Náttúran.is

Samgöngur - Eldsneyti

Bensín og dísel olía eru útbreiddustu orkugjafar fyrir farartæki. Það er mikilvægt að finna og þróa nýja orkugjafa sem hafa ekki eins neikvæð umhverfisáhrif. Til fjölda ára hefur verið unnið að þróun sparneytnari gerða bensín og díselbíla, tvinn-bíla, metan-, vetnis- og rafbíla því baráttan stendur um næstu kynslóð kaupenda, þeirra sem eiga eftir að krefjast sparneytnari, hagkvæmari og minna umhverfisspillandi bíla.

Orkuskipti
Að skipta um orku í samgöngum er ekki auðvelt mál og fyrir utan framleiðslu og dreifingu á orkunni þarf að skoða aðlögun að þeim mótorum sem fyrir eru. Best er ef ný orkutegund passar án mikilla vandkvæða á eldri farartæki, hér má nefna lífdísel og etanól. Það er þó rétt að geta þess að allar vélar eru hannaðar fyrir það eldsneyti sem þeim er ætlað. Því koma alltaf upp ýmis vandamál ef annað eldsneyti er notað. Verra er ef nýtt eldsneyti kallar á miklar breytingar á eldri búnaði. Þar má nefna t.d. metan sem krefst stórra gaskúta með tilheyrandi kostnaði og rýrnunar á notagildi bílsins. Metanið er á mörkunum að sleppa inn sem valkostur fyrir gamla bíla en auðveldari fyrir nýjar gerðir því þá má hanna yfirbyggingu bílsins með tilliti til gaskútanna.  Versti kosturinn er þegar skipt er í nýja orku með nýjum vélum. Hér má nefna vetni og rafmagn. Svo miklar breytingar verða ekki framkvæmdar nema á áratuga skeiði og varla nema nýja tæknin sé ódýrari en sú sem fyrir var. Orkuskipti á Íslandi felast í því að skipta um eldsneyti á skipaflotanum, vinnuvélum, vörubílum og rútum.  Þetta eru allt tæki sem knúin eru áfram af stórum díselvélum. Ekki má heldur gleyma flugvélaflotanum. Fólksbílar skipta litlu máli í þessu sambandi en hætt er við því að áhugi stjórnvalda og almennings beinist fyrst og fremst að einkabílnum þegar hugsað er um orkuskipti í samgöngum.

Lífdísel er sá lífræni umhverfisvæni orkugjafi sem á hvað mesta möguleika að verða að raunveruleika í dag. Lífdísel er framleitt úr jurtaolíu eða dýrafitu en miklar vonir eru bundnar við framleiðslu úr þörungum. Tilraunaverkefni hafa verið í gangi á vegum Siglingastofnunar með ræktun á repju til framleiðslu jurtaolíu og lífdísels hér á landi en N1 hóf innflutning á lífdísel árið 2007 og afgreiðir það frá þremur þjónustustöðvum þ.e. Hringbraut, Skógarseli og Reykjavíkurvegi. Praktísk vandamál setja þó enn sem komið er strik í reikninginn en jaft og þétt lærist á vandamálin og lausnir finnast. Þegar lífdísel er sett á eldri bifreiðar þá vill það gerast að lífolían leysir upp gamla skán og útfellingar í olíutanknum og leiðslum. Þessi uppleysta skán verður að gruggi sem fer með eldsneytinu fram í hráolíusíu. Gott er að setja grugg-glas með möguleika á hraðlosun, rétt fyrir framan hráolíusíuna sem gefur færi á að verja síuna því síur kosta sitt. Einnig þarf að varast uppleysta skán úr leiðslunni frá síu fram í olíuverk.  Afleiðingarnar af stíflaðri hráolíusíu eru gangtruflanir og lítið afl. Ef lífdíselolía er notuð á nýja bifreið eru gamlar útfellingar ekki vandamál í eldsneytiskerfninu en mikilvægt er að athuga hvað framleiðandinn segir varðandi ábyrgð. Nýjustu díselvélar eru með háþróuðum eldsneytisbúnaði sem vinnur á gríðarmiklum þrýstingi og örstuttum skammtagjöfum. Kornastærðir og smureiginleikar eldsneytisins skipta miklu máli varðandi endingu vélarinnar og því mikilvægt að eldsneytið uppfylli þær kröfur sem framleiðandinn setur. Til að forðast erfiðleika er lífdíselolíu oft blandað saman við jarðdíselolíu. Þá gjarnan í hlutföllunum 5% - 20% lífdísel á móti 95% - 80% jarðdísel.

Etanól er framleitt með gerjun lífmassa. Lífetanól E85 er blanda af 85% etanól og 15% bensín og er það fáanlegt á eldsneytisstöð Olís við Álfheima. Einnig vann Brimborg að því að koma etanól bílum á kortið hérlendis. Ástæðan fyrir því að blanda bensíni út í etanólið er kannski fyrst og fremst sú að gera það ódrekkandi, en einnig til að auðvelda kaldræsingu á vélinni og passa upp á smureiginleika eldsneytisins. Etanól hefur verið gerjað úr sykurreyr eða korni en unnið er hörðum höndum að því að þróa aðferðir til að vinna etanól úr sellulósa því hækkun matarverðs vegna, meðal annars eldsneytisræktunar, hefur verið harðlega gagnrýnt. Ef etanól er notað á eldri bifreið skal gæta þess að gúmmíslöngur og eldsneytiskerfið þoli eldsneytið. Ef etanól er notað á nýja bifreið fer best á því að hún sé hæf til að brenna E85. Slíkar bifreiðar hafa skynjara sem athuga eldsneytið og stilla blöndunarhlutfall og aðra eiginleika vélarinnar eftir því hvað er á tanknum.

Metan er endurnýjanlegur orkugjafi og verður til við rotnun lífmassa, t.d. lífrænn úrgangur á sorphaugum. Vonir standa til að metan verði meira notað á farartæki í framtíðinni því það að aka á metani er í tvennum skilningi umhverfisvænt. Í fyrsta lagi gefur brennslan frá sér minna af koltvísýringi miðað við bensín eða dísel og í öðru lagi er metangasið sem slíkt verulega slæm gróðurhúsalofttegund. Það er því betra að nota metangasið til að knýja bíla og spara þannig innflutt bensín því sorphauga-metan er ávallt brennt hvort sem er. Enn fremur má búast við miklu magni af ódýru metangasi á mörkuðum því með nýrri bortækni er ógrynni af jarðgasi gert aðgengilegt. Það ætti að leiða til þess að fleiri gerðir bifreiða verða framleiddar fyrir CNG (Compressed Natural Gas) eða LPG (Liquefied Petroleum Gas). Það er hugsanlegt að slíkt eldsneyti verði flutt inn til landsins en vandamálið með gasið er það hvað það er dýrt í flutningum og geymslu. CNG er metangas undir gífurlegum þrýsting (300 loftþyngdir) sem kostar dýra tanka úr þykku stáli eða koltrefjum. LPG er grill og kveikjaragasið, blanda af própan og bútan gasi, sem hafa lengri kolvetniskeðjur heldur en metan. Það verður fljótandi og meðfærilegt við mun lægri þrýsting en metan og því auðveldara að flytja það.

Metan hf. hefur nú um nokkurra ára skeið framleitt metangas á haugunum í Álfsnesi og selt á hagstæðu verði en enn sem komið er eru aðeins örfáar áfyllingarstöðvar á höfuðborgarsvæðinu sem virkar ekki nógu hvetjandi fyrir fólk til að kaupa sér metanbíl. Einnig er kvartað undan lágum þrýstingi frá dælu við ákveðnar aðstæður. Vonir standa þó til að úr því verði bætt á næstu árum því veruleg aukning er að verða á framboði metanbifreiða. Vert er að fylgjast vel með hvaða metanbílar eru í boði því að bílaumboðin eru nú öll að taka við sér.

Hægt er að umbreyta venjulegum bílum í metanbíla, Borgarholtsskóli tók af skarið árið 2007 og tók breytingarferlið inn á kennsluskrá bíliðngreina. Vélamiðstöðin ehf., MeGas ehf. og Einn grænn ehf. bjóða upp á metanbreytingar í dag og fer bílum fjölgandi sem aka um á metani.

Metangasbílar eru yfirleitt tvíorkubílar, með háþrýstikút fyrir gas og bensíntank. Þannig er óhætt að fara í langkeyrslu og nota bensín þar sem ekki er aðgangur að gasi. Misjafnt er eftir gerðum hvort bensíntankurinn sé fullvaxinn (50-70 lítrar) eða bara neyðartankur (15 lítrar). Einn tæknilegur ókostur hefur fylgt gasinu og það er skortur á innri kælingu í brunahólfi vélar við mikið álag. Bensín er fínn úði í vökvaformi sem gufar upp í gasform áður en það brennur. Við uppgufunina kælist loftið í brunahólfinu.  Þetta fyrirbrigði þekkja þeir sem reka keppnisbíla í rallíi og fleiri greinum. Eyðslan er margföld á við venjulega bíla þar sem bílarnir eru keyrðir á hárri þjöppu og þurfa mikla innvortis kælingu sem er gerð með auknu magni af bensíni. Metan hefur ekki þessa kælieiginleika þar sem það er gas og því verður engin uppgufun. Þegar metan er notað á eldri bifreið þarf að bregðast við þessari vöntun á kælingu þegar vélin er keyrð á miklu álagi. Undir venjulegu álagi er keyrt 100% á metangasi en við mikið álag er hægt að keyra á blöndu af metangasi og bensíni til að fá kælinguna.

Vetni var talin hinn fullkomni orkugjafi fyrir bifreiðar, hvort heldur sem það var notað til að framleiða rafmagn með orkusellu eða sem eldsneyti á brunavél. Þegar vetni brennur kemur nefnilega ekkert nema vatnsgufa og það hefði leyst mörg vandamál varðandi mengun stórborga.  En málið er ekki svona einfalt. Vetni er annað hvort unnið úr jarðgasi eða framleitt með rafgreiningu á vatni. Í fyrra tilfellinu er jarðgas (metan) hvarfað við vatnsgufu og verður til vetni, koltvísýringur og hiti. Ef vetnið er notað á brunavél þá vaknar eðlilega spurningin, af hverju ekki að nota metangasið beint? Ef vetnið hefur verið framleitt með rafgreiningu og er notað á orkusellu, væri ekki ódýrara og einfaldara að nota bara rafgeymi? Vetni er vandmeðfarið efni, til dæmis er erfitt að geyma það vegna þess að bæði er það á gasformi og svo eru mólikúlin svo lítil að það er erfitt að koma í veg fyrir leka og þar að auki smýgur vetnið inn í yfirborð málma, veikir þá og gerir þá stökka. Þannig að öll umgjörðin í kringum vetnið þarf að vera úr mjög vönduðum þrautprófuðum efnum. Ísland skipaði sér á tímabili sess sem verðandi vetnisþjóð og töluverðu fé var varið til verkefna sem tengdust þróun og kynningu á vetnishugmyndinni.

Íslensk NýOrka hf. var í framvarðasveit fyrir vetnisrannsóknir hérlendis. Langt er þó í land að vetnisbílar verði raunhæfur kostur fyrir hinn almenna borgara og skiptar skoðanir á því hvort að vetni sé raunhæf lausn þar sem vetni er ekki orka í sjálfu sér heldur orkuberi. Nokkrir vetnisbílar voru fluttir til landsins í tengslum við rannsóknarverkefni en bílaleigan Hertz bauð upp á vetnisbíla til leigu sem var í fyrsta skipti í heiminum sem almenningi gafst kostur á að leigja vetnisbíla. Rekstur bílanna hefur þó verið erfiðleikum bundinn af ýmsum ástæðum. Ekki síst þeirri að aðeins er ein vetnisáfyllingarstöð á landinu, á Ártúnshöfða í Reykjavík en þar að auki voru bilanir að hrjá bílana.

Rafbílar
EVEN / Northern Lights Energy vinnur nú hörðum höndum að rafbílavæðingu Íslands en rafbílar eru af mörgum taldir vera besta lausnin til framtíðar, ekki síst fyrir Ísland þar sem raforka er unnin á minnna umhverfiskaðlegan hátt hér á landi en víðast hvar í heiminum. Ýmsir kostir eru við rafbílinn svo sem ódýr rekstur og gangviss og öruggur vélbúnaður. Á móti því vinnur að rafbílar eru dýrir, þrátt fyrir niðurfellingu á tollum og gjöldum og auk þess er áhætta varðandi endingu rafgeymanna. Einnig er möguleiki að skattheimta breytist í framtíðinni, ef ríkið fer að innheimta km-gjald í stað núverandi skattlagningu á eldsneyti. En ef rafgeymavandamálið leysist á næstu árum þá er mjög líklegt að Ísland muni hella sér í rafbílavæðinguna af fullum þunga.

Hefðbundnir bílar
Ef valið stendur milli dísel- eða bensínbíls er vert að hafa í huga að díselbíll eyðir um 25% minna eldsneyti en sambærilegur bensínbíll. Hins vegar myndast um 16% meiri koltvísýringur við bruna á einum lítra af díselolíu en bensíni. Það þýðir að við val á milli tveggja bíla verður díselbíllinn að eyða um 16% minna en bensínbíllinn til að vera sambærilegur varðandi losun gróðurhúsaloftegunda. Við þetta bætist að díselbílar menga meira af svifögnum og köfnunarefnisoxíðum en bensínbílar þó svo að díselbílar séu ávallt að batna. Sparneytni díselvélanna kemur best í ljós í langkeyrslu, þeir eiga erfiðara með að skila lágri eyðslu á stuttum leiðum. Sama gildir fyrir bensínbíla, köld bensínvél eyðir miklu þar til hún hefur náð vinnsluhita. Bensínið brennur nefnilega ekki, yst út við kalda veggi vélarinnar. Hér ættum við að athuga kosti hreyfilhitaranna. Bæði er það að vélin er miklu fljótari að ná eðlilegum vinnsluhita, með minni mengun og aukinni sparneytni í för, og svo er farþegarýmið orðið hlýtt og notalegt á augabragði. Ekki slæmt á köldum vetrarmorgni.

Tímamót í Kattegat

Sl. mánudag urðu ákveðin þáttaskil í vindorkuframleiðslu í Danmörku þegar 36. myllan í Anholt vindmyllugarðinum í Kattegat var tekin í notkun. Þar með var uppsett afl vindorkustöðva úti fyrir ströndum Danmerkur komið í 1 GW, sem dugar fyrir u.þ.b. milljón heimili. Séu vindorkustöðvar á landi taldar með er uppsett afl vindorkustöðva í Danmörku að nálgast 4 GW. Bretar eru eina þjóðin í heiminum sem fær meiri raforku en Danir frá vindmyllum á hafi.
(Sjá frétt Teknisk Ukeblad í gær).

Metanreiknivél Orkuseturs

Á vef Orkuseturs er reiknivél sem hjálpar fólki að bera saman stofn- og rekstrarkostnað metanbíla og hefbundinna bíla með afar einföldum hætti. Reiknivélin sýnir að spara má mörg hundruð þúsund í eldsneytiskostnað og nú eru metanbifreiðar líka á hagstæðara verði. Aukabónusinn er svo tilheyrandi gjaldeyrissparnaður og minni útblástur gróðurhúsalofttegunda.

Sjá metanreiknivél á vef Orkuseturs.

Engin afsökun
Það hefur sjaldan verið mikilvægara að draga úr gjaldeyriskostnaði Íslandinga. Innfluttningur á jarðefnaeldsneyti er stór kostnaðarliður fyrir þjóðarbúið og talsverður hluti af dýrmætum gjaldeyri fer í að knýja fjölskyldubíla landsmanna. Það eru ekki allir nógu meðvitaðir um tilvist og kosti innlenda og umhverfisvæna eldsneytisins metans. Metan eða hauggas er framleitt úr sorpi hér á Íslandi og er afar umhverfisvænt. Það sem meira er að metan er miklu ódýrara og metanbílar eru að engu frábrugðnir hefbundnum bílum í gæðum. Vegna afslátta á vörugjöldum eru metanbílar í raun bæði ódýrari í innkaupum og rekstri. Í Reykjavík er enný á aðeins ein metanstöð en hún er hinsvegar á besta stað í Artúnsbrekkunni í alfaraleið fyrir stóran hluta bæjarbúa.
Stærsti hluti metanbíla hefur bensíntank til vara sem eykur sveigjanleikann og tryggir að enginn lendir vandræðum þó að metanið þrjóti fjarri metanstöðinni.
Það má því segja að enginn afsökun sé fyrir borgarbúa að kaupa EKKI metanbíl næst þegar ný bifreið er tekin í notkun. Vegna þess að:

• Metanbílar búa yfir sömu gæðum og hefðbundnir bílar
• Metanbílar eru miklu ódýrari í rekstri
• Metanbílar nota innlent eldsneyti
• Metanbílar eru ódýrari í innkaupum
• Metanbílar eru umhverfisvænir
• Metanbílar stuðla ekki að hnattrænni hlýnun
• Metanbílar spara gjaldeyri
• Metnabílar eru ekki flóknari í akstri en hefðbundnir bílar
• Metanbílar geta skipt yfir í bensín þegar metanið þrýtur

Enn ein ástæða til að skipta yfir í metan
Með tilkomu breytinga á lögum nr. 29/1993 (http://www.althingi.is/altext/139/s/pdf/0658.pdf) sem samþykktar voru á Alþingi þ. 1. janúar 2011 er tollstjóra heimilt að endurgreiða vörugjald af ökutækjum sem hefur verið metanbreytt þannig að ökutækið nýtir metan í stað bensíns eða dísilolíu og hefur verið skráð sem slíkt hjá Umferðarstofu. Fjárhæð endurgreiðslu vörugjalds skv. 1. mgr. skal vera 20% af kostnaði við breytinguna samkvæmt reikningi breytingaverkstæðis en þó ekki hærri en 100.000 kr. Vörugjald skal því aðeins endurgreitt að ökutæki sé yngra en sex ára við breytingu, miðað við framleiðsluár, og útbúið að lágmarki 78 lítra metangeymi.

Vikulegt grænt flug yfir Atlantshafið

Hollenska flugfélagið KLM tilkynnti á dögunum að hér eftir verði boðið upp á flug milli New York og Amsterdam einu sinni í viku, þar sem eingöngu verður brennt endurnýjanlegu flugvélaeldsneyti úr notaðri matarolíu. Auk KLM hafa flugfélögin BA, Delta og Virgin Airlines lagt mikið fé í þróun endurnýjanlegs eldsneytis. Sérstaklega er horft til möguleika sem taldir eru liggja í framleiðslu eldsneytis úr þörungum.
(Sjá frétt BusinessGreen í gær).

Grafík: Flugvél yfir Íslandi, Guðrún A. Tryggvadóttir og Signý Kolbeinsdóttir.

Eldsneyti úr sólarljósi og CO2

Miklar vonir eru bundnar við nýja tækni til að framleiða eldsneyti úr koltvísýringi með aðstoð sólarljóssins, en hópur vísindamanna undir stjórn Heriot-Watt háskólans í Edinborg vinnur að þessu. Hópurinn fékk nýlega styrk upp á 1,2 milljónir sterlingspunda (um 226 millj. ísl. kr.) til að auka skilvirkni í framleiðslunni og gera hana samkepnnishæfa á markaði. Afurðin úr ferlinu getur t.d. verið metan eða metanól, og ef vel gengur ætti þetta að geta minnkað kolefnislosun út í andrúmsloftið um 700 milljón tonn á ári, sem er meira en öll árleg losun Bretlands.
(Sjá frétt EDIE í gær).

Grafík: Heysátur og tilraunaglös, Guðrún A. Tryggvadóttir og Signý Kolbeinsdóttir.