Framtides drivmedel: vilka vier och vilka ska bort? Ett försök att bea upp utmaigar och möjligheter med olika alterativa bräsle. Vilka är alterative idag och i framtide? Maria Grah Fysisk Resursteori, Istitutioe för Eergi och Miljö, Chalmers 2016-06-16
Koldioxidutsläpp frå trasportsektor ka miskas geom CO 2 utsläpp Eergibehov CO 2 utsläpp per eergiehet Eergibehov per km Atal körda km 1. Eergieffektivare fordo/fartyg (ex. el-hybrider, eergisålare motorer) 2. Val av eergieffektivare trafikslag (ex. tåg vs flyg, cykel/kollektivtrafik vs bil) 3. Eergisålare körsätt (ex. ecodrivig, platooig) 4. Öka atalet passagerare resp mägd gods per fordo/fartyg 5. Skapa trasportsål bebyggelsestruktur 6. Resfria dagar 7. Lägre lastbilar och större fartyg. 8. Bryta sambadet mella trasportbehov och ekoomisk tillväxt 9. Fortsatt itroduktio av drivmedel med låga CO 2 -utsläpp
Olika drivmedelsalterativ frå olika eergikällor lämpar sig olika bra för olika trasportslag Biodrivmedel och elektrobräsle fugerar i alla trasportslag Fossila (olja, aturgas, kol) Flytade drivmedel (petro, metaol, etaol, biodiesel ) ICEV, HEV (iteral combustio egie vehicles ad hybrids) Flyg Sjöfart Biomassa Sol, vid etc Produktio av elektrobräsle CO 2 Elektricitet Meta (biogas, sytetisk meta, aturgas) Vätgas Elektrolys Vatte FCV (fuelcell vehicles) BEV, PHEV (battery electric vehicles) Iduktiv och koduktiv elektricitet Väg (kort) (bilar, bussar, distributioslastbilar) Väg (låg) (lågfärdsbussar och lastbilar) Spår (tåg, spårvag) ENERGIKÄLLOR DRIVMEDEL FRAMDRIVNINGSTEKNIKER TRANSPORTSLAG
Alterativa drivmedel frå biomassa Maria Grah Cellulosa & Ligi Skog, skogsplatage, svartlut Stärkelse Spamål, vete, kor, majs mm Socker Olja Raps, solrosfrö Restflöde frå skogsbruk, jordbruk och övr. samhället Sågspå, halm, sopor, slam, slakteriavfall, gödsel BIOMASSA Förbräig Förgasig Sytesgas bildas Rötig Biogas bildas Jäsig av socker Pressig och esteriserig Vätebehadlig OMVANDLINGSPROCESSER Elektricitet Vätgas Fischer-Tropsch bräsle DME (Dimetyleter) Metaol Meta Etaol FAME HVO ENERGIBÄRARE
Hur gör ma elektrobräsle? Elektrobräsle har måga am förutom Electrofuels I litterature ka ma se begreppe: su-fuels, power-to-fuels, power-to-gas, power-to-liquid, sythetic atural gas (SNG), e-fuels, e-gas, e-methaol, e-diesel, e-gasolie sythetic fuels from carbo dioxide ad water carbo recyclig fuels
El Vatte (H 2 O) Vätgas (H 2 ) CO 2 frå luft eller havsvatte KOLDIOXID Maria Grah AEC <70% 400-1300 /kw el PEM <75% 400-2000 /kw el SOEC 70-90% (ot yet o market) H 2 CO 2 frå förbräig Värme Sabatier reactor eller Fischer-Tropsch reactor eller Methaolsythesis reactor Biodrivmedel Elektrobräsle 5-10 /tco 2 CO 2 Meta (CH 4 ) Metaol (CH 3 OH) DME (CH 3 OCH 3 ) Etaol (C 2 H 5 OH) Biodrivmedels - produktio FT-bräsle, tex besi (C 8 H 18 ) Produktio av elektrobräsle Elektrolys All produktio av biodrivmedel ger överskott på CO 2 Biomassa (C 6 H 10 O 5 )
Hur skulle e framtida bräslemix kua se ut?
Resultat frå kostadsmiimerig. Global eergisystemmodell. Bräsleval för världes vägtrasporter är ambitiösa klimatmål ska ås till lägsta kostad. PETRO = Besi/Diesel BIOMEOH= Biodrivmedel EMEOH= Elektrobräsle NG = Naturgas H2 = Vätgas ICEV = Iteral Combustio egie FCV = Fuel cell vehicle HEV = Hybrid electric vehicles PHEV = Plug-i electric vehicles Cost-effective fuel choices for global road trasport whe CO 2 -cocetratio is stabilized o 400 ppm for the (a) base case sceario ad (b) a alterative sceario assumig lower costs ad higher coversio efficiecy for e-methaol sythesis as well as higher costs for batteries ad fuel cells. Geerella resultat: - Det är osaolikt att e eda bräsle- och tekiklösig kommer att ersätta dages avädig av besi och diesel. Mer saolikt att vi får se e mix av olika lösigar. - Hybrider och plug-i-hybrider är lösigar som har potetial att spela störst roll i e ära framtid. - Vätgas är de dyraste tekike me ädå de som ka domiera e framtida lösig är olja, aturgas och bioeergi är mycket kappa resurser. - De begräsade mägde biodrivmedel ka miska utsläppe till lägre kostad om de ersätter fossila bräsle i el, värme och kemikalieproduktio (istället för som trasportbräsle). Source: Grah M, Azar C, Williader MI, Aderso JE, Mueller SA ad Walligto TJ (2009). Fuel ad vehicle techology choices for passeger vehicles i achievig striget CO 2 targets: coectios betwee trasportatio ad other eergy sectors. Evirometal Sciece ad Techology 43(9): 3365 3371.
Sveskt perspektiv Maria Grah
Sveriges förutsättigar för ökad adel förybara drivmedel Maria Grah Utmaigar förkippade med e storskalig global expasio av biodrivmedel behöver ite ödvädigtvis gälla Sverige. Fördelar för Sverige: Glest befolkat lad, dvs ige omedelbar markbegräsig Stor biomassa-potetial, bl.a. stor mägd restprodukter frå skogsidustri (tot potetial 50-85 TWh/år el uderlagsrapport till FFF). Väl utbyggd ifrastruktur krig storskalig haterig av bioråvara, bla frå låg historik krig massa och pappersidustri. Väl utbyggd ifrastruktur krig E85, som vid behov saolikt ka avädas för aat ä E85. Sverige har reda ett förspråg jämfört med adra EU-läder. Reda år 2012 redovisade vi 12,6% förybara drivmedel (EUs krav: 10% förybart 2020), vilket var de högsta siffra blad EU-läder. Sverige har ambitiösa visioer som måga aktörer aktivt jobbar mot, tex fossiloberoede fordosflotta, 2030 (80% CO2-reduktio jmf med 2010) och ett Sverige uta ettoutsläpp av växthusgaser 2050. Sverige har (och har haft) e hel del policies som uderlättar e ökad adel förybara drivmedel*. *) tex eergi- och koldioxidskattebefrielse för biodrivmedel, lag om skyldighet att tillhadahålla förybara drivmedel (pumplage), bidrag till försäljigsställe för drivmedel för ivesterigar i adra pumpar ä etaol, koldioxiddifferetierad fordosskatt, edsatt förmåsvärde för vissa miljöbilar, miljöbilspremie, supermiljöbilspremie, fordosskattebefrielse för miljöbilar, förslag till kvotpliktssystem för biodrivmedel.
Sceario över svesk biodrivmedelsproduktioskapacitet Grah M., Hasso J. (2015). Prospects for domestic biofuels for trasport i Swede 2030 based o curret productio ad future plas. WILEY Iterdiscipliary Reviews, Eergy ad Eviromet 4 (3): 290 306. DOI: 10.1002/wee.138. Sveska rapporte fis här: http://spbi.se/wp-cotet/uploads/2013/03/ivl_b2083_2013_fial.pdf
Våra reflektioer krig framtides drivmedel Tre huvudgrupper alterativa drivmedel har potetial att komma er i ästa ollutsläpp: bräsle som iehåller kolatomer (biodrivmedel/ elektrobräsle), el, vätgas Drivmedel som har e fördel är de som ka bladas i kovetioella bräsle (alkoholer, biodiesel, elektrobräsle) reda har e utbyggd ifrastruktur (E85, meta) satsas på iom EU (el, meta och vätgas). Vilka vier Flera olika slags biodrivmedel fis reda på markade, ka bladas i befitlig ifrastruktur och ka efter små justerigar avädas i dages fordo/fartyg. Mycket bra alterativ, me biodrivmedel är ige storskalig global lösig... El och vätgas ser ut att fugera bra för vägfordo, speciellt midre fordo, me är ite helt ekelt att applicera på flyg, sjöfart och lågväga tuga vägtrasporter. Där ka istället icke-fossila kolbaserade drivmedel (biodrivmedel eller elektrobräsle) fylla e viktig fuktio idikerar att det ite fis ågo estaka självklar viare, så Det är högst saolikt att det kommer att utvecklas flera parallella drivmedelslösigar. Väta ite på de eda rätta lösige. Viktigt! CO 2 ka miskas med åtgärder för miskat trasportbehov och mer eergisåla fordo/fartyg (oavsett drivmedel).