Bensin, etanol, biogas, RME eller diesel? - CO 2 -utsläpp, praktiska erfarenheter och driftsekonomi. Johan Malgeryd, Jordbruksverket

Transkript

1 Bensin, etanol, biogas, RME eller diesel? - CO 2 -utsläpp, praktiska erfarenheter och driftsekonomi Johan Malgeryd, Jordbruksverket

2 Bakgrund Utsläppen från transportsektorn var 2005 ca 20 miljoner ton CO 2 -ekvivalenter. Det motsvarar 30 % av de totala utsläppen av växthusgaser. Utsläppen har ökat med 11 % sedan Vägtransporter står för större delen av ökningen. Försäljningen av miljöbilar ökar. Det pågår en intensiv diskussion om vilket eller vilka bränslen vi ska satsa på i framtiden.

3

4 Solinstrålning kwh/m 2 och år i Sverige l bensin/m 2!

5 ?

6 Försäljning av nya bilar 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Gas Etanol Diesel Bensin 2006 Bensin 69,9 % (varav elhybrid 1 %) Diesel 19,5 % Etanol 9,3 % Gas 1,3 %

7 Drivmedelsanvändning ,5 0,3 3,5 Bensin Diesel Naturgas Biodrivmedel 57,8

8 Användning av biodrivmedel 0,4 0,2 0,3 Etanol till låginblandning 0,5 Etanol till E85 Etanol till bussar Biogas 2 RME

9 Terminologi I Bensin Biodiesel Biogas CNG Blandning av 95 % bensin och 5 % etanol Dieselbränsle framställt genom omförestring av oljor med biologiskt ursprung, t.ex. rapsolja Metan (CH 4 ) framställd ur biologiskt material, i orenat skick blandad med bl.a.co 2 och vattenånga Compressed Natural Gas (=metan, 230 bar), används ofta synonymt med fordonsgas

10 Terminologi II Diesel E85 Etanol Fordonsgas Finns i ett flertal varianter, många med låginblandning av RME (i snitt 2,2 % 2006) Blandning av 85 % etanol och 15 % bensin, kan vintertid innehålla upp till 30 % bensin C 2 H 5 OH (ofta säger vi etanol när vi egentligen menar E85 ) Renad (uppgraderad) biogas eller naturgas (lägst 97 % metan, 230 bar)

11 Terminologi III Gasol Gröngas LPG Motorgas RME FAME Blandning med i huvudsak propan (C 3 H 8 ) eller butan (C 4 H 10 ) som bas Biogas producerad av jungfruliga råvaror, t.ex. spannmål och vall Liquified Petroleum Gas (=gasol eller motorgas, 16 bar) = gasol eller LPG Rapsmetylester (omförestrad rapsolja, en typ av biodiesel) Fatty Acid Methyl Esther, dvs. omförestrade oljor av vegetabiliskt eller animaliskt ursprung

12 Energiinnehåll Bränsle Mängd Energiinnehåll, MJ (ca) Motsvarande mängd bensin, l Bensin 1 l 31,7 1 Etanol 1 l 21,4 0,68 Biogas 1 Nm 3 34,9 1,1 Naturgas 1 Nm 3 39,6 1,25 Diesel 1 l 35,1 1,11 RME 1 l 33,3 1,05

13 Verkningsgrad Verkningsgrad = nyttiggjord energi/insatt energi Motorer Verkningsgraden varierar med belastningen Hög verkningsgrad förutsätter hög kompression Bensinmotor Dieselmotor Kompression 9-10: :1 Verkningsgrad % %

14 CO 2 -utsläpp vid förbränning Bränsle Metan (CH 4 ) Etanol (C 2 H 5 OH) Bensin & diesel (div. kolväten) Kemisk reaktion CH 4 +2O 2 CO 2 +2H 2 O C 2 H 5 OH+3O 2 2CO 2 +3H 2 O CO 2 -utsläpp per kg bränsle 2,75 1,91 Ca 3,17

15 Hur beräknas bilars CO 2 -utsläpp? Två metoder: 1) Enligt tillverkares uppgifter (EU-direktiv 1999/94/EG och 80/1268/EEG) 2) Med hänsyn till etanol- och gasbilar Ingen av metoderna ger en helt korrekt bild av bilarnas faktiska klimatpåverkan! - båda bygger på antaganden och teoretiska beräkningar - ingen beskriver utsläppen från bensin och diesel i ett livscykelperspektiv

16 Hur sätter vi systemgränserna? Ska vi räkna - ur avgasröret? - inkl. tillverkning/raffinering och transporter? - med råvaruframställningen också? - med tillverkning av insatsmedel för råvaruproduktion, t.ex. maskiner, gödsel och växtskyddsmedel?

17 Exemplet etanol (NV rapport 5433, transport & distribution ingår ej) Produktionssätt Svensk spannmålsetanol Vinetanol från EU Etanol från äldre sockerrörsanläggningar i Brasilien Etanol från nya sockerrörsanläggningar i Brasilien Etanol från USA Reduktion av fossil CO 2 80 % Restprodukt 50 %, hela 0 % 40 % 100 % 50 %

18 Utsläpp av fossil CO 2 (Enl. NV Rapport 5719) Bränsle Bensin (ren) Etanol (ren) Bensin (5 % etanol) E85 (19 % bensin) Biogas Naturgas Diesel (ren) RME Mängd 1 l 1 l 1 l 1 l 1 Nm 3 1 Nm 3 1 l 1 l CO 2 -utsläpp i ett livscykelperspektiv, kg 2,77 0,22 (92 % reduktion) 2,68 0,71 (75 % reduktion) 0,42 (85 % reduktion) 2,19 (21 % reduktion) 3,03 1,52 (50 % reduktion)

19 CO 2 -utsläpp från etanoloch gasbilar Slutsatser (NV rapport 5719) Nya etanolbilar reducerar klimatpåverkan med ca 44 % jämfört med nya bensinbilar Nya gasbilar reducerar klimatpåverkan med ca 40 % jämfört med nya bensinbilar

20 CO 2 -utsläpp från etanolbilar Antaganden Etanol i E85 antas ha 92 % lägre klimatpåverkan än bensin, sett ur ett livscykelperspektiv (JRC/CONCAWE/EUCAR) Andelen etanol i E85 antas uppgå till 81 % E85 tankas vid 83 % av tankningstillfällena Förbrukningen av etanol antas vara 35 % högre än förbrukningen av bensin Bränsleförbrukningen vid bensindrift är 1,025 ggr högre för nya etanolbilar än för nya bensinbilar (8,2 jfrt m. 8,0 l/100 km)

21 CO 2 -utsläpp från gasbilar Antaganden Den biogas som finns i fordonsgas beräknas minska klimatpåverkan med 85 % medan naturgasen beräknas minska klimatpåverkan med 21 % (JRC/CONCAWE/EUCAR) Andelen biogas i fordonsgas antas uppgå till 55 % Gas tankas vid 85 % av tankningstillfällena Förbrukningen vid gasdrift, räknat som Nm 3 gas/l, antas vara 3 % högre än vid bensindrift (KoV Volvo V70: 10,3 jfrt m. 10,0 l/100 km) Bränsleförbrukningen vid bensindrift är 1,15 ggr högre för nya gasbilar än för nya bensinbilar (9,2 jfrt m. 8,0 l/100 km)

22 Egen beräkning, CO 2 - utsläpp från biogasbil Antaganden Biogas beräknas minska klimatpåverkan med 85 % Andelen biogas i den gas som tankas uppgår till 100 % Gas tankas vid 85 % av tankningstillfällena Förbrukningen vid gasdrift, räknat som Nm 3 gas/l, är 10 % lägre än vid bensindrift (Volvo S80-05: 7,5 jfrt m. 8,2 l/100 km) Bränsleförbrukningen vid bensindrift är lika stor som för mina tidigare bensinbilar (Volvo , och : 8,2 l/100 km) Slutsats Biogasbilen reducerar klimatpåverkan med ca 80 % jämfört med mina tidigare bensinbilar

23 Tankställen för fordonsgas (totalt 75 st 2007)

24 Tankställen för E85 (totalt 931 st 2007)

25 Bränslepriser Pris vid pump Bensin: 10,89-12,30 kr/l E85: 7,64-8,64 kr/l Gas: 9,00-10,08 kr/nm 3 Diesel: 9,69-11,99 kr/l Bensin E85 Gas Diesel Pris vid pump Pris per l bensinekv.

26 Praktiska erfarenheter och driftsekonomi

27