Hveiti

refining life

Dieselbilen bliver miljøvenlig med bioethanol i tanken

Haldor Topsøe og Teknologisk Institut har med succes testet en konverter, der gør det muligt at hælde bioethanol i en personbil med dieselmotor, skriver Torben Skøtt i den seneste udgave af FiB.

Det har givet store plusser på såvel miljø- som energiregnskabet, og teknologien skal nu testes i en lastbilmotor, inden man igangsætter et større forsøg med busser og lastbiler.

Transportsektoren har i årtier været den helt store udfordring, når det drejer sig om at få erstattet de fossile brændstoffer som benzin og diesel med mere miljøvenlige alternativer. Når vi taler om personbiler, vil el- og brintdrevne biler formentlig komme til at fylde mere og mere i de kommende år, men når det handler om den tunge transport, har det hidtil været svært at få øje på et realistisk alternativ til diesel.

Men nu tyder meget på, at Haldor Topsøe i samarbejde med Teknologisk Institut har fundet en teknologi, som kan sikre, at langt flere busser og lastbiler kan komme til at køre på biobrændstoffer i form af bioethanol. Her er der tale om en betydelig produktionskapacitet i forhold til biodiesel, der kan være vanskeligt at fremstille i større mængder, hvis det skal foregå på en bæredygtig måde. 

Problemet med bioethanol har hidtil været, at det kun egner sig til benzinmotorer, der i øvrigt er langt dårligere til at udnytte brændstoffet end dieselmotorer. Det gælder stadig, selv om benzinbilernes effektivitet er øget markant gennem de senere år, og det er ikke usædvanligt, at man kan køre 30-40 % længere i en dieselbil end i en bil med benzinmotor.

I en dieselmotor skal brændstoffet kunne selvantænde, når det kommer under tryk, og det kan desværre ikke lade sig gøre, hvis der kun er bioethanol i tanken. Teknikere taler om cetantal, der er et mål for, hvor let brændstoffet antændes. Bioethanol har et cetantal på mellem 8 og 10, men det skal op på omkring 40 for at kunne bruges i en dieselmotor.

I Sverige har Scandia udviklet en speciel dieselmotor med et meget højt kompressionsforhold, der kan køre på 95 % bioethanol. De sidste fem procent tilføres i form af et additiv, der forbedrer smøreegenskaberne og sikrer, at brændstoffet kan antændes. Modellen har været på markedet i omkring ti år, og i Stockholm er en stor del af bybusserne udstyret med Scandias dieselmotor til bioethanol.

Det er imidlertid ikke nogen helt billig løsning: Motoren er dyrere og kræver mere vedligeholdelse end en traditionel dieselmotor, og additiverne er væsentlig dyrere end almindelig bioethanol.

Brændstoffet tilpasses motoren

I Danmark har Haldor Topsøe og Teknologisk Institut valgt at gå en helt anden vej. I stedet for at udvikle en ny motor har de valgt at tilpasse bioethanol, så det kan bruges i eksisterende dieselmotorer. Teknologisk Instituts prøvestand i Århus, hvor man har udstyret en 1,6 liter dieselmotor med en unit, der kan konvertere bioethanol til diethylether.

Løsningen består i at udstyre dieselbilerne med en unit, som kan konvertere bioethanol til diethylether. Det har et cetantal på omkring 125, og kan således let antændes under tryk. Derudover er det et meget miljøvenligt brændstof med et lavt udslip af kvælstofoxider, og der er stort set ikke noget partikeludslip fra biler, som kører på diethylether.

Teknologien, der er udviklet med støtte fra EUDP, er gennem de seneste måneder blevet testet på en 1,6 liter dieselmotor fra Peugeot, og resultaterne herfra er så lovende, at man nu går i gang med at afprøve systemet på en 9 liter dieselmotor fra Volvo. Opbygningen og de første test af anlægget sker hos Teknologisk Institut i Århus, men senere bliver anlægget flyttet til Haldor Topsøe i Lyngby, hvor en længere testperiode venter.

Vi satser på, at få afprøvet teknologien i en større flåde af busser eller lastbiler, fortæller projektleder hos Haldor Topsøe, Pär Gabrielsson. Han vurderer, at systemet især vil være attraktivt efter år 2014, hvor de nye EU6-standarder for køretøjer træder i kraft.

Det er nemlig ikke helt billigt at udstyre og vedlige holde en moderne dieselbil med de katalysatorer og filtre, der skal til for at opfylde miljøkravene, og de penge vil i stedet kunne bruges til at konvertere bioethanol til diethylether.

Vores mål er, at det ikke bliver dyrere end en traditionel dieselbil, der opfylder kravene i EU6, siger Pär Gabrielsson.

Billigere bioethanol

Og måske kan det endda blive endnu billigere at bruge bioethanol i dieselbiler. En af de ting, der gør det dyrt og energikrævende at producere bioethanol, er, at det ikke må indeholde rester af vand, når det skal bruges i en benzinbil. Skal det derimod konverteres til diethylether, er det faktisk en fordel, at det er lidt fugtigt, og det kan reducere energiforbruget i fremstillingsprocessen markant. 

Svend Brandstrup, der er direktør for hveiti a/s, vurderer således, at man kan reducere energiforbruget med 15-20 %, hvis kravene til hvor rent brændstoffet skal være, bliver slækket.

Selskabet er langt fremme med planerne om at opføre et bioraffinaderi i Grenå, der skal producere 200 millioner liter bioethanol om året, så man ser frem til, at bioethanol kan blive et alternativ til både benzin og diesel.

Kun plusser

Der er næsten kun plusser ved den her løsning. Vi får løst nogle miljø- og energiproblemer, økonomien er fornuftig, og det er en stor fordel, at kunne tilbyde kunderne et alternativ til den dyre dieselolie, fortæller Henrik Tarp fra Teknologisk Institut.

Han har som sektionsleder for instituttets afdeling for vedvarende energi og transport fulgt projektet nøje, og han ser umiddelbart ikke nogen problemer i at opskalere teknologien fra personbiler til lastbiler. Den eneste ulempe ved teknologien er, at bioethanol fylder mere end diesel, så tankkapaciteten skal udvides med omkring 50 % for at opnå samme aktionsradius som med diesel.

I Europa har man igennem de senere år oplevet en stigende efterspørgsel på diesel, mens efterspørgslen efter benzin er faldende. Det hænger sammen med, at der kommer flere og flere personbiler, der kører på diesel på grund af den bedre brændstoføkonomi.

De europæiske raffinaderier har derfor en overkapacitet til produktion af benzin og en underkapacitet i forhold til diesel. Så allerede i dag importerer Europa diesel, samtidig med at der eksporteres benzin til blandt andet USA.

Kilde: Skøtt, Torben. "Dieselbilen bliver miljøvenlig med bioethanol i tanken". FiB - Forskning i Bioenergi, Brint & Brændselsceller, nr. 39, marts 2012.

Følg udviklingen inden for bioraffinering. Vi informerer jævnligt om vores tiltag for at forbedre miljøet.



Følg Hveiti på facebook.