Om Sveriges vägar och infrastruktur
Foto: Markus Marcetic
Alkohol i tanken ett alternativ till diesel
Klimatutsläppen från arbetsmaskiner kan närma sig noll genom användning av svenskproducerade alkoholbränslen i stället för diesel.
Spaning
Alkoholer som etanol och metanol tillverkas redan storskaligt i Sverige och produktionen kan öka ytterligare. De ger låga koldioxidutsläpp och har hög verkningsgrad i anpassade motorkoncept. Det skriver Chalmers i ett pressmeddelande.
För tio år sedan etablerades etanol som biodrivmedel för personbilar och idag används etanol även i bussar och lastbilar. Men traktorer, hjullastare och andra arbetsmaskiner har nästan uteslutande diesel i tanken och står idag för mellan fem och tio procent av Sveriges utsläpp av fossil koldioxid.
Rent tekniskt är det inget stort steg att introducera användningen av alkoholer i skogs-, jordbruks- och entreprenadmaskiner, men för ett genomslag behövs någon form av samhällsstöd, enligt en studie utförd av Sveriges Lantbruksuniversitet SLU.
Alkoholer är flexibla drivmedel för både tändstiftsmotorer och anpassade kompressionsmotorer samt i nya lösningar som lågtemperaturförbränning och bränsleceller.
- Flera motorkoncept för arbetsmaskiner kan förverkligas inom en femårsperiod, förutsatt att det finns en efterfrågan, säger Gunnar Larsson, forskare vid institutionen för energi och teknik vid SLU.
Dual fuel-drift, där diesel antänder alkoholbränslet, minskar dieselanvändningen med upp till 75 procent. Om alkoholen blandas med komponenter som gör den mer lättantändligt blir minskningen nära hundraprocentig.
Alkoholer har även undersökts som bränsle för motorkoncept baserade på lågtemperaturförbränning, som förenar de bästa egenskaperna hos traditionella otto- och dieselmotorer, med hög verkningsgrad och låga utsläpp. Under rätt förutsättningar kan de bli kommersiellt tillgängliga om tio till femton år
Alkoholdrivna bränsleceller är extra intressanta eftersom de banar väg för elektrifieringen av arbetsmaskiner.
- På arbetsställen långt ifrån ett eluttag skulle en tank med alkoholer kunna bli en mobil laddplats där bränsleceller kan ladda arbetsfordonets batterier, säger Gunnar Larsson.
Bränslet finns, tekniken finns, men de affärsmässiga förutsättningarna saknas för närvarande för ett kommersiellt genombrott. Den enskilda jordbrukaren, skogsbrukaren eller entreprenadföretagaren får idag betala 2,5 gånger mer för förnybara alkoholbränslen än för fossil diesel.
- Detta är en fördyring som samhället måste hantera, menar projektpartnern Per-Ove Persson, Persson f.N.B. AB, som arbetar med utvecklingsprojekt inom förnybar energi. Han lyfter idén att omvandla kompensationen för jord- och skogsägarnas koldioxidskatt till en morot som främjar förnybara drivmedel.
- Sett ur ett strikt svenskt perspektiv är alkoholer, tillverkade i Sverige av svensk skogs- och jordbruksråvara samt restprodukter, mer än väl värda sitt pris. De skapar miljönytta och gynnar ekonomi, teknikutveckling, handelsbalans och arbetstillfällen.
Sammanfattning av tekniklösningarna:
- Dual-fuel-drift reducerar dieselanvändningen med över 50 procent. Diesel behövs för att starta förbränningen, därefter körs maskinen på alkoholer.
- En blandning av 95 procent alkoholer och ungefär fem procent lättantändliga bränslen kan ersätta diesel helt. Tekniken finns för bussar och lastbilar och kan anpassas för arbetsmaskiner.
- Tändstiftsmotorer/ottomotorer drivs helt av alkoholer. Motorerna passar alkoholernas egenskaper och ger, med alkoholer, en verkningsgrad som väl konkurrerar med dieselmotorns.
- Motorer baserade på lågtemperaturförbränning förenar de bästa egenskaperna hos traditionella bensin- och dieselmotorer. Tekniken måste förfinas för arbetsmaskinernas krävande användningsområden.
- Bränsleceller, särskilt högtemperaturbränsleceller, har en hög verkningsgrad med alkoholer. Denna lösning lämpar sig inte direkt i fordonet, men som elgenerator på en mobil laddplats.
Om projektet:
De här resultaten har tagits fram i ett projekt med finansiering av Energimyndigheten och f3 Centre inom ramen för samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system. Chalmers Industriteknik är värd för f3 Centre och kansliet för samverkansprogrammet.
#forskning / #utveckling
