Framtidens bränsle för bilar

Ett bränsle är en substans som genom förbränning eller annan process kan omvandlas så att användbar energi frigörs. Den vanligaste processen är förbränning, men den kan också vara en annan kemisk reaktion. För att ett bränsle ska vara användbart måste energin kunna utnyttjas på ett ekonomiskt och tekniskt möjligt sätt. Energin i ett bränsle måste även kunna lagras under en för ändamålet rimlig tid, och ofta måste energin även produceras så att den kan omvandlas till arbete.

När det gäller drivmedel till bilar så har det länga varit vanligast med bensin eller diesel som är fossila bränslen. Det finns allternativ på biobränslen som biogas och etanol (alkohol) främst för personbilar samt RME och HVO som är biodiesel. RME som framställs genom kemisk förädling av rapsolja med hjälp av metanol, används främst som bränsle i bussar och lastbilar. HVO som är ett dieselbränsle som framställs från vegetabiliska oljor kan alla dieselbilar kan köra på. Sedan så har vi även el, just nu så är det bilar som kan drivas av el som ökar mest på svenska marknaden.

Bensin

Bensin används framförallt som motorbränsle, men också som lösningsmedel (en högraffinerad bensin med mycket låg aromatisk halt). Den tillverkas vanligen från råolja, men det är möjligt att tillverka bensin från andra källor såsom naturgas, kol eller biomassa. Den absolut största användningen av bensin är som bränsle i mindre motorer (från enstaka till tusentals kilowatt), i mopeder, motorcyklar, personbilar och propellerflygplan. Före ottomotorns genombrott användes bensin främst till fläckborttagning, avlusning, lampolja med mera.

Fördelar med bensinbilar om man jämför med dieselbilar som båda använder fossila bränslen, är att motorerna är tysta och vibrationsfria, och dessutom har bilarna lägre pris men också en lägre värdeminskning. Bensindrivna bilar förlitar sig på teknik som har funnits i århundraden och har förfinats kontinuerligt under årens lopp. Nackdelar med bensinbilen är att den inte är lika vridstark som dieselmotorerna är, samt bränsleförbrukningen är högre än vad det är för dieselbilar.

Diesel

Dieselolja (ofta kallat diesel) är ett petroleumbaserat drivmedel som används i motorer vars tändning baseras på kompression i stället för gnista. Namnet kommer av Rudolf Christian Karl Diesel (1858–1913), en tysk ingenjör som uppfann dieselmotorn. Dieselolja består huvudsakligen av kolväten med mellan 10 och 22 kolatomer. Den har oftast ett cetantal av minst 45 och tillverkas för det mesta med petroleum (råolja) som råvara. Dieselolja framställs på oljeraffinaderier ur råoljebaserade kolvätefraktioner som även kallas ”gasolja”, ”medeldestillat” eller ”petroleumdestillat”.

Fördelar med dieselbilar om man jämför med bensinbilar som båda använder fossila bränslen, är att de har högre verkningsgrad vilket innebär lägre bränsleförbrukning. Dieselmotorer är ofta kraftigare byggda än bensinmotorer vilket ger dieselmotorn en längre livslängd. Nackdelar är de höga utsläppen av partiklar, kväveoxider och kolväten. Kväveoxidutsläpp ger bland annat astmabesvär och lungfunktionsnedsättning samt bidrar till marknära, skadlig ozonbildning, övergödning och försurning. Ett sätta att försöka att komma tillrätta med dessa problem är att använda partikelfilter och katalysatorer.

Elenergi

En elektrisk motor konverterar elektrisk energi till mekanisk energi (rörelseenergi). Den omvända funktionen, att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi åstadkoms med engenerator. Motorer som till exempel används för bilar, truckar och elektriska lokomotiv har ofta den dubbla uppgiften då de genererar ström vid inbromsning. Inom hushållen används elektriska motorer till bland annat fläktar och tvättmaskiner.

Elbilarna säljs med det största argumentet att de är miljövänligare än t.ex. bensin och diesel, utöver detta är bilen helt tyst och har nästan inga slitdelar som kräver underhåll något en konventionell bil har. Elbilar minskar förbrukningen av fossila bränslen och därmed utsläppen av koldioxid (CO2), under förutsättning att elproduktionen ger lägre utsläpp än motsvarande förbränningsmotorer i bilar. I Sverige kommer majoriteten av elen från vattenkraft, kärnkraft och en liten del från andra förnybara källor. Elbilar kan även bidra till att jämna ut förbrukningen av elektricitet över dygnet genom att laddningen kan styras till tider då den totala elanvändningen är låg. Batterierna kan dock beroende på batterityp, innehålla vissa miljöfarliga ämnen, varför de bör återvinnas på ett kontrollerat sätt när de förbrukats. Elbilar har i allmänhet ett högt inköpspris.

Etanol

Etanol är en alkohol som kan användas som bränsle för förbränningsmotorer i t.ex. personbilar. I Sverige saluförs det bland annat som blandningen E85, med cirka 85 % etanol och 15 % bensin på sommaren och 75 % etanol och 25 % bensin på vintern (men skyltar etc. ändras inte under vintern utan anger fortfarande ”E85”). Förutom etanol och bensin innehåller detta bränsle även denatureringsmedlen MTBE/ETBE och isobutanol. Bensinen i E85 är bland annat där för att bilarna ska klara kallstarter lättare, eftersom förvärmda insprutare inte används än.

Avgaserna från etanolbilar är relativt ofarliga, men avgaser från blandbränslen som exempelvis E85 kan dock innehålla en relativt stor andel kolväten från bensinen. Ren etanol orsakar inte några skadliga kolväteutsläpp och inget sot bildas i en etanolmotor. Det är lägre energiinnehåll i etanol vilken gör att man får högre bränsleförbrukning jämfört med t.ex. bensin. Etanolbilarna har ofta något högre servicekostnader än övriga bilar. Tyvärr så kan det förkomma dåliga produktionsmetoder vid framställningen av bränslet, man skulle kunna producera potentiell matråvara istället.

Biogas

Biogas är ett gasformigt biobränsle som bildas vid anaerob nedbrytning av organiskt material. Biogas kan utvinnas från en stor mängd olika material, vid exempelvis reningsverk, på soptippar (deponigas), på jordbruk där biologiskt nedbrytbart material finns eller samlas eller av slaktavfall. Rågasen består i huvudsak av kolvätet metan (50-75 %) och koldioxid (25-50 %) samt mindre mängder föroreningar som t.ex. svavelväte, vätesulfid och ammoniak. För att kunna användas i fordon behöver gasen raffineras så att halten metan ökar och övriga ämnen minskar.

Gasbilar har i princip vanliga bensinmotorer som kompletterats med ett separat bränslesystem för gasen. Speciella tryckbehållare används där gasen komprimeras till maximalt cirka 200 atmosfärers (206 kg/cm²) tryck. Ren biogas minskar utsläppen av CO2 med cirka 80 % jämfört med bensin, och övriga utsläpp med cirka 70 %. Gasbilar har ca 1–4 kronor lägre milkostnad jämfört med bensinbilar, men det är kortare räckvidd på gas jämfört med bensin. Tankstationer är dyra att bygga, cirka 150 stationer i Sverige, och det är högre inköpskostnad för fordonen jämfört med bensinfordon. Värt att notera är att cirka 40 % av all fordonsgas som tankas i Sverige är fossil naturgas.

Framtiden

Närmaste framtiden är nog att bilar/fordon enbart har elmotorer och batteri, inga hybrid alternativ så man måste ha någon typ av förbränningsmotor kvar. Det finns redan flera företag/bilar som har detta koncept, BMW i3, Hyundai Ioniq, Nissan e-NV200, Nissan Leaf, Renault Zoe, VW e-Golf eller Tesla för att nämna några. I dagsläget tror jag inte på vätgasdrivna bränslecellsbilar som också är elbilar. Få tankställen i Sverige idag, endast fyra stycken och bara ca 40 registrerade vätgasbilar gör att det inte något allternativ nu. Det finns många funderingar och oklarheter när det gäller elbilar och deras batteri, titta gärna på den korta filmen här bredvid från Energimyndigheten så kanske ni får svar på era frågor.

/ Anders