossiilisten poltto­aineiden kuten kivi­hiilen, maaöljyn ja maakaasun käyttö energian tuotantoon. Samoista raaka-aineista valmistetaan jalostamalla myös synteettisiä materiaaleja kuten muoveja. Polttoaine
Polttoaineet ovat aineita, joiden palamisreaktion avulla tavallisimmin kehitetään lämpöä, valoa tai sähköä. Polttoaineisiin on sitoutunut kemiallista energiaa, joka palamisessa vapautetaan ja muutetaan hyödylliseen muotoon, lämmöksi tai mekaaniseksi energiaksi. Edelleen mekaaninen energia voidaan generaattorin avulla muuttaa sähköksi. Ihmiskunnan vuosittaisesta noin 10 000 Mtoe:n energiankulutuksesta yli 90 % katetaan erilaisilla polttoaineilla. Muita merkittäviä energianlähteitä ovat ydinvoima ja vesivoima. Lisäksi eräiden muiden uusiutuvien energianlähteiden käyttöä on lisätty voimakkaasti viime vuosikymmeninä, mutta niiden osuus on toistaiseksi vasta noin 0,5 % kulutuksesta. Flexifuel-auto
Flexifuel-auto, myös flexfuel-auto, FFV-malli tai etanoliauto, toimii kahdella vaihtoehtoisella polttoaineella, joko korkeaseosetanolilla tai bensiinillä. Molemmat polttonesteet tankataan samaan polttoainesäiliöön. Flexifuel-mallit toimivat samoin kuin bensiinikäyttöiset autot. Polttonestesäiliö, -varustus ja -putkistot valmistetaan korroosion kestävistä materiaaleista, tiivisteiden taas täytyy kestää etanolia. Moottorin ohjauksessa käytetään usein erityistä sekoitussuhteen tunnistavaa anturitekniikkaa. Flexifuel-auton käyttöönotto ei vaadi autoilijalta uusien toimintatapojen opettelua, vaan auton voi tankata normaaliin tapaan. Tietyt automallit voidaan muuttaa flexifuel-autoiksi pelkästään moottorinohjauksen ohjelmiston vaihtamisella (mm. Saabin Trionic 7 -moottorinohjauksella varustetut mallit). MOX-polttoaine
MOX-polttoaine eli Mixed oxide fuel () on ydinpolttoaine, jossa on sekoitettuna uraania ja plutoniumia. Sekä uraani (UO) että plutonium (PuO) ovat polttoaineessa oksideina. Tavallisesti ydinvoimaloissa käytetään uraanin isotooppeja 235 ja 238. Tällöin ydinjätteessä on huomattavia määriä plutoniumia sekä hajoamatonta uraania. Plutonium ja uraani voidaan erottaa muusta ydinjätteestä (muun jätteen osuus noin 3 %) ja käyttää uudelleen, jolloin syntyy MOX-polttoainetta. Plutoniumia saadaan myös ydinaseista. MOXin käyttö on lisääntynyt viime vuosina muun muassa Japanissa ja Ranskassa. RE85
RE85 vähentää fossiilisia CO-päästöjä jopa 80%. Tuotetta ei voi käyttää tavallisissa bensiini- tai diesel-autoissa. Tuote soveltuu niin sanottuihin flexifuel-ajoneuvoihin. Auto on samanhintainen ja muutenkin samanlainen kuin vastaava bensiinimalli. Flexifuel-malleja myy Suomessa jo useampi automerkki. Autoilu
Moottoriajoneuvot (henkilöauto, linja-auto, kuorma-auto) kuluttavat käyttövoimasta riippuen bensiiniä, dieseliä tai maakaasua. Nämä ovat fossiilisia polttoaineita, joiden palamisen seurauksena syntyy pakokaasupäästöinä muun muassa hiilidioksidia, typen oksideja, häkää ja nokea. Myös biodieselin tai biokaasun palaessa syntyy samoja palamistuotteita. Hiilidioksidi ja monet typen oksideista ovat kasvihuonekaasuja. Typen oksidit aiheuttavat muun muassa happosateita ja vaurioittavat kasvien lehtiä ja neulasia. Moottoriajoneuvojen aiheuttamia pienhiukkaspäästöjä ovat noki sekä tienpinnasta, renkaista ja jarruista kulumisen seurauksena irtoavat pienet partikkelit. Erityisesti keväisin tieliikenne lisää ilman pienhiukkasten määrää, sillä renkaat ja niiden alla hioutuva hiekka kuluttavat tien pintaa voimakkaasti. E85 (polttoaine)
E85 on alkoholipolttoainesekoitus, jossa on enintään 85 prosenttia etanolia (etyylialkoholia, esimerkiksi vilja-alkoholia) ja vähintään 15 prosenttia bensiiniä. Etanolipitoisuus voi vaihdella raaka-aineiden saatavuuden mukaan, esimerkiksi St1-yhtiön RE85-polttoaineessa alkoholipitoisuus voi vaihdella 70-85 til-% välillä. E85-polttoainetta voidaan käyttää korvaamaan tavallista bensiiniä sellaisissa ajoneuvoissa, joissa tällainen polttoaine on ajoneuvon valmistajan puolesta hyväksyttävää tai moottori on säädetty käyttämään tätä. Eräs nimitys tämänkaltaiselle on FlexiFuel-moottori. Ydinpolttoainekierto
Ydinpolttoaine poistetaan reaktorista kun U-isotoopin osuus polttoaineesta on alle 0,8 %. Tällöin polttoaine on voimakkaasti radioaktiivista ja tuottaa suuria määriä lämpöä, joten sitä säilytetään vesialtaassa reaktorin lähellä. Vesi jäähdyttää polttoaineen ja toimii säteilysuojana. Jo muutama metri vettä riittää pysäyttämään lähes kaiken säteilyn, jota polttoaineesta lähtee. Lyhytikäiset ja siksi voimakkaasti radioaktiiviset fissiotuotteet polttoaineessa hajoavat nopeasti, jolloin säteily ja lämmöntuotanto heikkenevät. Ensimmäisenä vuonna reaktorista poiston jälkeen polttoaineen aktiivisuus laskee nopeasti alle sadasosaan alkuperäisestä, mutta säteilyn voimakkuus on kuitenkin lähietäisyydellä edelleen vaarallisen korkea. Käytetyn ydinpolttoaineen lämpöenergiaa ei hyödynnetä sähköenergian tuottoon. Uusiutuva energia Ruotsissa
Vuonna 2006 Ruotsissa käytettiin biopolttoaineita yhteensä 2,72 TWh. Biopolttoaineet jakautuivat seuraavasti 2006: bioetanoli 70 %, biodiesel 22 % ja biokaasu 8 %. FAME on öljystä tai rasvasta eströimällä valmistettua biodieseliä. Kemiallinen nimi on rasvahapon metyyli (tai etyyli) esteri. Lyhenne on englanninkielisestä nimestä: fatty acid methyl (or ethyl) ester (FAME). Albert Bartlett
Bartlett sovelsi matemaattista malliaan myös fossiilisten polttoaineiden riittävyyteen. Hänen mukaansa amerikkalaista yleisöä houkuteltiin 1970-luvulla hyväksymään talouskasvupolitiikka ja fossiilisten polttoaineiden käyttö lupaamalla niiden riittävän vielä useiksi sadoiksi vuosiksi "nykyisellä kulutuksella". Bartlett huomautti, että talouskasvussa kulutuksen on tarkoitus kasvaa, ja muutaman prosentin vuotuinen kasvu lyhentää fossiilisten polttoaineiden riittävyyden muutamaan vuosikymmeneen. Pieni modulaarinen ydinreaktori
Monella teollisuuden alalla tarvitaan useiden satojen asteiden lämpötiloja, jotka tuotetaan yleensä fossiilisilla polttoaineilla. Osa SMR-konsepteista toimii niin korkeassa lämpötilassa, että niiden tuottamalla lämmöllä voitaisiin korvata fossiilisia polttoaineita prosessilämmön tuotannossa. Korkean lämpötilan reaktoreilla voitaisiin tuottaa myös vetyä. Osa SMR-konsepteista taas on suunniteltu tuottamaan pelkkää kaukolämpöä. Tällainen reaktori voi toimia matalassa lämpötilassa ja paineessa, mikä voisi alentaa sen rakentamiskustannuksia ja parantaa turvallisuutta. Polttomoottori
Polttomoottori on moottori, jossa polttoaineen polttamisesta saatava energia muutetaan mekaaniseksi liikkeeksi.
Polttomoottoreita ovat mäntämoottorit ja kaasuturbiinit. Mäntämoottorissa laajeneva palamiskaasu työntää mäntää ja männän edestakainen liike muutetaan kiertokangen ja kampiakselin avulla käyttökelpoiseksi pyöriväksi liikkeeksi. Suihku- ja kaasuturbiinit perustuvat jatkuvaan palamiseen, jossa laajenevat palamiskaasut vaikuttavat turbiinisiivistön kautta pyörivään akseliin. Kemialliset rakettimoottorit ovat polttomoottoreita, joissa polttoaineen ja hapettimen palamisesta aiheutuvien palamiskaasujen virtaus luo työntövoiman. Fischer–Tropsch-menetelmä
FT prosessi on käyttökelpoinen tuottamaan nestemäisiä hiilivetyjä kiinteistä polttoaineista, kuten hiilestä tai erityyppisistä kiinteää hiiltä sisältävistä jätteistä sekä biomassoista.
Tuotetut neste ja vahamaiset hiilivety-yhdisteet jalostetaan halutunlaiseksi synteettiseksi polttoaineeksi, kaasumaiset yleensä poltetaan. Tyydyttämättömistä kaasuista voidaan valmistaa mm. polyeteenimuovia.
Jos tarvitaan nestemäistä öljyn kaltaista polttoainetta, voiteluainetta tai vahaa, voidaan käyttää Fischer-Tropsch-menetelmää. Jos vedyn tuotanto halutaan maksimoida, voidaan käyttää vesi-kaasu-muunnosreaktiota , jolloin tuotokseksi jää vain hiilidioksidia ja vetyä eikä ollenkaan hiilivetyjä. Fissiili
Sana fissiili viittaa tavallisesti sellaiseen nuklidiin, joka voi hajotessaan eli fissioituessaan tuottaa todennäköisesti keskimäärin enemmän kuin yhden, sen energisen neutronin (teoriassa myös fotonin tai muun hiukkasen), joka voisi aikaansaada fission toisessa vastaavassa nuklidissa ja näin ollen voi tapahtua ydinreaktioiden ketjureaktio eli ydinketjureaktio. Sanaa käytetään myös puhuttaessa isotoopeista, materiaaleista tai jopa aineista. Fissiili isotooppi on sellainen atomi, jonka nuklidi on fissiili. Fissiili materiaali tai ydinasemateriaali sisältää pääosin fissiilejä isotooppeja. Yleiskielessä käytettävä "fissiili aine" sisältää ainakin jonkin verran fissiilejä isotooppeja; ydinasemateriaali on siten fissiiliä ainetta, mutta fissiili aine ei välttämättä ole ydinasemateriaalia, ja siten käsite "fissiili aine" on harhaanjohtava. Uusiutumattomat luonnonvarat
Uusiutumattomat luonnonvarat ovat luonnonvaroja, joita on käytettävissä vain jokin rajallinen, uusiutumaton varasto päinvastoin kuin uusiutuvia luonnonvaroja, joita luonnon prosessit synnyttävät jatkuvasti lisää. Merkittävimpiä uusiutumattomia luonnonvaroja ovat esimerkiksi fossiiliset polttoaineet. Merenpinnan nousu
Fossiilisten polttoaineiden käytön seurauksena ilmakehään vapautuu paljon vettä. Biodiesel
Puu ja muut biomassat ovat sen vaihtoehtoja. UPM suunnittelee 300 000 tonnia biopolttoaineita ja muita nestemäisiä bioöljyjä valmistavan tehtaan rakentamista Raumalle tai Kuusankoskelle (UPM Biofuels Oy). Euroopassa 65 miljoonaa tonnia biodieseliä vastaa 25 % polttoaineista, joka saataisiin 650 miljoonaa m puuta. Vastaavasti Suomessa 25 % saataisiin 1,3 miljoonaa tonnia biodieseliä ja 13 miljoonaa kuutiometriä puuta. Suomen vuosittainen puuvaranto on pari miljardia kuutiota ja vuosikasvu 93 miljoonaa m, josta käytetään kaksi kolmasosaa sekä risut ja kannot 15 miljoonaa m (teoriassa 45 miljoonaa ). Biologia rajoittaa käyttöä. Suomi kuluttaa dieseliä vuosittain 2,5 miljoonaa tonnia ja kaikkia liikennepolttoaineita 4,3 miljoonaa tonnia. Siitä 5,75 % on 300 000 tn. Puupolttoaine
Puupelletti on kuivasta sahanpurusta ja/tai höylänlastuista (kutterinlastuista) puristettua polttoainetta. Sitä voidaan valmistaa kosteastakin raaka-aineesta mikäli pellettitehtaan yhteydessä on kuivaamo. Halkaisijaltaan 6–12 mm olevien lieriönmuotoisten puristeiden pituus on noin 1–3 cm. Niiden kiinteä muoto pysyy koossa, koska puristuksen lämmittämästä puusta vapautuu ligniiniä, joka sitoo osaset yhteen. Mitään vierasta sideainetta ei tarvita, mutta joskus sideaineeksi saatetaan kuitenkin lisätä perunajauhoa. Vaihtoehtoiset energianlähteet öljylle
Biopolttoaineita ovat esimerkiksi biokaasu, biodiesel ja etanoli. Ilmaston lämpeneminen
Fossiilisten polttoaineiden yhtiöt kuten ExxonMobil ja jotkin ajatushautomot ovat lopettaneet kampanjoinnin 2007 ilmastonmuutoksen riskien vähättelemiseksi
samalla, kun ympäristöjärjestöt ovat käynnistäneet ilmastonmuutoksen seurauksia korostavia kampanjoita. Hiljattain jotkin fossiilisten polttoaineiden yhtiöt ovat kuitenkin peräytyneet vähättelevistä toimenpiteistä tai vaatineet toimenpiteitä lämpenemisen hillitsemiseksi. Useissa maissa on ollut keskustelua vaihtoehtoisten energianlähteiden käyttöön ottamiseksi päästöjen vähentämiseksi. Energiaorja
Energiaorja () on metafora, jolla fossiilisten polttoaineiden polttamisesta ihmisen käyttöön vapautunutta energiaa verrataan ihmisen lihasvoimaan. Käsitettä käytetään yleensä perusteltaessa fossiilisten polttoaineiden suurta merkitystä öljykauden moderneille teollisuusyhteiskunnille. Perusajatuksena on, että pelkällä ihmisen lihasvoimalla on mahdotonta saavuttaa nykyaikaista tuotannon määrää ja elintasoa. Polttoöljy
Polttoöljy eli kaasuöljy on maaöljyn jalostustuote. Sitä käytetään lämmitykseen ja dieselmoottorien tai höyrykoneiden polttoaineena. Polttoneste
Polttoneste on nestemäinen helposti tai melko helposti syttyvä aine. Tällaisia ovat esimerkiksi maaöljyn jalostustuotteet bensiini, kevyet ja raskaat polttoöljyt, dieselöljy, kerosiini, moottoripetroli, petrolit (paloöljy), sprii ja kaasuöljy tai kivihiilestä valmistetut kivihiiliterva (ruskeamusta) ja bentseeni (CH). Ydinpolttoainekierto
Ydinpolttoaineelle on tyypillistä, että hyvin pienet polttoainemäärät luovuttavat suuria määriä energiaa. Siksi ydinpolttoaineen tuotannon mittakaava ja sen vaikutukset samoin kuin loppusijoitettavien aineiden määrät ovat pieniä suhteessa tuotettuun energiaan. Ydinpolttoaineen käyttö ei synnytä useimmille muille polttoaineille tyypillisiä päästöjä, kuten rikki-, typpi- ja hiilidioksidipäästöjä. Käytetty polttoaine voidaan joko jälleenkäsittelyllä palauttaa polttoainekiertoon 95 %:sesti (vaikkakin suurin osa jälleenkäsitellystä polttoaineesta on U:aa, joka ei siis osallistu fissioenergiantuottoon kevytvesirektorissa) tai loppusijoittaa. Suomessa käytettyä ydinpolttoainetta ei jälleenkäsitellä, vaan se on tarkoitus loppusijoitettaa kokonaan kallioon. Ydinvoima
Ydinpolttoaineessa käytetään yleensä uraanin fissiiliä isotooppia U-235 tai plutoniumin fissiiliä isotooppia Pu-239 tai molempia. Plutonium tuotetaan keinotekoisesti ydinreaktorilla, mutta uraania esiintyy luonnossa. Luonnon uraaniesiintymissä tiedetään jopa syntyneen luonnonydinreaktoreita, joissa ketjureaktio on käynnistynyt itsestään ja pysynyt käynnissä, kunnes polttoaine on loppunut. Öljylämmitys
Suomessa öljykattilan tuottamasta energiasta kuluu lämmitykseen noin ¾ ja lämpimän käyttöveden tuotantoon noin ¼. Öljy on fossiilinen polttoaine, jonka polttoprosessi aiheuttaa ilmastonmuutosta nopeuttavia kasvihuonekaasupäästöjä. Öljylämmitysjärjestelmään voidaan kytkeä avuksi aurinkolämpöjärjestelmää, tai öljykattilaksi voidaan valita myös puuta polttava kaksoispesäkattila. Muita vaihtoehtoja ovat esimerkiksi ilma-vesilämpöpumpun tai varaavan tulisijan käyttö öljylämmityksen rinnalla. Myös nestemäisten biopolttoaineiden on lämmitysöljyyn lisättynä todettu koehankkeissa soveltuvan hyvin öljylämmitysjärjestelmään. Dieselöljy
Dieselöljy, lyhyemmin pelkästään diesel, joskus myös nafta, on kevyttä polttoöljyä eli kaasuöljyä, jota käytetään dieselmoottorien polttoaineena. Sitä on jalostettu hieman pidemmälle kuin lämmityspolttoöljyä rikki- ja hiukkaspäästöjen vähentämiseksi. Dieselin käytöstä syntyy hiilidioksidipäästöjä 2,6 kg/litra. 
Moottorikäyttöön tarkoitetun dieselöljyn standardi on EN590, tiheys 0,80 kg/l (15 °C:ssa) ja sitä käytetään mm. raskaissa ajoneuvoissa. Kaasuauto
Direktiivi pohjautuu tavoitteeseen saada sähkö- ja kaasuautojen määrä kasvamaan, sillä fossiilisiin polttoaineisiin perustuva liikenne tuottaa suuren määrän kasvihuonekaasuja ja pienhiukkaspäästöjä. Lisäksi tavoitteena on vähentää liikenteen öljyriippuvuutta kotimaassa tuotettujen vaihtoehtoisten polttoaineiden ja sähkön avulla. EU:ssa pyritään siihen, että 40 prosenttia käytetyistä polttoaineista on uusiutuvia vuonna 2030. Fissiili
Ydinpolttoaine ei ole fissiiliä materiaalia, eikä ydinasemateriaalia, sillä fissiilien nuklidien isotooppinen rikastusaste siinä on tavallisesti (kevytvesireaktori) 2–5 % luokkaa. Tällainen ydinpolttoaine ei voi saavuttaa kriittistä massaa millään määrällä, sillä fissiilien nuklidien tiheys on liian pieni määrästä riippumatta. Yleiskielessä ydinpolttoaineesta joskus puhutaan "fiissiilinä aineena", vaikka vain pieni osa aineesta sisältää fissilejä nuklideja/isotooppeja. Pieniä määriä fissiiliä materiaalia voidaan lisätä ydinpolttoaineeseen utilisaatio-tarkoituksessa, mutta ydinpolttoaine ei voi olla kokonaan fissiiliä materiaalia. Ajoneuvon vaihtoehtoiset polttoaineet
Ford esitteli 1950-luvun lopulla Ford Nucleon -nimisen ydinkäyttöisen auton konseptipienoismallin. Ajoneuvo olisi muodostunut etuosan matkustajatilasta ja takaosassa sijaitsevasta reaktoriyksiköstä. Yhtään toimivaa ajoneuvoa ei rakennettu. Ydinkäyttöisten autojen ongelmana on reaktorien ja niiden vaatimien säteilysuojien suuri massa. Ydinpolttoainekierto
Ydinpolttoaineessa ”palavat” käytön aikana lähinnä tuoreen polttoaineen sisältämät fissiilit aineet. Koska polttoaine on pääasiassa ketjureaktioon osallistumatonta isotooppia U-238 ja koska osa fissiileistä aineista jää palamatta ja edelleen koska osa U-238:sta muuttuu neutronikaappauksen ja beeta-hajoamisen kautta fissiiliksi plutonium-239:ksi, on itse asiassa suurin osa käytetystä ydinpolttoaineesta mahdollista kierrättää ja käyttää uudestaan polttoaineena. Kaikkiaan yli 95 % käytetystä polttoaineesta on mahdollista palauttaa polttoainekiertoon jälleenkäsittelyllä, mikä tekee ydinpolttoainekierrosta suurimmaksi osaksi suljetun ja kutistaa entisestään käytetyn polttoaineen loppusijoitustarvetta. Polttoaine
Erityyppiset petrolit ja bensiini sekä dieselöljy ovat halpuutensa vuoksi tällä hetkellä (2018) ainoita polttoaineita, joiden avulla nykyisten polttomoottorien toiminta on taloudellisesti kannattavaa. Brasilia on ainoa maa, joka on 1970-luvulta lähtien onnistuneesti pyrkinyt brasilialaisesta sokerista tehdyn etanolin käyttöön autoliikenteen polttoaineena. Maakaasu on jo laajassa käytössä ajoneuvokaluston polttoaineena, myös Suomessa (esimerkiksi kaupunkibussit). Erikoistarkoituksissa, mm. kilpa-autoissa ja -moottoripyörissä, käytetään polttoaineena myös toistaiseksi kalliimpia aineita, kuten metyyli- ja etyylialkoholeja. Tulevaisuudessa öljyjalosteiden hinnan noustessa etanoli- ja metanolipohjaiset uusiutuvat polttoaineet tulevat syrjäyttämään raakaöljyjalosteet; niiden hinnat tulevat myös laajamittaisen tuotannon aloittamisen myötä laskemaan. Maaöljy
Öljy on fossiilinen polttoaine. Maapallon öljy on syntynyt ajan saatossa esihistoriallisista kasveista ja meren eliöistä, jotka ovat hautautuneet sedimentin alle. Kuumuus ja paine on muuttanut jäännökset nestemäisiksi ja kaasumaisiksi hiilivedyiksi. Öljy on kasautunut huokoisiin kiviin ja onkaloihin, joista se voidaan pumpata. Bioetanoli
Bioetanoli on etanoli, jota valmistetaan kasvispohjaisista raaka-aineista, kuten tärkkelys-, selluloosa- ja sokeripitoisista kasveista polttoaineeksi. Bioetanoli on biopolttoaineena uusiutuvaa energiaa. Bioetanolin tuottamisessa pyritään hiilidioksidineutraalisuuteen. EU:n tavoitteiden mukaan biopolttoaineiden osuus liikenteen polttoaineista tulee olla vähintään 5,75 % (2010), 10 % (2020) ja 25 % (2030). Vaihtoehtoiset energianlähteet öljylle
Biodieseliä suunnitellaan tuotettavaksi levästä ja teollisuusjätteistä kuten rasvoista ja jäteöljyistä. Fortum on pystyttämässä Suomeen biodieselin tuotantolaitosta 2007 ja Eurooppaan 2008. Etanolia tuotettaneen selluloosasta. Euroopassa vastaavia ovat Choren Industries ja Kanadassa Iogen. Euroopan merkittävin bioetanolin tuottaja on Saksa. Etanolin ja biodieselin lisääminen öljypohjaisiin polttoaineisiin on lisääntymässä kasvavalla vauhdilla sitä mukaa kun tuotantoa saadaan pystyyn. Monet hallitukset edellyttävät kansallista sekoittamista, mm. USA:ssa on 10 % etanolisuhde, Brasiliassa 25 %. EU edellyttää tälle vuodelle 2 % ja 10 % vuoteen 2010 mennessä. Suomessa sekoitussuhde on nollassa, minkä takia maa on saanut EU:lta huomautuksen. Biopolttoaine
Toisen sukupolven biopolttoaineiden valmistus perustuu lähes kokonaan biomassan kaasutukseen. Raaka-aine on tavallisesti lignoselluloosaa. Plutonium
Tavallisessa U-ydinpolttoainetta käyttävässä reaktorissa syntyy kolmen vuoden altistusajassa n. 1 % plutoniumia polttoaineesta. Plutoniumia syntyy kun U-polttoaineessa oleva U (jonka osuus on kuitenkin 95–97 % kaikesta polttoaineessa olevasta uraanista) absorboi neutronin. Polttoaineesta tällöin Pu osuus on n. 0,54 % Pu Pu n. 0,23 % ja Pu n- 0,14 %. Muitakin isotooppeja voi muodostua, mutta osuus on pieni. Syntynyt plutonium on muiden hajoamistuotteiden seassa, käytetyssä polttoaineessa. Jos näin syntynyt plutonium kuitenkin erotetaan kemiallisesti käytetystä polttoaineesta, voidaan sitä käyttää "uudestaan" tavallisen U-polttoaineen seassa siten, että Pu-isotoopin ja U-isotoopin yhteinen osuus muista plutoniumin ja uraanin isotoopeista on noin 3–5 %. Näin tehtäessä voidaan ikään kuin hävittää muuten pitkään radioaktiivisena ongelmajätteenä säilyvä plutonium sekä aseteollisuuteen soveltuva Pu-isotooppi. Sekoitettua polttoainetta kutsutaan nimellä MOX-Fuel (Mixed Oxide Fuel), sillä sekä plutonium että uraani ovat polttoainesauvassa hapetetussa tilassa Pu- ja U-dioksidina. Hapen massan osuus uraanidioksidisauvassa on 16/254 eli n. 6 %. MOX:ia voidaan käyttää tavallisessa kevytvesireaktorissa (ns. tavallinen U-ydinpolttoainetta käyttävä reaktori) ilman erityistä reaktorin modifiointia, mutta käyttö edellyttää yleensä reaktorin uudelleenlisensointia MOX-polttoaineen käyttöön. MOX:ia käytettäessä noin 1/3 energiasta tulee plutoniumista. MOX-polttoaineen käyttö ei vaadi "hyötöreaktoria". Hyötäminen
Ydintekniikassa hyötämisellä tarkoitetaan ydinpolttoaineen keston lisäämistä tai uuden polttoaineen valmistamista muuttamalla neutronisäteilytyksellä kohdeaineen isotooppeja fissiileiksi. Yleensä tarkoitukseen käytetään hyötöreaktoria, joka pystyy jopa tuottamaan enemmän polttoainetta toisesta aineesta kuin mitä se samanaikaisesti käyttää energiantuotantoon. "Hyötämisestä" puhutaan, kun ei-fissiilistä, mutta kuitenkin fertiilistä (ydinpoltto-)aineesta (kuten U tai Th) tehdään fissiiliä polttoainetta esim. neutronikaappauksen eli absorption keinoin, ja näin syntynyttä ydinpolttoainetta käytetään osana ketjuprosessia ja energian tuottoon. Hyötöreaktorin käynnistämiseen siis riittää tietty määrä fissiiliä polttoainetta, minkä jälkeen reaktoria voidaan "tankata" vain fertiilillä polttoaineella. U-hyötöreaktoreissa polttoaine on kiinteä, ja reaktori on pysäytettävä polttoaineen vaihtamiseksi. Th-hyötöreaktoreissa polttoaine on yleensä neste, eli reaktori voidaan "tankata" lennossa. Kierrätyspolttoaine
REF-laitoksen tuottama polttoaine on poissa kaatopaikoilta, joten jätteen loppusijoitus vähenee, ja osa jätteestä käytetään energiantuotantoon, jolloin fossiilisten polttoaineiden tarve hieman vähenee. Ongelmallisinta REF-polttoaineen käytössä on sen laadun tasaisuuden varmistaminen ja savukaasujen rittävä puhdistus. Hiili
Hiilen ja vedyn yhdisteitä ovat hiilivedyt, joista tärkeät fossiiliset polttoaineet maaöljy ja maakaasu pääasiassa koostuvat. Kun hiili palaessaan yhdistyy happeen, muodostuu hiilidioksidia, jota kasvit käyttävät hiilen lähteenä. Hiilen palaessa riittämättömässä hapessa muodostuu hiilimonoksidia eli häkää. Polttoöljy
Raskas polttoöljy koostuu pääasiassa hiilivedyistä, joiden molekyyleissä on ainakin 20 hiiliatomia. Sitä käytetään lähinnä laivoissa ja suuremmissa lämpövoimaloissa. Kysynnän vähäisyyden takia se on edullisempaa kuin kevyt polttoöljy. Raskas polttoöljy varastoidaan ja kuljetetaan lämmitettynä. Se täytyy lämmittää yli 100 °C:n lämpötilaan ennen kuin sitä voidaan käyttää dieselmoottorin polttoaineena. Polttoaine
1700-luvulla kivihiilen havaittiin sisältävän palavia kaasuja, kuten metaania, vetyä ja hiilimonoksidia eli häkää, jotka voitiin erottaa siitä kuumentamalla ja käyttää erikseen hiilikaasuina. Jäännösaine, koksi, on hyvää savutonta polttoainetta. Puhaltamalla vesihöyryä hehkuvien hiilien yli saadaan vesikaasua, joka sisältää hiilimonoksidia, vetyä ja metaania. Vesikaasua voidaan käyttää myös synteesikaasun nimellä Fischer–Tropsch-synteesiin. Elävä fossiili
Elävä fossiili tarkoittaa eliölajia tai -ryhmää, joka on säilynyt nykyaikaan esihistoriallisista ajoista lähes muuttumattomana. Elävä fossiili on saanut nimityksensä siitä, että lajia tavataan luonnossa sekä elävänä että fossiileina. Nesteraketti
Nesteraketti tarkoittaa rakettia, joka käyttää nestemäistä polttoainetta. Suurin osa avaruusraketeista käyttää ainakin joissain rakettivaiheissa nestemäistä polttoainetta. Yleensä nestemäiset hapetin ja polttoaine ovat eri säiliöissä, joista ne pumpataan palotilaan sopivasan paineeseen. Nestemäiset polttoaineet ovat kiinteitä tehokkaampia. Lisäksi nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettia voidaan säädellä helpommin ajon aikana kuin kiinteäpolttoaineista rakettia, joissakin sovelluksissa raketti voidaan jopa sammuttaa ja käynnistää uudelleen. Biopolttoaine
Peltobiomassat koostuvat pelloilla tai soilla kasvatetuista energiakasveista tai niiden osista. Peltobiomassaksi soveltuvat muun muassa ruokohelpi, öljykasvit ja viljakasvien osat kuten olki. Näitä voidaan käyttää polttoaineena sinällään tai niistä voidaan jalostaa kiinteitä tai nestemäisiä polttoaineita. Bioetanoli
Kilpailevia biopolttoaineita ovat biokaasu, biodiesel ja kasviöljyt. Euroopan komission mukaan yksi tonni bioetanolia vastaa 0,64 toe ja 1 tonni biodieseliä 0,86 toe (toe = Ton Oil Equivalent). St1:n historia
St1 avasi ensimmäisen etanolitehtaansa vuonna 2007. Valmistukseen käytetään kotitalouksien biojätteitä ja teollisuuden ylijäämiä (esim. taikinajäämät leipomoista, kaupan jätteet kuten vanhentunut leipä, olut- ja makeistuotannon jätteet, elintarviketeollisuuden sokeri- ja tärkkelyspitoiset jätteet), joista tehtyä bioetanolia käytetään polttonesteiden biokomponenttina. Yhtiön käyttämällä Etanolix-teknologialla tehdyn etanolin fossiiliset elinkaaripäästöt ovat hyvin pienet. Etanolista valmistetaan flexifuel-autoihin tarkoitettua RE85-korkeaseosetanoli-polttoainetta, mutta siitä saadaan myös biokomponentti bensiiniin. Naantalin monipolttoainevoimalaitos
Voimalaitos otettiin tuotantokäyttöön syksyllä 2017 ja vihittiin 8. joulukuuta 2017. Alkukuukausina voimalaitoksessa poltettiin tavallista enemmän biopolttoainetta, puuhaketta, 50–60 prosenttia. Muut polttoaineet ovat kivihiili ja muun muassa jalostamokaasu viereiseltä Neste Oyj:n Naantalin öljynjalostamolta. Vuonna 2018 puuhakkeen määrä jää pienemmäksi, mutta saman vuoden marraskuussa pitäisi valmistua kuljetin satamasta jolla laivoilla tuotava hake syötetään voimalaitokselle. Ennen tätä kaikki puuhake tuodaan kuitenkin kuorma-autoilla, joita tulee päiväsaikaan noin 10 minuutin välein voimalaitokselle. Hubbertin teoria
Hubbertin teoria esittää öljyntuotannon noudattavan yksittäisen esiintymän, maantieteellisen alueen ja koko maailman öljyntuotannon tapauksissa normaalijakaumaa, jota teorian yhteydessä kutsutaan Hubbertin käyräksi. Öljy ja muut fossiiliset polttoaineet muodostuivat, kun orgaaninen materiaali joutui puristuksiin maankuoressa miljoonia vuosia sitten. Ne ovat rajallisia eli uusiutumattomia luonnonvaroja. Öljy
Usein öljy-sanalla viitataan nimenomaan maaöljyyn (raakaöljyyn), jota pumpataan maan sisältä. Se on hiilivetyjen seos. Maaöljy on tällä hetkellä yksi maailman tärkeimmistä energianlähteistä, ja se liittyy olennaisena osana kansainväliseen politiikkaan. Maaöljyä kulutettiin vuonna 2004 maailmassa noin 13 miljardia litraa (83 miljoonaa tynnyriä) ja Suomessa noin 35 miljoonaa litraa (220 tuhatta tynnyriä) päivässä. Siitä valmistettuja polttoaineita ovat bensiini ja dieselöljy sekä kevyt ja raskas polttoöljy. Paitsi polttoaineena, maaöljystä valmistettuja tuotteita käytetään myös voiteluöljyinä sekä teollisuudessa esimerkiksi muovien valmistukseen. Maaöljy on fossiilinen polttoaine ja sellaisena ehtyvä luonnonvara, joka on syntynyt maapallolle miljoonien vuosien aikana. Metanolitalous
Fossiilisten polttoaineiden ehtyminen on herättänyt tiedeyhteisöt, poliitikot ja yritykset pohtimaan fossiilisten liikennepolttoaineiden korvaamista muilla. Esimerkiksi vetytaloutta on esitetty vaihtoehdoksi, mutta vedyn käytössä on tuotantoon, varastointiin ja siirtoon liittyviä kysymyksiä, joita ei kaikkia ole tyydyttävästi ratkaistu. Myös sähköajoneuvojen käyttöön perustuva ratkaisu näyttää epävarmalta ja riittämättömältä. Metanolitalous ratkaisee useimmat vetytalouden pulmista. On myös esitetty booria käytettäväksi korkean energiatiheyden polttoaineena samaan tapaan kuin metanolia metanolitaloudessa, mutta boorin käytössä on yhä ratkaisemattomia ongelmia. Metanoli ja etanoli ovat polttoainekäytössä monissa suhteissa samankaltaisia, mutta metanolin tuotannon helppous ja huokeus tekee siitä erityisen houkuttelevan vaihtoehdon. Bioetanolin korkeat tuotantokustannukset hidastavat sen käyttöönottoa. Biopolttoaine
Ensimmäisen sukupolven biodiesel on tyypiltään pääasiassa RME:tä tai FAME:a. Laadultaan dieselöljyä vastaavaa metyyliesteriä (RME) saadaan öljykasveista kuten rypsistä. Biodieseliä voidaan valmistaa myös käytetystä uppopaistorasvasta ja eläinöljystä (FAME). Biodieseliä voidaan käyttää sellaisenaan normaalin dieselin sijasta dieselautoissa, jos polttoainejärjestelmässä on käytetty biodieseliä kestäviä tiivisteitä. Yhdestä hehtaarista rypsiä saadaan 500–1 000 litraa biodieseliä vuodessa riippuen satomääristä. Rypsissä öljyä on noin kolmannes, rapsissa jonkun verran enemmän. Samsø
Autojen polttoaine on yhä fossiilista. Hiilidioksidineutraalius perustuu suurempaan energian vientiin kuin oma hankinta on. Saari tuottaa sähköä 40 prosenttia yli oman tarpeensa. Ydinvoima
Korkea-aktiivinen ydinjäte on pääasiassa käytettyä ydinpolttoainetta, ja se sisältää suurimman osan kaikesta ydinvoimalan tuottamasta radioaktiivisuudesta. Korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää lukuisan määrän uraanin fissiotuotteita, joista monet ovat voimakkaasti radioaktiivisia eri alkuaineiden isotooppeja, kuten plutoniumin isotoopit Pu-238 sekä Pu-239, ksenon-135 kaasu ja jodi-131. Käytetyssä ydinpolttoaineessa eli korkea-aktiivisessa ydinjätteessä on yhä jäljellä käyttökelpoista uraania, mutta sitä ei voida enää käyttää reaktorissa, koska reaktorin toiminta voi häiriintyä fissiotuotteiden vaikutuksesta. Tuore korkea-aktiivinen ydinjäte säteilee erittäin voimakkaasti, ja se tuottaa runsaasti lämpöä. Tästä syystä jätettä on jäähdytettävä jatkuvasti vesialtaassa. Käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuus kuitenkin laskee aluksi nopeasti: ensimmäisenä vuonna reaktorista poiston jälkeen aktiivisuus on laskenut 99 prosenttia. Tällöin iso osa fissiotuotteista on hajonnut toisiksi alkuaineiksi. Koska korkea-aktiivinen ydinjäte sisältää myös puoliintumisajaltaan pitkäkestoisia alkuaineita, kestää kauan, ennen kuin säteily on vaimentunut niin paljon, että käytetyn polttoaineen lähellä on turvallista oleskella lyhytaikaisesti. Kuparisen loppusijoituskapselin vieressä voi olla muutaman vuosikymmenen kuluttua. Itse polttoaineen läheisyydessä voi oleskella lyhyitä aikoja noin tuhannen vuoden kuluttua. Loppusijoituksen suunnittelussa tavoitellaan kuitenkin noin sadan tuhannen vuoden eristysaikaa, sillä esimerkiksi jauhemaisessa olomuodossa elimistöön joutuessaan jäte on vaarallista eliöille vielä pitkään. Ajoneuvon vaihtoehtoiset polttoaineet
Ajoneuvojen vaihtoehtoiset polttoaineet tarkoittavat muita kuin fossiiliseen mineraaliöljyyn perustuvia ajoneuvon energianlähteitä. Biopolttoaine
Kierrätyspolttoaineet ovat jätettä, joka soveltuu energiantuotantoon. Kierrätyspolttoaineita poltetaan usein voimalaitoksissa yhdessä turpeen tai hiilen kanssa. Biohiili
Biohiili on biomassasta keinotekoisesti tuotettua hiiltä. Sitä saadaan aikaan pyrolyysillä eli kuivatislauksella, jossa biomassasta kaasutetaan haihtuvat ainesosat hapettomissa tai happiköyhissä oloissa muutamien satojen asteiden lämpötilassa, yleensä alle 700 °C. Alle 300 °C:n lämpötilassa kaasuttamista kutsutaan torrefioinniksi. Siinä biomassa ei kaasuunnu eikä hiilly yhtä pitkälle kuin korkeammissa lämpötiloissa, vaan torrefioinnin tarkoitus on lähinnä parantaa energiatiheyttä ja valmistella materiaali siten energiakäyttöä varten. Ydinaseriisunta
Ydinräjähteet hävitetään yleensä laimentamalla ydinräjähde ydinpolttoaineeksi ja käyttämällä se polttoaineena voimalaitoksessa. Ydinaseessa on tyypillisesti yli 90 % ketjureaktiota ylläpitävää fissiiliä ainetta. Sekoittamalla ydinräjähteen korkeasti väkevöity materiaali luonnonuraaniin tai köyhdytettyyn uraaniin se laimennetaan ydinaseeseen riittämättömään 3–5 %:n väkevöintiasteeseen. Näin saatu alhaisemman väkevöintiasteen polttoaine on kuitenkin riittävä ydinvoimalalle. Jos ydinaseesta saatu fissiili aine on plutoniumia kutsutaan saatua polttoainetta sekaoksidi- eli MOX-polttoaineeksi, joka kulutetaan kuten tavallinen ydinpolttoaine. Vetytalous
Vetytalouden perusajatuksena on korvata nestemäiset polttoaineet kokonaan tai osittain vedyllä. Samalla polttoaineen asema primäärienergianlähteenä vaihtuisi energian kantajaksi: vety pitäisi ensin valmistaa jollain energiaa kuluttavalla menetelmällä. Konseptin hyötynä on, että fossiilisten polttoaineiden käyttöön väistämättä liittyvät haitalliset päästöt torjuttaisiin; vetypolttoaineen käytön ympäristövaikutukset riippuvat vain sen tuotanto- ja jakeluketjusta, eivät sen käytöstä. Täten vetytalous vähentäisi merkittävästi polttoaineiden käytön aiheuttamia päästöjä ja ainakin vähentäisi riippuvuutta ajanoloon hupenevasta öljystä. Biopolttoaine
Puuperäisiä polttoaineita ovat muun muassa halot, hakkuujäte ja puupelletit sekä erilaiset purut ja lastut. Myös kemiallisessa metsäteollisuudessa sivutuotteena syntyvä mustalipeä luetaan puuperäiseksi polttoaineeksi. Kaidi Finland
Toisen sukupolven biopolttoaineilla tarkoitetaan sellaisia polttoaineita, joiden valmistuksessa voidaan hyödyntää yhdyskuntajätteitä ja materiaaleja, joiden lignoselluloosapitoisuus on korkea. Kaasujäähdytteinen reaktori
Koekäytössä on joitain HTGR-reaktoreita (High Temperature Gas-Cooled Reactor). Näissä polttoaine on grafiitin ja uraanin sekoitusta, jäähdytinaine heliumia. Erillistä hidastinainetta ei tarvita polttoaineen sekoiteluonteen takia. HTGR tarjoaa eräitä etuja: sen polttoainetta voidaan eräissä malleissa vaihtaa käytön aikana ja polttoaine voidaan pakata hyvin tiiviiseen kuoreen pieniin kapseleihin, mikä tekee merkittävästä polttoaineperäisten aineiden vapautumisesta käytännössä mahdotonta. Energia Suomessa
EU-direktiivissä biopolttoaineeksi sanotaan biomassasta tehtyjä neste- tai kaasumaisia liikenteen polttoaineita. Yleisimpiä raaka-aineita ovat sokeriruoko, maissi, soija, auringonkukansiemenet, puuhake, selluloosa ja öljypalmu. Näistä elintarviketuotantoonkin kelpaavat aineet lasketaan biopolttoaineiden ensimmäiseen sukupolveen. Toisen sukupolven polttoaineiden raaka-aineina käytetään pääasiassa yhdyskuntajätteitä tai muiden teollisuusalojen prosesseista syntyviä tähteitä. Rasvahappometyyliesteri
Rasvahappometyyliesteri, eli FAME (eng. "Fatty Acid Methyl Ester") tarkoittaa rasvahapon metyyliesteriä, joka on valmistettu rasvahaposta ja metanolista vaihtoesteröinnillä. FAMEt ovat yleisiä kasviöljypohjaisissa biopolttoaineissa. FAMEja valmistetaan yleensä emäs-katalysoiduin reaktioin. Emäksenä käytetään esimerkiksi natriumhydroksidia, natriummetoksidia tai kaliumhydroksia. FAMEja käytetään biopolttoaineiden valmistuksessa koska vapaat rasvahapot voivat syövyttää aikaa myöden moottoreiden metallia, polttoaineen valmistuslaitosten laitteistoja jne. Toisin kuin neutraalit FAMEt, vapaat rasvahapot ovat vain heikosti happamia, mutta niiden käytössä niiden aiheuttama syöpyminen kertyy. Toinen parannus on se, että FAMEilla on myös 12–15 suurempi setaaniluku suhteessa niiden esteröimättömiin muotoihin. HEF-polttoaine
HEF-polttoaine (lyhenne sanoista high energy fuel, myös Zip fuel) oli joukko korkeaenergisiä lisäaineita sisältäneitä lentopolttoaineita, joita kehitettiin 1950-luvun alulta alkaen silloisten lentopolttoaineden korkeaenergiatiheydellisiksi korvaajiksi. HEF-polttoaineita suunniteltiin käytettäväksi muun muassa tuolloin kehitteillä olleessa strategisessa XB-70 Valkyrie -pommikoneessa, XF-108 Rapier -hävittäjässä, sekä Bomarc-ilmatorjuntaohjuksessa. Polttoaineet osoittautuivat epäkäytännöllisiksi koekäytöissä, minkä seurauksena niiden kehityksestä luovuttiin vuonna 1959. Puupelletti
Polttoaineena pelletti on kokonaan uusiutuvaa energiaa. Se on ilmastoystävällinen polttoaine sekä tuotannon että käytön osalta. Fossiilinen polttoaine
Poltettaessa syntyy polttoaineesta riippuen erilaisia savukaasuja, joista yleisin on hiilidioksidi, joka on kasvihuonekaasu. Palaessa vapautuu myös rikkidioksidia, typen oksideja ja lukuisia pienhiukkasia. Rikin ja typen oksidit aiheuttavat vesissä ja maaperässä happamoitumista. Maakaasulla hiilidioksidipäästöt ovat noin kolmanneksen muita fossiilisia polttoaineita matalammat. Hiilikaasu
Hiilikaasu on hiilestä valmistettu palava kaasu. Suppeimmillaan se käsittää häkäpöntöissä muodostuneen kaasun, silloin kun polttoaineena oli puuhiili. Näitä hiilikaasuttimia oli käytössä toisen maailmansodan aikaan runsaasti. Puukaasutin syrjäytti hiilikaasuttimia sodan loppupuolelle mentäessä. 
Puukaasuttimen energiatalous on n. kaksi kertaa parempi kuin hiilikaasuttimen. Biomassa
Energiantuotannossa biomassalla viitataan lähinnä monenlaisiin eloperäisiin jätteisiin, kuten puuhun, hakkuujätteisiin sekä sokeria ja tärkkelystä sisältäviin kasveihin. Niistä kaikista vapautuu poltettaessa energiaa, bioenergiaa, jota voidaan käyttää hyödyksi. Termi biomassa merkitsee eloperäistä ainetta, jota voidaan käyttää muun muassa energiantuotantoon. Biopolttoneste on pelloilla kasvavaa biomassa, josta valmistetaan polttonestettä esimerkiksi rypsiöljyä. Hake on puupalasten seos, ja hakkuutähde on metsään jäävä osa puusta. Biomassa poltetaan voimalassa, joka on pelkkä sähköä tuottava yksikkö tai niin sanottu vastapainevoimalaitos, joka tuottaa myös lämpöä teollisuudelle ja/tai kotitalouksille ja mahdollisesti myös prosessihöyryä teollisuudelle. Vaihtoehtoiset energianlähteet öljylle
On odotettavissa, että maakaasu saavuttaa tuotantohuippunsa 5-15 vuotta öljyn jälkeen. Laivoissa voidaan käyttää nesteytettyä maakaasua polttoaineena (LNG). On olemassa suuret, mutta rajalliset kivihiilivarat, joita voidaan käyttää polttoaineena öljyvarojen ehtymisen aikana. Fischerin-Tropschin prosessissa muutetaan hiilidioksidia, hiilimonoksidia ja metaania erimuotoisiksi nestemäisiksi hiilivedyiksi. Saksalaiset kehittivät tekniikan toisen maailmansodan aikana lieventämään öljypulaansa. Tekniikkaa käytetään nykyään Etelä-Afrikassa dieselin tuottamiseen hiilestä. Koska hiilivarat ovat myös rajalliset, tätä tekniikkaa voisi käyttää väliaikaisratkaisuna jos öljyvarat käyvät vähiin. Ajoaine (raketti)
Ajoaine on raketin polttoaineen ja hapettimen yhdistelmä. Ajoaineen englanninkielinen nimi "propellant" kuvaa hyvin sitä, että ajoaine on raketin työntövoiman lähde. Ajoaine voi olla kiinteä tai nestemäinen. Biopolttoaine
EU:n ympäristökomissaari Stavros Dimasin mukaan biopolttoainetavoitteen aiheuttamat sosiaaliset ja ympäristöongelmat ovat olleet suurempia kuin alussa kuviteltiin. EU onkin luomassa biopolttoaineiden sertifiointijärjestelmää, joka takaisi polttoaineiden kestävän tuotannon. Palmuöljydieselin kaltaisten polttoaineiden tuontia ei sinällään olla kieltämässä, vaan pelkästään vaatimukset täyttävät biopolttoaineet lasketaan mukaan EU:n asettamiin kansallisiin tavoitteisiin. Lisäksi vain tällaisille polttoaineille voidaan myöntää esimerkiksi verohelpotuksia. Biopolttoaine
Euroopan unioni sopi vuonna 2007 niin sanotut 20–20–20-tavoitteet, joiden yhtenä osana pyritään lisäämään biopolttoaineiden osuus 10 prosenttiin liikenteen polttoaineista vuoteen 2020 mennessä. EU-parlamentti käsitteli tammikuussa 2018 useita energia-alan lakipaketteja, joilla linjattiin EU:n toimet energia- ja ilmastopolitiikassa vuoteen 2030 saakka. Liikenteen biopolttoaineista parlamentti linjasi äänestyksessään sen puolesta, että vuonna 2030 vähintään 12 prosenttia liikenteen energiakulutuksesta kussakin jäsenmaassa täytyy kattaa uusiutuvilla energialähteillä kuten biopolttoaineilla. Palmuöljypohjaiset biopolttoaineet parlamentti näkee kuitenkin haitallisina ympäristölle. Vaihtoehtoiset energianlähteet öljylle
Monissa epätavallisissa öljyissä energian hyötysuhde on negatiivinen, mutta uuden tekniikan avulla voidaan päästä voitolle. Sitä vastoin jäljellä olevat fossiiliset polttoaineet voivat olla todella vaikeasti tavoitettavissa. Ne voivat olla syrjäisissä paikoissa, kuten syvällä merenpohjassa tai Etelämantereella. Ne voivat olla huonompaa, vaikeasti jalostettavaa laatua. Fischer–Tropsch-menetelmä
Fischer-Tropsch-menetelmää voidaan käyttää laajojen hiilivarantojen muuttamiseksi nestemäiseksi polttoaineeksi, jos öljypohjaisten polttoaineiden hinta nousee. Biomassan kaasuttamisen ja Fischer-Tropsch-synteesin yhdistäminen on lupaava reitti uudistuvan tai "vihreän" liikennepolttoaineen tuottamiseksi. Hiilidioksidineutraali polttoaine syntyy vain biomassoista. Fossiilisesta hiilestä tai turpeesta tehty polttoaine aiheuttaa n. kaksinkertaiset hiilidioksidipäästöt verrattuna perinteiseen öljynjalostukseen. Radio-ohjattu pienoismalli
Polttomoottori voi olla joko bensiini tai metanolikäyttöinen tai turbiinilennokkien kerosiinikäyttöinen polttomoottori. Yleisimpiä kaikissa pienoislaitteissa käytettyjä polttomoottoreita ovat metanolikäyttöiset kaksitahtimoottorit. Polttoaineena niissä käytetään metanolin (60–85 %), risiini- tai synteettisen öljyn (10–25 %) ja nitrometaanin (0–40 %) seosta. Kaksitahtisten metanolimoottoreiden etuna on niiden hyvä teho/tilavuus/paino-suhde pienessä kokoluokassa. Esim. polttomoottoriauton iskutilavuudeltaan 3,5 cm³ kokoisen moottorin teho voi olla 2–3 hv. Tämä vastaisi 2 000 cm³:n autonmoottorin tehoa noin 1 100 hv, mikä on mahdollista bensiinikäyttöisellekin autolle. Nelitahtimetanolimoottoreita käytetään isommissa lennokeissa ja helikoptereissa. Palmuöljydiesel
IEAn mukaan palmuöljydiesel on noussut maailman yleisimmäksi biodieseliksi. Palmuöljydieselin kysyntää ovat nostaneet fossiilisten polttoaineiden nouseva hinta, huoli ilmastonmuutoksesta sekä EU:n biopolttoainetavoitteet. Isossa-Britanniassa vuonna 2009 kaksitoista öljy-yritystä sekoitti palmuöljydieseliä fossiilisen dieselin sekaan. Foster Wheeler Energia
Foster Wheelerin mukaan kiertopetitekniikka (circulating fluidized-bed, CFB) mahdollistaa erilaisten kiinteiden polttoaineiden käytön. Matalassa lämpötilassa tapahtuva tehokas palaminen soveltuu sekä hiilelle että biomassalle ja kierrätyspolttoaineille. Hiilidioksidipäästöjä voidaan näin pienentää kustannus- ja energiatehokkaammin kuin perinteisillä pölypolttokattiloilla. Puupolttoaine
Metsätähteeksi nimitetään metsään jääviä runkohukkapuita, oksia ja juuria, joita voidaan myös hyödyntää puuraaka-aineena. ANFO
ANFO ("ammonium nitrate-fuel oil explosive") on räjähdysaine, joka valmistetaan rakeistetun ammoniumnitraatin ja polttoöljyn seoksesta. Polttoöljyä seoksessa on 5,5 - 6%. ANFO luetaan niin kutsuttuihin varmuusräjähdysaineisiin. Se on alhaisen hintansa takia suurien massalouhintojen perusräjähdysaine. Yhdysvalloissa 98 % teollisuuden käyttämistä räjähdysaineista oli ANFOa. Fossiilinen polttoaine
IPCC:n uusimman arviointiraportin (2007) määritelmä fossiiliselle polttoaineelle on "”Hiilipohjainen polttoaine fossiilisesta hiilivetykerrostumasta sisältäen hiilen, turpeen, öljyn ja maakaasun.”" (Fossil fuels: Carbon-based fuels from fossil hydrocarbon deposits, including coal, peat, oil and natural gas.) Biopolttoaine
Turvetta käytetään polttoaineena voimalaitoksissa. Kasvihuonekaasulaskelmissa turve luetaan fossiiliseksi polttoaineeksi. Wärtsilä
SG-mallit ovat kipinäsytytteisiä, eli niissä on sytytystulpat. DF-malleissa kaasun syttyminen hoidetaan sylinteriin ruiskutettavalla pilottipolttoaineella. DF-mallia (Dual Fuel) voidaan ajaa myös pelkällä polttoöljyllä. Polttoaineen vaihdon voi tehdä myös moottorin ollessa kuormitettuna. DF:n edeltäjä GD-malli edustaa kaasumoottorien vanhempaa sukupolvea, jossa kaasua jouduttiin paineistamaan ennen sylinteriin suihkuttamista ja joka siksi vaatii toimiakseen kalliin ja rikkoutumisherkän lisälaitteiston. Biopolttoaine
Ensimmäisen ja toisen sukupolven biopolttoaineille ei sinällään ole tarkkaa vakiintunutta määrittelyä, mutta ne luokitellaan tavallisesti niin, että ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet tehdään elintarviketuotantoon kelpaavasta raaka-aineesta, kun taas toisen sukupolven biopolttoaineet tehdään tavallisesti lignoselluloosapitoisesta jätteestä. Tällöin polttoaineentuotanto ei kilpaile suoraan ruoantuotannon kanssa samasta raaka-aineesta. Vaihtoehtoiset energianlähteet öljylle
Öljyhuipun väistämättömyys on saanut Euroopan unionin tutkimaan unionilaajuisesti biopolttoaineiden mahdollisuutta fossiilisten polttoaineiden korvaajana, koska ottomoottoreita voidaan käyttää bensiinin ohella myös etanolilla ja metanolilla, dieselmoottoreita biodieselillä ilman laajamittaisia muutostöitä. Polttoöljy
Tieliikenteeseen käytettävässä dieselmoottorissa on käytettävä verollista dieselöljyä. Dieselöljyn arkikielinen nimitys on "nafta" ja toisinaan kaasuöljyllä tarkoitetaan vain dieselöljyä. Polttoaine
Puupolttoaineen käytöllä on pitkät perinteet, samoin puuhiilellä, joka palaa savuttomasti ja erittäin kuumalla liekillä. Patoputkimoottori
Nestemäistä polttoainetta käyttävässä moottorissa (Liquid Fuel RamJet, LFRJ) polttoaine suihkutetaan ilmavirtaan kun taas kiinteää polttoainetta käyttävässä ratkaisussa (Solid Fuel Integrated Rocket Ramjet, SFIRR) polttoaine on kiinnitetty polttokammion seinään, josta se vähitellen palaa pois. Kylmän sodan aikana Yhdysvalloilla oli suunnitteilla Project Pluto, jossa ilma kuumennettaisiin ohjaamalla se ydinreaktorin läpi. Overshoot: The Ecological Basis of Revolutionary Change
"Homo colossuksen" kulutus on jo nykyisellään kestämätön. Catton esittää, että fossiilisten polttoaineiden lisäksi ihmiset jo 1970-luvulla kuluttivat kahdeksanneksen koko maailman kasvien vuotuisesta fotosynteesin avulla keräämästä auringonvalosta. Fossiilisten polttoaineiden lisäksi antama energiamäärä oli niin suuri, että loput seitsemän kahdeksasosaa tästä orgaanisesta energianlähteestä eivät olisi riittäneet korvaamaan niitä. Ilman fossiilisia polttoaineita maailma ei olisi siis riittänyt elättämään edes 1970-luvun väestöä, saati sitten 2000-luvun suurempaa väestöä. Sellainen pienempi väestö, joka periaatteessa olisi voinut elää kuluttamalla koko vuotuisen fotosynteesin avulla kerätyn energian, olisi sekin joutunut tyytymään huomattavasti alempaan elintasoon. Kaksoisfluidireaktori
Torium polttoaineena
Kaksoisfluidireaktori on hyvän neutronitaloutensa ansiosta lupaava ehdokas toriumia polttoaineenaan käyttäväksi hyötöreaktoriksi. Käytettäessä toriumia reaktorin polttoaineena hyötöreaktiossa muodostuu fissiiliä uraanin isotooppia U, jonka fissio tuottaa pääosan reaktorin neutronivuosta. The Collapse of Complex Societies
Moderni teollisuusyhteiskunta poikkeaa Tainterin mukaan aikaisemmista siinä, että yhä suurempi osa työstä tehdään fossiilisten polttoaineiden avulla. Ilman niitä eurooppalaiset valtiot olisivat romahtaneet todennäköisesti ennen 1800-lukua. Keskinäiseen kilpailuun juuttuneet valistusajan valtiot joutuivat vaatimaan väestöltään koko ajan enemmän työtä, mikä oli jo johtamassa rajahyödyn alenemiseen. Fossiiliset polttoaineet, ensimmäisenä kivihiili, antoivat näille valtioille kuitenkin niin paljon energiaa, että ne saavuttivat valtavista kustannuksista huolimatta suuria hyötyjä investoinneistaan. Kuvaavaa on se, että nykyaikainen teollistunut maatalous kuluttaa kymmenen kertaa niin paljon energiaa kuin se tuottaa. Tämä yhtälö olisi ollut täysin mahdoton pelkällä ihmistyövoimalla, jonka energia on peräisin sen tuottamasta ruoasta. Biopolttoaine
Biopolttoaineet ovat pääasiassa uusiutuvia energianlähteitä, ja ne vapauttavat poltettaessa sen hiilidioksidimäärän joka raaka-aineeseen sitoutui sen syntyessä. Biopolttoaineita voi tuottaa myös muista kuin elintarvikkeiksi kelpaavista raaka-aineista. Esimerkiksi metanolia voi tuottaa puusta. Puupolttoaine
Polttopuuksi nimitetään perinteisissä tulisijoissa käytettävää puupolttoainetta, joka on yleensä halkoja tai klapeja. Polttopuu on kaadetusta tai kaatuneesta puunrungosta tiettyyn mittaan katkottuja ja halkaistuja kappaleita, jotka kuivuttuaan noin 20 % kosteuteen ovat soveliaita tuottamaan lämpöenergiaa tulipesissä. Kuivatus voidaan tehdä joko koneellisesti tai perinteisesti ulkokuivauksena. Polttoaine
Suomessa puu oli aiemmin tärkein polttoaine, nykyään sen ovat korvanneet kivihiili sekä maaöljyperustaiset polttonesteet. Myös maakaasu on tärkeä polttoaine, jota putkilinjoja pitkin siirretään helposti pitkiäkin matkoja. Ajoneuvon vaihtoehtoiset polttoaineet
Metanolia on käytetty ajoneuvojen polttoaineena hyvällä menestyksellä Kaliforniassa ja Indianapolis 500 autokilpailuissa vuosina 1965–2006. Metanolia valmistetaan tavallisimmin maakaasusta, mutta sitä voidaan valmistaa myös biomassasta, kuten jätepuusta. Etanolin valmistuksessa tavallista mikrobikäymistä ei metanolin valmistuksessa tarvita. Vety
Vetyä on sitoutuneena myös fossiilisissa polttoaineissa, joista maaöljy ja maakaasu ovat pääosin hiilivetyjä. Myös kivihiilen huokosissa on yleensä metaania (kaivoskaasua), joka on yksinkertaisin hiilivety. Biopolttoaine
Biopolttoaineita luokitellaan yleensä sukupolvittain: ensimmäisen sukupolven biopolttoaineissa käytetään tavallisesti elintarviketuotantoon soveltuvia raaka-aineita, kuten maissia tai sokeriruokoa. Toisen sukupolven polttoaineiden raaka-aineena käytetään pääasiassa jätettä, jossa on korkea lignoselluloosapitoisuus. Tällaisia ovat muun muassa hakkuujätteet ja puupurkutavara. Myös elintarviketeollisuuden jätteitä voidaan hyödyntää toisen sukupolven biopolttoaineeksi. Plutonium
MOX-polttoainetta voidaan käyttää eurooppalaisissa ydinvoimaloissa 30 % kokonaispolttoainemäärästä, mutta Yhdysvalloissa on kolme voimalaa, joissa voi käyttää pelkästään MOXia. Myös plutoniumin yhdisteitä karbidin, bromidin, silikaatin ja nitriitin kanssa on tutkittu mahdollisina polttoaineina. Polttoaineina voidaan käyttää myös joitakin metalliseoksia kuten plutoniumin, ceriumin ja koboltin; alumiinin ja plutoniumin sekä plutoniumin ja zirkoniumin seosta, kuitenkin niin että fissiilin Pu isotoopin osuus polttoaineesta on n. 3–5 % .