METANOLDRIVNA BILAR I TROLLHÄTTAN GÖTEBORG



Relevanta dokument
Introduktion av biodrivmedel på marknaden

Introduktion av förnybara fordonsbränslen SOU 2004:133

Klimatsmartare bilar och bränslen ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika bränslen och fordonstekniker.

TEMADAG OM MILJÖFRÅGOR INFÖR UPPHANDLING AV SERVICERESOR OCH SKOLSKJUTSTRAFIK

En systemsyn på energieffektiva transporter. Lars Nilsson Miljödirektör Vägverket

Hållbara inköp av fordon, Härnösand 2 december 2009

Ulf Svahn SPBI FRAMTIDENS PETROLEUM OCH BIODRIVMEDEL

Ett fossilfritt Sverige hur kan det uppnås? NOG seminarium 9 april 2014 Olle Hådell

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

Simulering av koldioxidutsläpp

Bioenergin i EUs 2020-mål

Miljöbilen, tekniken, drivkraften och politiken. Hur kommer framtidens fordonspark att förändras?

Programförklaring för Miljöfordon Syd

GENOMFÖRANDEPLAN FÖR ATT GÖRA JÄRFÄLLA KOMMUNS FORDONSFLOTTA FOSSILFRI

VärmlandsMetanol AB!

Klimatklivet - Vägledning om beräkning av utsläppsminskning

Fossilfrihet på väg?

KOSTNADER FÖR ATT MINSKA TRANSPORTSEKTORNS KLIMATPÅVERKAN. Jämförelse av olika biodrivmedel, råvaror och produktionsvägar

Alternativa drivmedel ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika drivmedel och tillhörande fordonstekniker.

OKQ8 och hållbar bilism

VOLVO GASLASTBIL. Från koncept till verklighet på bara tre år

Gas och LNG för hållbara transporter. Gas i tunga transporter? Trafikverkets bedömning

Gasbilar är miljöbilar det måste synas i bonus-malus-systemet

Biodrivmedel i Sverige varför sådant genomslag?? Ann Segerborg-Fick Energimyndigheten

Biogas. Förnybar biogas. ett klimatsmart alternativ

Så tar du fram en bränslestrategi och blir fossilfri

ANMÄLAN AV SVENSKA PEUGEOT för vilseledande marknadsföring

Klimat, biodrivmedel och innovationer i de gröna näringarna. Kristian Petersson, Niklas Bergman, LRF, Nässjö 27 mars 2019

Kunskapssammanställning - EURO VI stadsbussar

Leveransavtal med Stockholm Gas AB

Växjö Definition 2013: Enligt budgetproposition 2012/13:1. Miljöbilsgränsen bestäms av fordonets vikt och drivmedel.

Definition av tunga miljöfordon och riktlinjer för alternativa drivmedel

BioMetanol ett överlägset CO 2 neutralt motorbränsle

Naturskyddsföreningens remissvar på förslag till direktiv om utbyggnad av infrastrukturen för alternativa bränslen

Folke Fritzson. Folke Fritzson Combustion System Scania CV AB

Vilken miljöbil ska man välja? Örebro

Vad kan dagens biogasaktörer vinna på att marknaden för vätgastekniker växer?

BERÄKNING AV BILARS KLIMATPÅVERKAN

Framtiden är vår viktigaste marknad. Preem AB Martin Sjöberg

FFF på FFI. Håkan Johansson Nationell samordnare klimatfrågor

Konsekvensutredning om ändring i Transportstyrelsens föreskrifter och allmänna råd (TSFS 2010:2) om bilar och släpvagnar som dras av bilar

Frågor från mailen 2015 som berör OKQ8 Drivmedel

Myndigheternas syn på de nya bränslena

Gasernas utveckling. Anders Mathiasson, Energigas Sverige Vimmerby 21 november 2011

!!Kostnadsberäknad till 3,5 Miljarder kr!!thyssenkrupp Industrial Solutions totalentreprenör. !!1 600 delägare VärmlandsMetanol AB!

Drivmedelsfakta 2012

Biogasens möjligheter i Sverige och Jämtland

Så tar du fram en bränslestrategi och blir fossilfri

Utsikt för förnybara drivmedel i Sverige till 2030

Tillsyn för fossilbränslefritt Stockholm

GAS SOM ENERGIKÄLLA. Användes redan 900 f.kr. i Kina i lampor. Gas som sipprade fram ur marken togs omhand och transporterades i bamburör till byarna.

TAKE CO 2 NTROL RIGHT HERE. RIGHT NOW.

Styrmedel och stöd för fordonsgas

Europas framtida energimarknad. Mikael Odenberger och Maria Grahn Energi och Miljö, Chalmers

Drivmedelsfakta 2011

Indikatorer som följer arbetet för en fossiloberoende vägtrafik år en översiktlig presentation

Växjö Tabell 1

Etanol som fordonsbränsle

Leader in Sustainable Transport. Krister Thulin

Drivmedelsfakta 2013

UTREDNING OM KVOTPLIKT FÖR BIOBRÄNSLEN

Åkerenergi & affärsmöjligheter för de gröna näringarna

Energigaserna i Sverige. Anders Mathiasson, Energigas Sverige

Sammanfattning. Bakgrund

METANOL EN MÖJLIG VÄG FÖR BIOGASUTVECKLINGEN Per-Ove Persson Hushållningssällskapet

SÅ BLIR SVERIGES BÖNDER KLIMATSMARTAST I VÄRLDEN

Biodrivmedel ur ett globalt och svenskt perspektiv

En fossilfri fordonsflotta till hur når vi dit?

Motorbränslen från biomassa via svartlutsförgasning

Biogas. Ren naturkraft.

Preems miljöarbete. Alternativa bränslen. Gröna korridorer. Datum

Vilken konsumentinformation ger bolagen om drivmedlens klimatpåverkan och ursprung?

Klimatneutrala godstransporter på väg

Miljöfordon Syd. Vi behöver våra bilar, men även en bra miljö!

MAKROEKONOMISKA EFFEKTER AV EN FOSSILBRÄNSLEOBEROENDE FORDONSFLOTTA I SVERIGE

Remissvar från Gröna Bilister gällande

Optimering av drivmedelsimport för försörjning av Sveriges transportsektor

Exempeluppgift Delprov A2 Granska information, kommunicera och ta ställning

Svensk författningssamling

Biogaskunskaper på stan

Utdrag från kapitel 1

Marknadsförutsättningar för LNG i Bergslagen

Hållbar bilism. Index för. hållbar bilism Årlig sammanställning, maj % 100%

Transportutmaningen. Ebba Tamm SPBI

Förvaltningens förslag till beslut. Tunga fordon (totalvikt över 3,5 ton) a) Enbart drivmedel el. Denna kategori omfattar elfordon.

Reduktionsplikt en möjlig väg mot en fossiloberoende fordonsflotta. Sören Eriksson

Hållbarhetslagen. Alesia Israilava

Välkommen! En presentation om Västra Götalandsregionen, Regionservice och Inköp

Skatteverket 1(7) INFORMATION Förändringar avseende beskattning av bränsle och elektrisk kraft som träder i kraft den 1 januari 2011

Sunt med gas i tankarna!

Framtiden är vår viktigaste marknad. Raffinaderiverksamhet med grön vision Sören Eriksson

Direktiv N 2012:05. Utredare: Thomas B Johansson. Huvudsekreterare: Håkan Johansson

Remissvar gällande Utredningen om fossilfri fordonstrafik (SOU 2013:84)

TRAFIKDAGE 2018, ÅLBORG ÅSE BYE, PROJEKTLEDARE BLUE MOVE

Drivmedelsfakta 2014

Gårdsbaserad och gårdsnära produktion av kraftvärme från biogas V

Finansdepartementet Skatte- och tullavdelningen. Sänkt skatt på biodrivmedel

MAKROEKONOMISKA EFFEKTER AV EN FOSSILBRÄNSLE- OBEROENDE FORDONS- FLOTTA I SVERIGE

Transportutmaningen om att enbart köpa och utföra fossilfria inrikestransporter senast 2030

Transkript:

METANOLDRIVNA BILAR I TROLLHÄTTAN GÖTEBORG Förstudie Peter Ahlvik VINNOVA Rapport VR 2002:6 April 2002

TITEL: Metanoldrivna bilar i Trollhättan Göteborg. Förstudie FÖRFATTARE/AUTHOR: Peter Ahlvik, Ecotraffic ISBN 91-89588-55-X ISSN 1650-3104 PUBLICERINGSDATUM/DATE PUBLISHED: April 2002 UTGIVARE/PUBLISHER: VINNOVA Verket för Innovationssystem/ Swedish Agency for Innovation Systems, Stockholm SERIE/SERIES: VINNOVA Rapport VR 2002:6 VINNOVA DIARIENR/RECORD NO: 2001-04168 REFERAT (syfte, metod, resultat): Metanol är ett drivmedel som baserat på biomassa kan produceras med hög verkningsgrad och till en förhållandevis låg kostnad. Mot bakgrund av det förslag till ökad användning av alternativa drivmedel som finns i EU finns all anledning att utreda möjligheterna att använda metanol som fordonsdrivmedel. En översikt av de hälso- och miljömässiga effekterna av metanol har visat på fördelar jämfört med bensin för i stort sätt alla effekter utom den akuta giftigheten som är något högre än för bensin. Oavsiktlig och avsiktlig felanvändning av metanol måste förhindras. Nya tekniska lösningar som syftar till att göra att detta kan undvikas håller nu på att utvecklas och skulle kunna testas i ett flottförsök. Få fordon finns i dag tillgängliga som kan köras på metanol (M85 eller M100). Detta innebär att eventuella flottförsök på kort sikt bör bli tämligen begränsade och att ett längre tidsperspektiv i stället bör anläggas. Bränslecelldrivna fordon kommer att finnas tillgängliga 2004 men produktionen kommer i början att vara begränsad. En alternativ metod att introducera metanol vore i form av låginblandning i bensin. Nuvarande EU-direktiv tillåter detta om inblandningshalten understiger 3% och bränslet skulle i så fall kunna användas i alla bensindrivna fordon. Denna väg för introduktion av metanol förordas och skulle kunna senare också kunna kombineras med användning av M85 och/eller M100 i fordonsflottor. I VINNOVAs Verket för innovationssystem - publikationsserier redovisar forskare, utredare och analytiker sina projekt. Publiceringen innebär inte att VINNOVA tar ställning till framförda åsikter, slutsatser och resultat. De flesta VINNOVA-publikationer finns att läsa eller ladda ner via www.vinnova.se. VINNOVA s Swedish Agency for Innovation Systems publications are published at www.vinnova.se

METANOLDRIVNA BILAR I TROLLHÄTTAN GÖTEBORG Förstudie Peter Ahlvik

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sida SAMMANFATTNING 1 INLEDNING... 7 2 BAKGRUND... 9 3 METODIK... 11 3.1 Litteraturstudie... 11 3.2 Kontakter med företag/organisationer... 11 3.2.1 Methanex...12 3.2.2 SVZ/Nykomb Synergetics...13 3.2.3 Statoil...13 3.2.4 Ford...13 3.2.5 Övriga biltillverkare...13 3.2.6 Metanol kontra andra drivmedel...14 4 RESULTAT... 15 4.1 Litteraturutvärdering... 15 4.2 Produktion av metanol/dme... 18 4.2.1 Produktionsmetoder och effektivitet...18 4.2.2 Import av fossil metanol...26 4.2.3 Import av icke-fossil metanol...27 4.3 Distribution och hantering av metanol... 28 4.3.1 Hälso- och miljöeffekter av metanol...28 4.3.2 Distribution...35 4.4 Fordon för drift med metanol... 37 4.4.1 Användning av metanol i förbränningsmotorer...37 4.4.2 Användning av metanol i bränslecellfordon...40 4.4.3 Avgasemissioner och deras effekter...41 4.5 Låginblandning av metanol i bensin... 46 4.5.1 Låginblandning i bensin...46 4.5.2 Låginblandning i dieselolja...48 4.6 Lämpliga fordonstyper för drift med metanol... 48 4.6.1 Personbilar med ottomotorer...49 4.6.2 Bränslecelldrivna personbilar...50 4.6.3 Fordonsflotta i Trollhättans kommun...50 5 DISKUSSION OCH SLUTSATSER... 53 5.1 Konsekvenser och möjligheter med anledning av EU:s förslag om biodrivmedel... 53 5.2 Introduktionsstrategi... 54 5.3 Slutsatser och rekommendationer... 55 6 REFERENSER... 57

TABELLFÖRTECKNING Sida Tabell 1. Exponering för metanol för en person med 70 kg kroppsvikt (källa: Statoil)-- 29 Tabell 2. Beräknade utsläpp av metanol i USA (omräknat till SI enheter) ---------------- 30 Tabell 3. Halveringstider för metanol och bensen [16] a ------------------------------------- 30 Tabell 4. Distributionskostnader för alkoholer (öre/lit ekv.)-------------------------------- 36 Tabell 5. Förteckning över fordon, Trollhättans kommun----------------------------------- 51 Tabell 6. Miljöfordon i Trollhättans kommun------------------------------------------------- 51 Tabell 7. EU:s förslag för biodrivmedel ------------------------------------------------------- 53 Tabell 8. EU:s optimistiska scenario för alternativa drivmedel ---------------------------- 54 FIGURFÖRTECKNING Sida Figur 1. Antal relevanta SAE publikationer om metanol 1990 2000-------------------- 16 Figur 2. Antal relevanta SAE publikationer om DME 1990 2000----------------------- 17 Figur 3. Exempel på livscykel för ett drivmedel---------------------------------------------- 20 Figur 4. Verkningsgrad för produktion och distribution av drivmedel ------------------- 21 Figur 5. Relativ verkningsgrad för produktion och distribution av biodrivmedel ------- 22 Figur 6. Jämförelse av verkningsgrad i drivmedelsproduktion och distribution i tre studier Drivmedel från råolja och naturgas (F-T diesel, DME, CNG och LNG) ------------------------------------------------------------------------------------ 23 Figur 7. Systemverkningsgrad för de bästa kombinationerna av drivmedel och Figur 8. drivsystem, där drivmedlet framställts från biomassa ---------------------------- 25 Relativ systemverkningsgrad för de bästa kombinationerna av drivmedel och drivsystem, där drivmedlet framställts från biomassa ----------------------- 25 Figur 9. NO X emissioner ------------------------------------------------------------------------ 42 Figur 10: Partikelemissioner för alternativ med högst prioritet ---------------------------- 43 Figur 11: Ozonbildningspotential för alternativ med högst prioritet ----------------------- 44 Figur 12: Cancerriskindex för alternativ med högst prioritet ------------------------------- 45 BILAGOR Bilaga 1: Biometanolproduktion i Schwarze Pumpe i Tyskland

SAMMANFATTNING Inledning och bakgrund Nuvarande och framtida EU-krav på fordon syftar till att väsentligt minska avgasemissionerna. Överenskommelser har också träffats mellan EU och biltillverkarna i EU, Japan och Korea om att minska emissionerna av klimatgaser, främst koldioxid (CO 2 ). Skärpningar av dessa krav och kraven på avgasemissioner kan sannolikt förväntas i framtiden. Studier utförda i bl.a. USA visar att den maximala produktionskapaciteten för råolja kommer att nås när hälften av de kända tillgångarna och förmodade (okända) reserverna har utvunnits. Detta scenario kommer att nås någon gång mellan 2010 och 2020 och då kommer sannolikt problem med drivmedelstillförseln att uppstå. I ett förslag till ett nytt direktiv vill EU kraftigt öka användningen av alternativa drivmedel, främst biodrivmedel. Alla de tre områden som indikerats ovan, dvs. emissioner, klimatgaser och försörjningstrygghet, utgör betydande argument för att införa alternativa (främst biobaserade) drivmedel. Sett i ett längre perspektiv bör nya drivmedel även vara väl anpassade för drift i bränsleceller. Metanol är ett drivmedel som kan uppfylla dessa kriterier och därför synes, speciellt vad gäller fördelen vid användning i bränsleceller, intresset för metanol nu vara ökande. Produktion av metanol Produktion av metanol har studerats i flera tidigare och nu pågående projekt (t.ex. BioMeeT). Förutsättningarna är inom detta område ganska väl klarlagda men en hel del arbete återstår dock innan en anläggning kan börja projekteras och byggas. Genom att den förhållandevis billigaste bioråvaran (cellulosa) kan användas och genom att effektiviteten i framställningsprocessen är hög är metanol tillsammans med DME det drivmedel som har störst potential i detta avseende (jämfört med t.ex. etanol). Effektiviteten i hela kedjan från produktion av råvara till slutanvändning i fordonet är en av de viktigaste aspekterna i en livscykelanalys av drivmedel. Under det senaste året har ett flertal internationella studier publicerats inom detta område. I en studie av Ecotraffic som publicerades av Vägverket 2001 jämfördes olika drivmedel ur denna aspekt samtidigt som en jämförelse med resultaten från de internationella studierna också gjordes i den engelska versionen av rapporten. Ecotraffics analys är att DME, vätgas och metanol, där samtliga framställts från termiskt förgasad biomassa är de drivmedel som har högst effektivitet i ett livscykelperspektiv. Metanol är det enda av dessa drivmedel som kan distribueras och hanteras i flytande form vid normalt tryck och temperatur och har därför stora fördelar framför de två övriga alternativen. En separat studie inom projektet har gjorts för att klarlägga möjligheterna att importera biobaserad metanol till Sverige eftersom någon produktion av biometanol inte finns än i Sverige. Sådan metanol tillverkas i dag i en anläggning i Tyskland (SVZ). Metanol från denna anläggning kan i större kvantiteter köpas till samma pris som världsmarknadspriset för fossil metanol. Därmed skulle detta drivmedel (per energienhet) vara det i särklass billigaste biobaserade drivmedlet som finns att tillgå på marknaden i dag. Detta är inte allmänt känt och av speciell betydelse är detta emedan kostnaderna för alternativa

drivmedel hamnat i fokus. Rensat från skatter och avgifter är dock priset högre för metanol högre än för bensin och dieselolja och detta är något som på längre sikt måste kompenseras med lägre skatt (t.ex. avsaknad av koldioxidskatt för biometanol och ev. en mindre skattereduktion utöver detta). Distribution och hantering av metanol Metanol är liksom bensin giftigt och måste därför handhas med viss försiktighet. Internationellt är metanol en kemikalie som hanteras i stora kvantiteter (främst för kemisk/teknisk industri). Några direkta problem med denna hantering finns inte men detta beror på att endast kvalificerad personal handhar metanolen i dessa fall. Bensin och dieselolja är också farliga kemikalier men är väl kända och kan därför hanteras av allmänheten i dag utan några nämnvärda problem. Om metanol skall användas som drivmedel, och speciellt gäller detta för allmän användning, måste åtgärder vidtas för att förhindra ofrivillig exponering och/eller avsiktlig felanvändning. Tekniska lösningar som syftar till att lösa detta problem håller nu på att utvecklas. En uppdatering av det nya material som publicerats internationellt inom detta område har gjorts. Internationellt finns stora erfarenheter från hantering av metanol vid allmän användning (M85, dvs. 85% metanol och 15% bensin i personbilar) och i fordonsflottor (tunga fordon drivna med M100). I Sverige genomfördes under 80-talet flera flottförsök med metanol och metanolblandad bensin (allt från M15 till M100). Goda erfarenheter finns från dessa försök men trots allt var det i detta fall inte fråga om någon allmän användning av drivmedlet. De som körde fordonen hade förvärvat väsentligt större kunskaper om drivmedlet än man kan förvänta sig av den normale användaren. Metanol används också frekvent i tävlingsmotorer (speedway, isracing och Indy-bilar ), små modellmotorer och som (bortsett från vatten) huvudkomponent i spolarvätska (utomlands). Metanol förekommer i låg koncentration i naturen (växter och djur), i födoämnen och finns även naturligt i människokroppen. Dessa koncentrationer är inte farliga. I höga koncentrationer är metanol, liksom även bensin och etanol, dock giftigt. Den dödliga dosen är lägre för metanol än för de båda övriga nämnda drivmedlen. De fall av förgiftning (avsiktlig eller oavsiktlig) som då och då förekommer med metanol måste således tas på största allvar och så långt det är möjligt förhindras för att metanol skall kunna bli ett drivmedel för allmän användning. Att belysa dessa aspekter har också varit ett av de viktigaste syftena med detta projekt. Spill av metanol i naturen (mark och vatten) orsakar mycket mindre skador än bensin, diesel eller råolja. Den snabba utspädningen på grund av den höga vattenlösligheten och den förhållandevis snabba nedbrytningen är faktorer av positiv betydelse i detta sammanhang. Metanol används i dag t.ex. vid kväverening i reningsverk och kan metaboliseras av en mängd organismer. Ångtrycket är lägre än för bensin och därmed minskar också denna exponering. Slutsatserna om hantering och ev. spill av metanol som därvid medför utsläpp av metanol till mark, vatten och luft är i jämförelse med bensin och dieselolja överlag positiva. Viss försiktighet vid (upprepad och/eller långvarig) hudkontakt rekommenderas dock då metanol penetrerar genom huden och skulle i extrema fall kunna ge en hög exponering. Liknande resonemang gäller dock även för bensin. Eventuella risker för brand och explosion diskuteras ofta när nya drivmedel skall introduceras på marknaden. Metanol har i jämförelse med bensin och dieselolja både föroch nackdelar i detta avseende. Generellt torde fördelarna överväga och i de fall då

nackdelar förekommer finns också tekniska lösningar på problemen som kan appliceras. Amerikanska naturvårdsverket EPA har t.ex. beräknat att en övergång från bensin till metanol skulle kunna minska riskerna för olyckor av detta slag med hela 95%. Fordon för drift med metanol De emissionsresultat som dokumenterats och beräkningar av de effekter som emissionerna har på hälsa och miljö är övervägande positiva för metanol i förhållande till bensin. Potentialen till ännu lägre emissioner i framtiden synes också större under förutsättning att de emissionsproblemen som fortfarande finns vid kallstart (och som också finns för bensin) kan lösas. Med ledning av publicerade resultat från denna utveckling finns goda skäl att tro att detta problem är lösbart. Om metanol används i bränsleceller kan nollemissioner eller nära nollemissioner nås och detta är naturligtvis det långsiktiga målet. I USA producerades under 80- och 90-talet 10 000-tals fordon avsedda för drift med metanol (M85) eller bensin; så kallade bränsleflexibla fordon (FFV). Tyvärr gjordes inte tillräckliga investeringar i infrastruktur för tankning, vilket medförde att flertalet av fordonen kom att köras på bensin. Sedermera har dessutom de flesta av tankningsanläggningarna avvecklats och med något undantag finns således inte längre några möjligheter att tanka dessa fordon med metanol. De Ford Taurus av 95-års model som importerades till Sverige kan köras på M85 medan senare modeller (-96 och senare) endast är anpassade för E85. Det senare gäller även för de Ford Focus som upphandlats. Även om det teoretiskt skulle gå att bygga om denna bilmodell för metanoldrift är tillverkaren i dagsläget inte beredd att göra detta för en liten serie bilar. DaimlerChrysler kommer 2004 att tillverka bilen Necar 5, en bränslecelldriven variant av Mercedes A-klass i begränsad upplaga. Denna bil skall enligt uppgift köras på metanol. Utbudet av metanoldrivna nya bilar är i dag således en begränsande faktor, vilket naturligtvis påverkar upplägget av ett framtida flottförsök. Man måste därför se det hela i ett lite längre tidsperspektiv än normalt och planera utifrån dessa förutsättningar. En översiktlig inventering av fordon i Trollhättan lämpade för flottförsök har gjorts och personbilar är den kategori av fordon som primärt identifierats som intressanta. En annan intressant väg som kan komplettera användningen av ren metanol (M85 och M100) är en låginblandning av metanol i bensin. Detta kan i dag göras med hänvisning till EU:s direktiv för drivmedel och inblandningen är maximerad till 3%. Följaktligen är också alla fordon som produceras i dag förberedda för användning av detta bränsle som vi, i analogi med de övriga benämningarna, kan kalla M3. Detta vore en väsentligt snabbare väg att introducera metanol i stor skala än flottförsök. Båda alternativen skulle dock kunna kombineras i en introduktionsstrategi. Diskussion och slutsatser Metanol är ett drivmedel som baserat på biomassa kan produceras med hög verkningsgrad och till en förhållandevis låg kostnad. Mot bakgrund av det förslag till ökad användning av alternativa drivmedel som finns i EU finns all anledning att utreda möjligheterna att använda metanol som fordonsdrivmedel. En översikt av de hälso- och miljömässiga effekterna av metanol har visat på fördelar jämfört med bensin för i stort sätt alla effekter utom den akuta giftigheten som är något högre än för bensin. Oavsiktlig och avsiktlig felanvändning av metanol måste förhindras.

Nya tekniska lösningar som syftar till att göra att detta kan undvikas håller nu på att utvecklas och skulle kunna testas i ett flottförsök. Få fordon finns i dag tillgängliga som kan köras på metanol (M85 eller M100). Detta innebär att eventuella flottförsök på kort sikt bör bli tämligen begränsade och att ett längre tidsperspektiv i stället bör anläggas. Bränslecelldrivna fordon kommer att finnas tillgängliga 2004 men produktionen kommer i början att vara begränsad. En alternativ metod att introducera metanol vore i form av låginblandning i bensin. Nuvarande EUdirektiv tillåter detta om inblandningshalten understiger 3% och bränslet skulle i så fall kunna användas i alla bensindrivna fordon. Denna väg för introduktion av metanol förordas och skulle kunna senare också kunna kombineras med användning av M85 och/eller M100 i fordonsflottor.

1 INLEDNING Bränsleceller anses allmänt som den teknologi för drivsystem i fordon som på längre sikt har störst potential med avseende på hög energieffektivitet och låga avgasemissioner. Det är i dag inte klart vilket drivmedel som är bäst lämpat för bränsleceller och på vilket sätt uppbyggnaden av infrastrukturen för ett ev. nytt drivmedel skall ske. Vätgas är ett drivmedel som inte behöver reformeras (omvandlas) för att kunna användas i bränsleceller. Reformering krävs för andra drivmedel om de skall användas i den typ som verkar vara mest aktuell för fordonsdrift (PEMFC 1 ). Metanol kan också användas i en speciell typ av bränslecell, den så kallade direktmetanol bränslecellen (DMFC 2 ), utan reformering. Denna bränslecell är emellertid ännu inte fullt utvecklad för användning i t.ex. fordon 3. För användning i bränsleceller av PEMFC-typ måste metanol, liksom alla andra drivmedel utom vätgas, reformeras. Metanol är det drivmedel som är enklast att reformera av alla drivmedel och lämpar sig därför väl även för denna typ av bränslecell. Dimetyleter (DME) framställs i en process som är snarlik den för metanol och därför skulle man kunna förvänta sig att också DME vore ett enkelt bränsle att reformera, dvs. DME är ett bränsle som lämpar sig väl för bränsleceller. Underlaget för en sådan bedömning är emellertid ännu litet. När det gäller distribution och lagring av drivmedel är flytande drivmedel av naturliga skäl att föredra framför gasformiga drivmedel. Vätgas är det drivmedel som är har lägst densitet och lägst kokpunkt och bereder följaktligen de största problemen i detta avseende. Övriga gasformiga drivmedel är något enklare att hantera än vätgas, medan gasformiga drivmedel som kan hanteras som vätskor under tryck vid normal temperatur, som LPG (motorgas eller gasol) och DME, utgör ett mellanting mellan de gasformiga och de vätskeformiga bränslena. Metanol är som beskrivits ovan ett av de mest intressanta drivmedlen för bränsleceller utöver vätgas. Metanol skulle också kunna introduceras i vanliga kolvmotorer under en övergångsfas för att på så sätt underlätta uppbyggnaden av en infrastruktur med syftet att metanolen i ett senare skede kommer att användas främst i fordon drivna med bränsleceller. Därmed skulle introduktionsfasen för det nya drivmedlet kunna tidigareläggas väsentligt i stället för att man försöker att introducera bränsle och drivsystem samtidigt (vilket kan leda till det välkända hönan och ägget problemet). Ett ofta påtalat problem med metanol är dess giftighet och ett annat problem som ofta uppmärksammas är vissa tekniska svårigheter vid distribution och hantering (bl.a. korrosion). Erfarenheter från allmän användning av metanol i konventionella fordon är därför av stort intresse för att identifiera eventuella problem och FoU-behov för framtiden. Syftet med projektet är att undersöka förutsättningarna för användning av biometanol (M85) i personbilar i ett flottförsök i Trollhättan med omnejd (region Trollhättan Göteborg). Det främsta resultatet från projektet är att möjligheterna och förutsättningarna för ett flottförsök med personbilar drivna med biometanol, inklusive låginblandning av metanol, har belysts. En belysning av hur ett framtida projekt skall genomföras kommer är också ett viktigt resultat. En inventering av förväntade problem vid produktion, hantering 1 PEMFC: Proton Exchange Membrane Fuel Cell 2 DMFC: Direct Methanol Fuel Cell 3 Annan användning av DMFC, t.ex. i mobila apparater, t.ex. datorer och mobiltelefoner diskuteras och denna typ av användning torde bli de första applikationerna av den här typen av bränsleceller. 7

och distribution av biometanol samt en identifiering av FoU-behoven för att lösa dessa frågor har resulterat i att nödvändiga förberedelser för ett nästa steg, dvs. genomförandet av ett flottförsök har kunnat göras. Rapporten har för att förenkla framställningen indelats i ett antal olika kapitel. Efter de inledande kapitlen (inledning och bakgrund) görs först en beskrivning av den metodik som använts i studien. Sedan följer ett kapitel där resultaten redovisas. I separata kapitel diskuteras resultaten och på liknande sätt redovisas de främsta slutsatserna. En sammanfattning har infogats i början av rapporten. För att förenkla och förtydliga framställningen har en par olika typer av fakta och summeringsrutor använts i rapporten (se höger och nedan). I Ecotraffics kommentarer har fakta eller kommentarer som ligger utanför det som beskrivs i texten, men som ändå är av intresse i sammanhanget, tagits med. I Ecotraffics sammanfattning har korta sammanfattningar gjort i rutor i anslutning till vissa avsnitt i rapporten. Ecotraffics sammanfattning Ecotraffics kommentarer Fakta och diskussionsrutor För att differentiera mellan sammanfattningen av enskilda avsnitt (som görs i summeringsrutor) och Ecotraffics egna kommentarer, slutsatser, jämförelser med resultat från andra referenser m.m. har särskilda fakta- och diskussionsrutor (Ecotraffics kommentarer) avsedda speciellt för detta ändamål infogats i I summeringsrutor görs en sammanfattning av det material som sammanställts i varje avsnitt och de slutsatser och speciella konklusioner som kan göras baserat på detta underlag. 8

2 BAKGRUND Metanol har under de senaste decennierna varit av intresse för användning som drivmedel i transportsektorn. I Sverige, liksom i flera andra länder i Europa, var intresset stort under 80-talet. Flottförsök med allt från M15 (15% metanol) till M100 (100% metanol) kördes såväl i Sverige som i andra länder under detta decennium. Låginblandning i lägre halter (t.ex. i form av M5) var också ett alternativ som diskuterades. Några enstaka tyngre fordon testades också med metanol som drivmedel. Avsikter fanns även att starta en metanolproduktion i Sverige med syfte att introducera metanol i större skala i tranportsektorn. Efter att man i slutet av 80-talet kunde konstatera att oljekrisen var över, drogs många av satsningarna in och någon produktion av metanol startades ej heller i Sverige. Under en period på 90-talet fanns mer än 15 000 fordon i drift i USA, företrädesvis i Kalifornien men även i andra stater. Dessa fordon var till största delen personbilar som kunde drivas med (godtyckliga) blandningar av bensin och metanol (M85 4 ). Genom att bilarna var bränsleflexibla underlättades användningen under en period då infrastruktur för tankning som då ännu inte var utbyggd. Ett 100-tal tankningsställen för M85 byggdes i Kalifornien och totalt sett än fler utanför delstaten. På sätt och vis blev den eleganta fördelen med en bränsleflexibel bil ett problem i och med att bilen även kunde köras på bensin. Den nödvändiga infrastrukturuppbyggnaden av tankningsställen för metanol gjordes inte och de anläggningar som fanns kunde utan större problem även användas för att distribuera bensin. Denna konvertering tillbaka till bensin skedde också senare när intresset för metanoldrivna bilar minskade. Från mitten av 90-talet i USA, och redan något tidigare i Sverige, kom intresset för metanol att avta. Andra alternativ, som t.ex. naturgas och etanol, rönte större intresse. Genom att såväl fordonstillverkare som starka intressen inom energi- (naturgas) och jordbrukssektorn (etanol) engagerade sig har dessa drivmedel tillsammans med LPG (motorgas) kommit att dominera internationellt under det senaste decenniet. I Sverige har intresset för biogas varit stort, till skillnad från utomlands där naturgas favoriserats framför biogas. Orsakerna till preferenserna i Sverige är dels den ringa tillgången på naturgas i landet, dels att biogasen är förnybar, vilket är en fördel ur klimatgassynpunkt. Under de senaste åren har bränsleceller framstått som en energiomvandlare ( motor ) med potential till hög verkningsgrad och mycket låga eller nollemissioner. Två drivmedel, vätgas och metanol, är de som är bäst lämpade för bränsleceller men stora ansträngningar görs också för att kunna köra bränsleceller på en speciellt ren kvalitet av bensin. Dimetyleter (DME) har också tillkommit som ett tänkbart alternativ. Vätgas är det idealiska drivmedlet för bränsleceller men medför problem vid distribution, tankning och lagring i fordonet. Fördelen för bensin är att infrastrukturen för distribution och tankning redan finns men bensinen måste reformeras till vätgas innan den kan användas i bränslecellen. Man bör dock notera att en särskild bensinkvalitet erfordras som i sin tur kräver ett separat logistiksystem (jfr. med bensin av olika oktantal i dag). Stora problem finns förknippade med reformeringen. Metanol intar en mellanställning mellan dessa två ytterligheter. Distribution och tankning är föga mer komplicerat än för bensin och metanol 4 Metanolen måste på den tiden innehålla 15% bensin för att förbättra startförmågan i de ottomotorer som användes i bilarna. På liknande sätt blandas i dag 15% i etanolen för användning i personbilar. Önskvärt vore att kunna eliminera bensininblandningen i framtiden. 9

är det drivmedel som är enklast att reformera. Man kan också tillägga att metanol, i ren form eller i form av låginblandning, skulle kunna användas i konventionella kolvmotorer under en övergångsfas och på så sätt skulle en introduktion av drivmedlet kunna ske på ett enklare och mer kostnadseffektivt sätt än en snabb övergång. Nackdelar finns för metanol i form av korrosion, aggressivitet mot polymera material och möjligen också hälsomässigt vid felaktig hantering genom att metanol relativt sett är giftigt 5. Ovannämnda fördelar för metanol i bränsleceller har medfört att intresset för detta drivmedel åter är ökande. De tidigare erfarenheter som finns från Sverige och från utländska flottförsök är stora men är av äldre datum och är inte alltid allmänt tillgängliga. Den relativa giftigheten för metanol medför att de invändningar och farhågor som finns för en allmän användning av detta drivmedel inte kan förringas. De flottförsök som bedrevs i Sverige under 80-talet skedde i kontrollerade flottor och någon allmän användning var det inte frågan om. Metanol hanteras i stora mängder som en kemikalie på världsmarknaden men även i detta fall är det fråga om speciellt utbildad personal. Vid användning av metanol i tävlingsfordon (speedway, isracing m.m.) och i mindre modellmotorer (flygplan, båtar m.m.) kan man också förmoda att användarna är väl förtrogna med drivmedlet och därför är olyckor eller oavsiktligt intag sällsynta. Innan (och om ) en storskalig introduktion av metanol kan ske måste dock erfarenheter av användning i praktisk drift insamlas och dokumenteras. Förutom användning av metanol i mer eller mindre ren form (M85 M100) tillkommer också möjligheten att använda metanol i form av låginblandning i bensin. I ett förslag till framtida direktiv för drivmedel i EU (hösten 2001) har man som syfte att kraftigt öka användningen av biodrivmedel. Enklast skulle en introduktion av nya drivmedel kunna ske i form av låginblandning i bensin eller dieselolja. Metanol kan produceras från såväl fossil som icke-fossil råvara och den sistnämnda varianten skulle på sikt kunna substituera den förstnämnda. Det EU direktiv för drivmedelskvalitet som finns i dag tillåter en inblandning på 3% metanol. Detta kunde vara en viktig del i en strategi att nå det föreslagna målet på 2% substitution till 2005. De stora fördelar som metanol har i bränsleceller är en drivkraft för framtida introduktion av metanol. Samtidigt indikerar också den relativt sett lilla erfarenhet av metanol för allmän användning i fordon som finns, att ett flottförsök vore en möjlighet att mer i detalj utröna lämpligheten för metanol som fordonsbränsle. Syftet med denna utredning har varit att sammanställa en del nödvändig kunskap inom området och att identifiera vilka möjligheter som finns att introducera metanol i Sverige, med speciell fokus på Trollhättan- Göteborg regionen. Studien har huvudsakligen finansierats av Vinnova med stöd i form av eget arbete från Trollhättans Kommun och med liknande insatser från biltillverkare och drivmedelsindustri. 5 Giftigheten är i och för sig också ett problem för bensin och dieselolja men den är dels något lägre och dels finns lång erfarenhet av att hantera dessa drivmedel. 10

3 METODIK I detta kapitel ges en översikt av den metodik som använts för att insamla och bearbeta de uppgifter som använts i rapporten. Den övervägande delen av projektets resultat redovisas i nästa kapitel. 3.1 Litteraturstudie En av de bästa källorna för information inom detta område är de publikationer som ges ut av amerikanska organisationen Society of Automotive Engineers (SAE 6 ). SAE har även en databas som inte bara innehåller deras egna publikationer utan även publikationer från en mängd andra organisationer. Databasen innehåller över 100 000 referenser från 1906 (det år SAE bildades) och framåt. SAE:s databas heter Global Mobility Database (GMD). Ecotraffic prenumereras sedan några år tillbaka på denna databas som dels finns i CD- ROM utförande och dels är tillgänglig via en databas på Internet. I och med att uppdateringen för den senare varianten är mer frekvent har Ecotraffic valt den. Förutom sökningar i SAE:s databas har även sökningar hos några organisationer som man sedan tidigare vet är verksamma inom området gjorts. Dessa sökningar har gjorts via Internet och genom telefonsamtal med berörda personer i dessa organisationer. Avsikten med litteraturstudien har inte varit att göra någon fullständig litteraturgenomgång. Det har i stället varit av intresse att identifiera de nya rapporter eller de rapporter som tillfört väsentligt ny kunskap inom området. För att sortera ut dessa rapporter har endast sammanfattningarna gåtts igenom. Endast rapporter som varit 10 år eller yngre har beaktats. De mest intressanta rapporterna beställdes sedan från SAE och studerades lite mer i detalj. Eftersom en översikt av antalet publikationer per år kan ge en viss insikt i hur intresset för ett drivmedel varierat har också en sammanställning av detta gjorts. 3.2 Kontakter med företag/organisationer Eftersom ett av huvudsyftena med det arbete som utförts i denna studie varit att utröna vilka aktiviteter som är på gång inom området har en hel del kontakter tagits med olika organisationer och intressenter. En översikt av de som varit av mest intresse ges nedan och mer konkreta resultat redovisas i kapitlet om resultat från studien. I september 2000 ingick ett antal företag inom bil-, olje och kemisk industri ett samarbete med syftet att förbereda en introduktion av bränslecelldrivna fordon med metanol som drivmedel (the Methanol Fuel Cell Alliance, MFCA) [1]. Följande företag ingår i alliansen: DaimlerChrysler BP BASF 6 SAE är en organisation för ingenjörer som arbetar inom bilindustrin och näraliggande branscher. SAE:s motsvarighet i Sverige är organisationen SVEA men SAE har även en filial i Sverige. SAE har sin tyngdpunkt i USA men har medlemmar från hela världen. 11

Methanex Statoil Xcellsis 7 Syftet är att intressenterna skall nå en enighet angående säkerhet, hälso- och miljöeffekter samt infrastrukturfrågor för introduktionen av metanoldrivna fordon med bränsleceller. Avsikten är också att samarbetet skall manifesteras i en användning av fordon och tankningsinfrastruktur i verklig drift inom de närmaste åren. En liknande strategisk allians som den ovan har också bildats med liknande syften men med fokus på den japanska marknaden. Följande företag ingår i denna allians: Methanex Mitsubishi Mitsui & Co. Det övergripande syftet med nämnda samarbete är (liksom i det förra fallet) att framhålla fördelarna med att använda metanol i bränslecellfordon. Rent konkret kommer man bl.a. att arbeta för att eliminera de ev. hinder som finns vad gäller lagar och förordningar. Samarbete med japansk bilindustri och potentiella japanska distributörer av drivmedel kommer också att inledas. De ovannämnda två initiativen ger en överblick över vilka företag som är aktiva inom området och som dessutom aktivt driver på utvecklingen. Utöver de nämnda företagen finns också andra företag som producerar och hanterar metanol eftersom detta är ett ämne som hanteras i stora kvantiteter inom kemisk-teknisk industri. Det finns också ytterligare några biltillverkare som är aktiva. Det bedömdes som intressant att sammanställa och i vissa fall diskutera några av de aktiviteter som pågår inom dessa områden. Inför ett ev. framtida projekt med metanol i regionen Trollhättan-Göteborg var några av aktörerna speciellt intressanta. Dessa beskrivs separat nedan. 3.2.1 Methanex Methanex är världens största tillverkare av metanol och är därför en intressant diskussionspart i detta sammanhang [2] 8. Ecotraffic har i flera tidigare projekt samarbetat intimt med Methanex och företaget deltar nu i två EU-projekt 9 som Ecotraffic är koordinator för. En diskussion om de frågor som berör detta projekt hölls under våren 2001 med Wayne Wright (lokaliserad i Washington DC), som är ansvarig för kontakter med myndigheter m.fl. organisationer. Methanex har utfört ett flertal olika studier inom området och kunde på så sätt bidra med värdefull information till projektet. 7 Xcellsis är ett företag samägt av Ballard Power Systems och DaimlerChrysler med uppgift att utveckla bränslecelldrivsystem. Enligt uppgifter i december 2001 har Ballard köpt Xcellsis och företaget Ecostar Electric Powertrain and Power Conversion Systems från DaimlerChrysler respektive Ford. Samtidigt har DaimlerChrysler och Ford ökat sitt ägande i Ballard. 8 Siffra inom hakparentes avser referenser som listats i referenslistan i slutet av rapporten. 9 Projekten BioMeeT II och Renewa. 12

3.2.2 SVZ/Nykomb Synergetics I orten Schwarze Pumpe i nordöstra Tyskland finns en produktionsanläggning som använder bl.a. avfall från biomassa för att producera metanol och elektricitet. En viss del av produktionen skulle i analogi med grön el kunna klassas som biometanol. En av Ecotraffics samarbetspartners i Sverige, Nykomb Synergetics, har sedan tidigare goda kontakter med företaget SVZ (Sekundärrohstoff- Verwertungszentrum Schwarze Pumpe) som äger den nämnda anläggningen i Tyskland. Därför lades ett uppdrag på Nykomb inom projektet på att ta fram en underlagsrapport som beskriver produktionen vid SVZ och möjligheterna att importera biometanol från denna anläggning till ett ev. flottförsök i Trollhättan. Underlagsrapporten har bifogats i Bilaga 1. 3.2.3 Statoil Statoil har i dag den största produktionsanläggningen i Europa för att producera metanol, är dessutom en drivmedelsdistributör på den svenska marknaden. Tillsammans innebär dessa två faktorer att företaget är en viktig aktörer inom området. Statoil deltar också i en ovannämnda alliansen för användning av metanol i bränslecellfordon som skapats mellan olika intressenter inom området. Med ledning av Statoils nyckelroll bestämdes det därför att företaget (främst huvudkontoret i Norge) skulle kontaktas för att undersöka deras möjligheter och intresse för en eventuell medverkan i ett framtida projekt inom området. 3.2.4 Ford Amerikanska Ford var tidigt ute med metanoldrivna bilar (M85) på den amerikanska marknaden. Ford Taurus i bränsleflexibelt utförande (så kallad FFV 10 ) är en av de modeller som sålts i stora serier på denna marknad. Av den första generationen (t.o.m. 1995) importerades också en del bilar till Sverige. Dessa bilar var i första hand avsedda för drift med metanol och bensin men kunde också köras på etanol (E85). Under 1996 introducerades en ny modell av Taurus och då gjordes också en uppdatering av motor och avgasreningssystem. Detta kan sägas vara den andra generationen av bränsleflexibla bilar från Ford. Motorn fanns i utföranden optimerade för både metanol och etanol, varav den senare varianten importerades till Sverige. En tredje generation av tekniken har nu introducerats i Ford Focus FFV och den är främst avsedd för etanol (E85). Som resultatet av en teknikupphandling i Sverige började under hösten 2001 denna bil levereras till kund. 3.2.5 Övriga biltillverkare Efter en period på 90-talet med en tämligen stor försäljning av FFV fordon anpassade för drift med metanol (M85) i USA har intresset från biltillverkarna sedermera minskat väsentligt. En orsak kan vara att de FFV fordon som således inte kom att köra på metanol i särskilt stor utsträckning utan tankade bensin i stället. Uppbyggnaden av en infrastruktur för tankning av metanol kom aldrig till stånd i någon större omfattning. Försäljningen av FFV gav lättnader i de krav på minskad bränsleförbrukning för den sålda fordonsflottan (medeltal) och detta var onekligen en av drivkrafterna bakom satsningen på FFV i USA. För europeiska biltillverkare var ett problem i USA att de federala, delstatliga och kommunala fordonsflottor som var föremål för upphandling av sådana fordon som regel föredrog fordon för inhemska tillverkare. Intresset för att tillverka fordon i mindre serier är 10 FFV: Fuel Flexible Vehicle. I den fortsatta texten används detta begrepp för alla slags bränsleflexibla fordon även om begreppet använts främst av Ford. Andra förkortningar förekommer men de är inte lika vanliga. 13

självfallet inte stort. Något motsvarande program för metanol och bränsleflexibla fordon har inte funnits i Europa. 3.2.6 Metanol kontra andra drivmedel I kontrast till fallet med metanol har intresset till synes ökat för andra alternativa drivmedel under de senaste åren. Man kan inte förneka det faktum att det finns en viss konkurrens mellan drivmedlen i den mån att resurserna inte räcker till för stora satsningar på alla alternativen. Utan tvekan är det så att naturgas i dag tagit platsen som det drivmedel som biltillverkarna prioriterar högst. Vissa fordonstillverkare levererar fordon för LPG, och detta bränsle är vid sidan av etanol det mest använda drivmedlet världen över. Än så länge har dock LPG mest varit en marknad för konverteringar. Nederländerna är ett exempel på ett land som har en stor flotta av fordon som drivs med LPG. Väsentliga skattelättnader brukar som regel vara förknippade med en stor användning av LPG och naturgas, då fordon och tankningsutrustning för dessa drivmedel medför stora merkostnader jämfört med flytande drivmedel. Av ovanstående information framgår klart att intresset för metanoldrivna konventionella bilar är lågt i dag. Däremot verkar det som om metanoldrivna bilar med bränsleceller kommer att bli föremål för ett mycket stort intresse i framtiden. Problemet är att infrastrukturen för distribution och tankning av metanol borde byggas upp innan bränslecellbilarna introduceras i stor skala. Om man bortser från det nämnda samarbetet mellan företagen i metanolbränslecell konsortiet (MFCA), finns dock få initiativ från biltillverkarna för att lösa detta problem. En enkel sökning bland tänkbara leverantörer av metanoldrivna fordon har gjorts och i några fall har tillverkarna eller deras generalagenter i Sverige kontaktats för mer information. 14

4 RESULTAT I detta kapitel redovisas de underlag och sammanställningar som är det egentliga resultatet från projektet. Detta gäller såväl det material som insamlats som de (nya) resultat som kan anses ha genererats inom projektet. 4.1 Litteraturutvärdering I den litteratursökning i SAE:s GMD databas som utfördes användes sökbegrepp för att hitta referenser för både metanol och DME. Eftersom användning av metanol (i framtiden) är förknippad med bränsleceller gjordes också en separat sökning av sådana referenser. Resultatet för denna sökning kommenteras här inte i detalj utan endast några av de best intressanta publikationerna nämns och kommenteras. DME togs med i sökningen dels som komplement till metanol eftersom dessa drivmedel är snarlika i produktionssteget och dels för att DME under senare år har rönt ett allt större intresse, bl.a. från Volvo Truck Co. I sökningen hittades för metanol och DME under tidsperioden 1990 2000 följande referenser (2001 togs inte med eftersom året inte var slut än när sökningen gjordes): Metanol: 526 referenser, varav 469 var relevanta DME: 64 referenser, varav 57 var relevanta I litteratursökningar förekommer alltid problemet att en del träffar kommer med som egentligen borde hänföras andra områden. Dessutom listas också samlingspublikationer (t.ex. av typen SAE Special Publications ) m.m. som strängt taget inte kan klassificeras som en enskild publikation. Samlingspublikationer innehåller ofta en eller flera relevanta publikationer och på detta sätt kommer vissa publikationer att identifieras flera gånger. När referenser som inte hör hemma inom området sorteras bort erhålls de publikationer som klassats som relevanta enligt ovan. Som framgår av antalet rapporter dominerar metanol kraftigt, vilket inte är så konstigt eftersom DME rönt intresse bara under de allra senaste åren (i princip efter 1995, då flera av de citerade publikationerna presenterades). De flesta rapporter som hittats har publicerats av SAE, vilket inte är förvånande då denna organisation är den största av de som bidrar med rapporter till databasen. Ännu intressantare än antalet publikationer är fördelningen under åren. I Figur 1 visas antalet rapporter per år för metanol. Utöver stapeldiagrammen har även trendlinjer lagts till (polynom av 3:e och 5:e grad passade bäst, dvs. gav minst fel enligt regressionsanalysen). 15

Antal publikationer om metanol enligt sökning i SAE:s databas 1990-2000 90 85 Antal rapporter (st./år) 80 70 60 50 40 30 20 13 67 70 45 51 30 22 16 Antal studier Trend (poly, 3) Trend (poly, 5) Totalt antal träffar: 526 Antal relevanta: 469 31 39 10 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Figur 1. Antal relevanta SAE publikationer om metanol 1990 2000 Som framgår av Figur 1 ökade antalet publikationer kraftigt mellan 1990 och 1992. Det kan tilläggas att antalet publikationer före 1990 legat på en låg nivå, även om detta inte framgår av figuren. Mellan 1992 och 1998 minskade antalet publikationer kraftigt för att återigen öka de senaste åren. En trend som möjligen kan noteras är att perioden i mitten av 90-talet var de år som det i USA såldes flest antal personbilar för alkoholdrift. Svårt är att säga om det finns något samband mellan den förskjutning i antalet publikationer och antalet sålda bilar som verkar finnas (eftersom dessa toppar inte sammanfaller tidsmässigt). I dag säljs enligt uppgifter i Alternative Fuels Data Center (AFDC), som för statistik på området, inga bilmodeller som kan drivas med metanol i USA. Antalet tankningsställen med M85 har kraftigt reducerats och numera finns endast några enstaka stationer kvar i Kalifornien (jfr. med över 100 st. som mest). Den trend till uppgång i antalet publikationer, och därmed sannolikt också intresse för metanol, som finns de senaste åren kan främst tillskrivas det ökande intresset för bränsleceller. En genomgång av de enskilda publikationerna visar att majoriteten av dem på ett eller annat sätt kan kopplas till bränsleceller. Eftersom metanol förutsätts vara ett av de tänkbara drivmedlen för bränsleceller är det naturligt att detta drivmedel kommer upp i publikationer om bränsleceller. Flera av publikationerna behandlar dock mera specifika problem i sammanhanget, som t.ex. hantering av metanol och livscykelanalyser där metanol jämförs med andra drivmedel. Även om vätgas är det drivmedel som passar bäst till bränsleceller är ändock problemen med infrastruktur för distribution och tankning av detta drivmedel så stora att andra drivmedelsalternativ som t.ex. en speciellt anpassad bensin eller metanol kommit mer i fokus som alternativ till vätgas. I Figur 2 visas antalet publikationer för DME. Som framgår av figuren verkar det som om intresset för DME är ökande, även om antalet publikationer i detta fall totalt sett fortfarande är färre än för metanol. Eftersom det ännu inte finns några kommersiella fordon 16

avsedda för DME är det inte förvånande att antalet publikationer trots allt är relativt få. Det kan också vara värt att notera att den DME som för närvarande hanteras kommersiellt inte är av fordonskvalitet utan istället är det fråga om en teknisk kvalitet. Sannolikt skulle den förra specifikationen (för fordon) kunna vara något billigare än den senare (för kemisk/teknisk användning). Eftersom det ännu inte finns några praktiska erfarenheter av distribution av DME för fordonsdrift kan man förmoda att de första fordonen drivna med detta bränsle kommer att vara fordonsflottor. Med ledning av hur lång tid det tagit att bygga upp infrastruktur för distribution av andra drivmedel kommer det sannolikt att dröja länge innan DME är aktuellt för allmän användning. Inom den närmaste framtiden torde i första hand flottförsök i begränsade flottor vara av intresse. Antal publikationer om DME enligt sökning i SAE:s databas 1990-2000 20 18 Antal studier Trend (poly, 3) Trend (poly, 5) 19 Antal rapporter (st./år) 16 14 12 10 8 6 Totalt antal träffar: 64 Antal relevanta: 57 5 8 8 11 4 2 0 2 2 1 1 0 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Figur 2. Antal relevanta SAE publikationer om DME 1990 2000 Ecotraffics sammanfattning Utvärderingen av litteraturen har visat att intresset för metanol minskade under senare delen av 90-talet efter den topp som fanns i början av 90-talet. Under de senaste åren har dock intresset för metanol åter ökat som följd av det ökade intresset för bränsleceller. Användning av metanol i konventionella motorer harhaft lägre prioritet de senaste åren. Detta kunde emellertid vara en lämplig övergångsstrategi tillsammans med låginblandning innan bränsleceller kan kommersialiseras i stor skala. Man bör också notera att andra alternativa drivmedel, främst (fossil) naturgas, internationellt rönt mer intresse än metanol de senaste åren. 17

4.2 Produktion av metanol/dme 4.2.1 Produktionsmetoder och effektivitet Produktionsmetoderna för metanol och DME har beskrivits ingående i tidigare projekt där Ecotraffic medverkat [3, 4]. En fristående fortsättning på nämnda projekt pågår nu och ett nytt EU-projekt har initierats där en speciell fokusering kommer att göras på användning av avfall från biomassa som råvara för metanol/dme. En studie över energieffektiviteten för olika drivmedel framställda från biomassa eller naturgas har utförts i ett projekt för Vägverket. En svensk [5] respektive engelsk [6] rapport från detta arbete finns. I den (senare publicerade) engelska versionen av rapporten har också en komplettering gjorts där studiens resultat (likväl som förutsättningar för beräkningar) jämförts med andra studier. Även om man kunde nöja sig med att referera till tidigare utförda studier kan det ändå vara av vikt att göra en kort översikt av produktionsmetoderna för att bilden skall bli lite mer komplett. Några jämförelser mellan verkningsgraden för tillverkning av olika drivmedel kan också vara intressanta att belysa för att visa som motiv för de satsningar på metanol (och ev. DME) som föreslås. Jämförelse med drivmedel från råolja Råolja har under årmiljonerna omvandlats i berggrunden till en sammansättning som kan omvandlas (raffineras) till drivmedel (och andra produkter) på ett mycket energieffektivt sätt. Exempelvis kan bensin produceras (inklusive utvinning av råolja) med en effektivitet på över 80% och för dieselolja ligger motsvarande siffra nära 90%. En orsak till den förhållandevis låga effektiviteten för alternativa drivmedel är att systemverkningsgraden i produktionsprocessen som regel är lägre för dessa drivmedel än för de konventionella fossila drivmedlen. Bakgrunden till detta förhållande är att förädlingen av bioråvaran är mer energikrävande än raffinering av råolja, samtidigt som energianvändningen i produktionen av råvaran tillkommer. Råoljan kan i detta sammanhang ses som ett halvfabrikat där de processer som skett under årmiljonerna förändrat sammansättningen på ett för raffineringen fördelaktigt sätt. I många av produktionsprocesserna för biodrivmedel används dessutom en stor andel fossila bränslen. Dessa kan i många fall ersättas med biobränslen men det grundläggande problemet, som bl.a. leder till ökade kostnader, är i dock att effektiviteten är lägre vid produktion (odling) av råvaran och i produktionsprocessen för de alternativa drivmedlen jämfört med fossila drivmedel. Enkelt uttryckt leder en låg verkningsgrad i produktionen till att större mängder energi omsätts för en viss mängd drivmedel. Följden är att mindre mängd drivmedel produceras, vilket i sin tur leder till att en mindre mängd fossilt drivmedel kan ersättas. Det är med andra ord lika viktigt att försöka åstadkomma hög systemverkningsgrad för alternativa drivmedel som för konventionella drivmedel. De ovan nämnda förutsättningarna, dvs. att biodrivmedlen framställs från ny råvara, till skillnad från fossila bränslen som framställs från det halvfabrikat som råoljan är, medför dock att biodrivmedel generellt även framgent kommer att ha en lägre systemeffektivitet än drivmedel framställda från råolja. Eftersom stora skillnader ofta finns mellan olika drivmedel när det gäller effektivitet i framställningen finns skäl att prioritera alternativ med hög effektivitet. Undantag från regeln om lägre effektivitet vid produktionen av biodrivmedel finns dock och ett sådant är rapsmetylester, RME (och liknande fettsyreprodukter), där produktionen av bränslet i princip inskränker sig till pressning och 18