Biobränsle minskar miljöbelastning
Dagens dieselmotorer kan med relativt små anpassningar nå samma verkningsgrad med det syntetiska dieselbränslet DME som med diesel, enligt en färsk avhandling vid Chalmers i Göteborg. Därmed kan skärpta avgaskrav uppnås med enklare rening.
Fabriken bedöms få en långsiktigt stor betydelse för utvecklingen av bio-DME som, enligt företaget, har potential att driva upp till hälften av alla tunga vägtransporter. Företaget investerar dessutom i en storskalig demonstrationsanläggning för biodrivmedel i anslutning till bioraffinaderiet Domsjö Fabriker utanför Örnsköldsvik. En satsning på tre miljarder kronor ska ge en kapacitet på ungefär 140 000 ton biometanol alternativt 100 000 ton bio-DME per år.
– Fullt utbyggd förnybar drivmedelsproduktion vid svenska massabruk har potentialen att minska Sveriges fossila koldioxidutsläpp med cirka tio procent. Domsjö-anläggningen får kapacitet att försörja mer än 2 000 tunga lastbilar med drivmedel, säger Chemrecs vd Max Jönsson.
Bedömningen är att mer än 30 miljoner kubikmeter dieselekvivalenter bränsle skulle kunna produceras per år i ett globalt perspektivt. Det motsvarar bränsle till en miljon tunga lastbilar.
Bland förespråkarna för alternativa drivmedel finns Volvo Powertrain som i samarbete med EU, Energimyndigheten, bränslebolag och transportbolag undersöker möjligheten till en storskalig satsning på DME. Bland annat pågår fälttester med ett tvåsiffrigt antal DME-drivna lastbilar.
En svårighet med DME-drift är att det varit svårt att kombinera låga utsläpp med låg bränsleförbrukning, något som Henrik Salsing, industridoktorand från Volvo, nu hävdar att han är på väg att knäcka. Lösningen är en anpassning av dagens dieselmotor som gör att förbränningen av DME-bränslet både går snabbare och med mindre utsläpp än i konventionella motorer. Bland annat har det åstadkommits med hjälp av justeringar av insprutningssystemet och kolvens form.
– Mitt arbete har sänkt bränsleförbrukningen ungefär 20 procent och kolmonoxidutsläppen hela 90 procent jämfört med att använda DME i en vanlig dieselmotor. DME brinner sotfritt, vilket är ett fantastiskt utgångsläge för en miljöanpassad dieselmotor. Därmed minskar behovet av avgasefterbehandling i form av katalysatorer och filter för att ta hand om utsläpp. En DME-motor skulle kunna göras enklare, billigare och få längre förväntad livslängd, säger Henrik Salsing,
Det är uppenbart att bränslet inte får den uppmärksamhet som Henrik Salsing tycker att det förtjänar. Det har en etablerad funktion som drivgas i sprayburkar, men utvecklingen på bränslesidan går förhållandevis långsamt. Delvis kan det bero på att en introduktion, enligt Henrik Salsing, både kräver förhållandevis stora initiala investeringar och ett utökat samarbete mellan industri och myndigheter.
– Många föredrar enkla och snabba lösningar i dagsläget, i stället för att ta ett stort tekniksteg framåt. En vanlig lösning är att blanda rapsolja i vanlig diesel. Då får man ett delvis förnybart bränsle, som kräver mycket energi för att produceras. Det fungerar på kort sikt men utgör ingen hållbar lösning på lång sikt, säger Henrik Salsing.
– Tiden talar för DME. DME har i jämförelse med andra förnybara bränslen mycket högre verkningsgrad i tillverkningsledet. Under förbränningen har diesel något högre verkningsgrad ännu, men vi är nära. Fortsätter vi utvecklingen är bio-DME väldigt snart ikapp och möjligen också förbi. Nästa viktiga steg är att prova förbättringarna som vi kommit fram till i lastbil på väg, säger Henrik Salsing.
Här är närheten till Volvo oerhört värdefull. Företaget brukar tillsammans med japanska Isuzu nämnas bland bio-DME:s förespråkare.
– Det är viktigt för oss att arbeta med alternativa drivmedel på bred front och att hitta fler lösningar som minskar vår inverkan på klimatet. Det går redan i dag att producera effektiva dieselfordon, vilka drivs med förnybara bränslen. Det visar bland annat vår Volvo FM Methane Diesel och de fältprov som görs med bio-DME-drivna lastbilar, ett bränsle som minskar koldioxidutsläppen med 95 procent, säger Lars Mårtensson, miljöchef på Volvo Lastvagnar.
Företagets intresse för bränslet förklaras delvis av Anders Röj, bränsleexpert hos teknikbolaget Volvo Technology:
– Som dieselbränsle ger bio-DME mest energiutbyte per given mängd råmaterial. Den har fem gånger längre körsträcka per odlingsareal än exempelvis biodiesel, hävdar Anders Röj.
fakta
DME
Dimetyleter, DME, framställs genom förgasning av en råvara, exempelvis biomassa. Den så kallade syntesgas som bildas katalyseras sedan till DME.
Gasen omvandlas till vätska vid så lågt tryck som fem bar och både lagras och transporteras i vätskeform. Hanteringen liknar den för gasol. Energitätheten hos DME är ungefär 55 procent av den hos diesel. Det krävs alltså nästan dubbelt så stor volym DME som diesel för en given körsträcka.
En av utmaningarna är att bygga upp den infrastruktur som behövs för distributionen.