Ny teknik för motorer och drivmedel

Påverkan genom att introducera senaste generationen av teknik utgör en viktig och fundamental drivkraft för ekonomisk utveckling. Med teknik som har bättre verk- ningsgrader och minskade utsläpp nås även miljövinster. Förutsättningen för fram- gångsrikt införande av ny teknik är att spelreglerna är långsiktiga och ges rätt inci- tament. Yttre förutsättningar i form av ekonomisk konjunktur är också av stor be- tydelse. Investeringstakten sjunker oftast vid lågkonjunktur medan möjligheter till nyinvestering ökar vid högkonjunktur. Detta fenomen syns tydligt vid betraktande av lastbilsflottans åldersfördelning i Sverige.

83

Figur 45. Åldersfördelningen av alla Sveriges lastbilar följer konjunkturcyklerna genom åren.20

Tiden för att nå genomslag avseende utbytt fordonsflotta är direkt kopplat till den ekonomiska och tekniska livslängd som exempelvis lastbilar har. Den tidslängd som en lastbil bedöms ha är mellan 8 och 15 år. Fordon som kör längre sträckor har en kortare livslängd än de som kör kortare distribution. Paradoxalt nog innebär det att äldre fordon med sämre miljöprestanda används längre i miljöer där människor vistas. Detta är också anledningen till att vissa städer infört miljözoner med krav att lastbilar inte får vara äldre än 8 år.

Sett över tiden har den tekniska utvecklingen i samverkan med lagstiftningens krav kraftfullt förbättrat miljöprestanda för lastbilar avseende de reglerade emissionerna.

Beteckning R49 (-1) Euro 0 Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 EEV

Lag från 1982 1990 1993 1996 2000 2005 2008 2000 Introduktion 1987 1991 1993 1999 Enhet g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh NOx 18 14,4 9 7 5 3,5 2 2 HC 3,5 2,45 1,1 1,1 0,66 0,46 0,46 0,25 PM 0,14 0,08 0,1 0,02 0,02 0,02 CO 14 11,2 4,5 4 2,1 1,5 1,5 1,5

Figur 46. EU:s lagkrav avseende lastbilars miljöprestanda.21

För att nå de nya låga utsläppsnivåerna fordras även renare bränslen. Sverige har sedan början på 1990-talet infört diesel med mycket låg halt av svavel och aroma- tiska ämnen. Europa i övrigt inför successivt renare bränslen som minskar utsläp- pen av svaveldioxid, partiklar och kolväten.

Andel 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 Andel

Figur 47. Dieselkvalitet för vägtransporter i Europa22 < 10/50 ppm svavel i de gula områdena (ljust) < 350 ppm svavel i de blå områdena (mellanljust) < 50/350/500 ppm svavel i de röda områdena (mörkt)

Öster om de röda områdena förekommer 500 – 2000 ppm svavel

Sedan början på 1990-talet har ett flertal projekt bedrivits i Sverige inom tung last- bilstrafik23 _{med syfte att i olika omfattning testa nya alternativa drivmedel i prak-}

tisk drift. Testerna har omfattat naturgas, etanol, rapsmetylester, el/diesel-hybrider samt biogas. Framtida tekniker och drivmedel som kan komma ifråga för praktiska tester är dimetyleter, Fischer-Tropsch-diesel samt på lång sikt även bränsleceller. I början av 1990-talet påbörjades ett pilotförsök med en lastbil som drevs med naturgas. Fordonet var en lastbil som placerades i Stockholm trots att gas endast fanns tillgängligt i Malmö vid denna tid. För att förse fordonet med naturgas var bilen försedd med ett tankpaket. Detta paket togs loss och skickades till Malmö när det var tom för påfyllning. Bilen blev under denna tid därför mest stillastående. Efter en tid förflyttades bilen till Malmö och senare Göteborg och kom att bli det

85

Nästa projekt med syfte att introducera alternativa drivmedel i Sverige var inom drift med metan och benämndes LB 50, vilket senare blev det LB 30 (30 fordon) och syftade till att testa naturgas och biogas. Fordonstypen som användes var en Volvo FL10 vars stora nackdel var att fordonet ej var praktiskt lämpligt att använda för distribution i tätort då det var för stort. Vidare var dess räckvidd för liten för längre transportuppdrag. LB30 kom att omfatta i huvudsak naturgas.

Delvis parallellt i tiden initierades vid denna tid ett projekt att introducera etanol- drivna lastbilar. Försöket kom att omfatta 6 fordon i distributionstrafik. Fordonen var Volvos modell Fl 7. För projektet lät Volvo bygga om dessa motorer. Fordo- nen hade inledningsvis vissa bekymmer med driftsäkerheten på grund av den oprö- vade tekniken. Sammantaget blev dock fordonen tillförlitliga och kunde utföra sina uppdrag väl. Möjligen var bilen något stor för ren tätortsdistribution. Den stora nackdelen med detta projekt var att priset på etanol kraftigt ökade under projektet samt att energiinnehållet i etanol jämfört med diesel är avsevärt lägre. En liter die- sel motsvaras av 1,6 liter etanol. Merkostnaden för driften för fordonen var nästan 30 % högre än motsvarande dieselbil, vilket omöjliggjorde en kommersiell intro- duktion av etanol.

Alternativbränsleutredningen 1996 pekade på behovet att se på bränslets ursprung samt alla de olika miljökonsekvenser de medför för att därefter klassificera dem och beskatta dem rättvist och därigenom lyfta fram dem framför konventionella fossila drivmedel. Biogas lyftes upp som ett förordat bränslealternativ. Mot denna bakgrund formade nästa projekt inom tester av metandrivna tunga fordon som kom att benämnas Biobil. Syftet var att samla en mängd olika aktörer kring en större upphandling av lämpliga typer av lastbilar drivna med metan ifrån huvudsakligen biogas. Motorerna i Biobil skulle inkludera en automatisk omställningsteknik som möjliggjorde olika kvaliteter på metangasen. På detta vis skulle fordonen dels kun- na köras på naturgas och biogas växelvis samt att dessa fordon skulle kunna levere- ras på världsmarknaden utan problem med olika kvaliteter på gasen. Flera olika kommunala aktörer har även köpt in naturgasdrivna fordon för renhållning. Vidare har ett antal producenter av biogas allt mer kommit igång vilket möjliggjorde in- troduktion av gastdrivna lastbilar utöver de som projekterats i Biobil. Biogas be- döms idag främst som ett nischbränsle.

Rapsmetylester, RME var och är ett bränsle som i olika omfattning introducerats i kommersiell drift dels som inblandning och dels som ett eget bränsle. Tekniskt har detta fungerat väl, men invändningar har rests mot resursanvändning vid odling, utsläpp av kväveoxider samt tillgången på RME. Sannolikt kommer detta bränsle att leva kvar som ett intressant nischbränsle och alltmer förekomma som inbland- ning i diesel.

Hybridlösningar med konventionell förbränningsmotor i kombination med elmotor har testats i två separata försök. Ett projekt inkluderade två fordon med seriehybrid där fordonet kunde köras i eldrift under ca tre mil. Det andra projektet inkluderade

sex parallellhybrider som i huvudsak uppvisade samma prestanda. Fordonen uppvi- sade visserligen förväntade prestanda, men deras begränsade lastförmåga på grund av batteriernas vikt gjorde dem svåra att använda. Det kanske allvarligaste proble- met var att de var tillverkade utanför den ordinarie verksamheten d.v.s. de var inte tillräckligt tillförlitliga samt att service inte kunna utföras av ordinarie verkstäder. Hybridlösningar ses som ett fortsatt intressant och realistiskt utvecklingsområde. För stunden bedrivs fortsatt utveckling inom traditionell dieseldrift där det mest lovande området är variabel förbränningskompression som ska leda till avsevärt lägre emissioner som kommer att kunna möta Euro 5 och EEV-krav. Om detta kopplas samman med Fischer-Tropsch diesel baserad på förnybar energi kan detta vara ett nytt framtidsspår. Ett annat intressant område är DME, diemetyleter som för närvarande testas av Volvo i en 9-liters lastbilsmotor. Nästa utvecklingsgenera- tion av denna motor håller på att utvecklas. DME kan produceras från syntesgas som i sin tur kan baseras på naturgas eller biogas. Fördelen med DME är att det är ett energieffektivt bränsle som liknar diesel och kan fungera även för längre tran sportavstånd. Dess nackdel är att det fordrar ett nytt distributionssystem av en gas som visserligen fordrar måttlig men ändå kompression för att hållas flytande. Denna kortfattade historik visar övergripande på problemen med att införa nya alternativa drivmedel för minskad miljöbelastning. De kan sammanfattas i följande punkter:

- Ekonomin måste vara likvärdig andra konventionella lösningar - Tekniken måste vara tillförlitlig

- Fordonet måste vara kompatibelt med övriga fordon i en fordonsflotta - Service måste kunna erhållas integrerat med befintliga serviceavtal - Drivmedlet måste ingå i fordonsleverantörens strategiska målsättning

87

Figur 48. Det finns ett brett spektra av olika framtida bränslen24_{. Vilket som blir}

framtidens alternativ är fortfarande oklart. Sannolikt kommer det att finnas flera olika bränslen i framtiden.

Naturgas Kol Biomassa Sol, vatten och vind Olja Elektricitet Diesel RME DME Bensin Propan FTD Syntesgas Metan Alkoholer Vätgas