tisdag 23 juli 2013

SVERIGE SATSAR PÅ FEL DRIVMEDEL


Biogasens metan är ett förnämligt förnybart bränsle. Men i Sverige nonchaleras tyvärr det faktum att i praktiken är DME (dimetyleter) mycket bättre än biogas som drivmedel. Biogas kan nämligen efter en enkel kemisk omvandling bli det ypperliga drivmedlet DME.

Samma metan i biogas och naturgas
Anaeroba (syreoberoende) bakterier hör till planetens äldsta livsformer. Efter dem kom gröna växter och fotosyntes, som berikade atmosfären med syre, vilket förvisade anaeroba bakterier till syrefria miljöer, där de finns än idag: Våtmarker som kärr och träsk (sumpgas) samt även i de flesta däggdjurs (särskilt idisslares) matsmältning. Biogas är helt enkelt dessa anaeroba bakteriers avfallsprodukt, vars för oss från energisynpunkt värdefulla huvudbeståndsdel är metan.

En biogasanläggnings rötkammare kan liknas vid den största av kons fyra magar, våmmen. Ända sedan 1800-talet har människan byggt sådana ”våmmar” av betong, tegel, stål eller numera även plast för rötning av gödsel, avloppsslam eller annat organiskt avfall. Den utvunna gasen består, räknat på volym av 50-70 % metan, resten huvudsakligen koldioxid.

Världen upplever idag en makalös naturgasboom. Huvudbeståndsdel i naturgas är samma metan som i biogas. Gasboomen är naturligtvis ytterst välkommen då oljeutvinning sedan några år gått i stå. Olja tycks obönhörligt stiga i pris. I USA är olja nu 4 till 5 gånger dyrare än naturgas räknat på energiinnehåll.

De nya naturgaskällorna ligger ofta illa till geografiskt i förhållande till konsument och saknar pipeline. Det har medfört en stark teknisk utveckling på ett område som kallas GTL (Gas To Liquid). Reformering av metan till metanol via syntesgas har förbättrats och blivit ekonomiskt fördelaktigare. George Olah (nobelpris i kemi 1994) har på sistone även lanserat en enkel process ”bypassing synthesis gas”, vilket gör metanolframställning av metan vid källan ännu fördelaktigare oavsett om det är natur- eller biogas.

DME mycket bättre än biogas som drivmedel
Biogasens metan kondenserar till vätska först vid -163 oC. Även om det finns kryogen teknik för LBG (Liquefied BioGas), så är det CBG (Compressed BioGas) som gäller i transportsektorn. Det normala är att gasen står under 200 bars tryck. Gasen är ändå fortfarande långt från förvätskning men tar 200 gånger mindre plats. Det energiinnehåll som ryms i denna komplicerade tank är ändå bara 21 % jämfört med en okomplicerad tank med bensin/diesel av samma volym. För att nå ökad räckvidd är det därför regel att fordonet är ”dual fuel”, det vill säga har bränslesystem även för bensin eller diesel.

Dimetyleteer, DME är den enklaste etern. Det är okomplicerad kemi att omforma metanol till DME. 2 molekyler metanol blir 1 molekyl DME och 1 molekyl vatten. Det innebär at 1 kg metanol blir 0,72 kg DME.

DME kondenserar till vätska redan vid -25 oC eller vid rumstemperatur 5 bars tryck. I en sådan relativt enkel tank ryms då DME motsvarande ett energiinnehåll på 55 % jämfört med en tank med bensin/diesel av samma volym.

Energiinnehåll och därmed körsträcka är alltså 55/21=2,6 gånger längre för bilen med den enkla tanken (trycket 5 bar) med DME jämfört med gasbilen och dess komplicerade, dyra tank (tryck 200 bar) av samma volym med CBG.

Till detta kommer att CBG innebär betydligt högre komplexitet och därmed kostnader även i infrastrukturen. En mack för CBG kostar ca 7 miljoner kronor, en mack för DME bara tredjedelen.

Det ypperliga drivmedlet DME
Redan för sex år sedan åkte dåvarande Volvo-chefen Leif Johansson runt med sju lastbilar drivna av olika fossilfria drivmedel och ville ha besked från politiskt håll vad man skulle satsa på.

Förutom lastbilarna visade han också upp resultatet av Volvos noggrant genomförda ”song contest” mellan de sju alternativa drivmedlen. Bäst i test var DME (dimetyleter) med 28,5 poäng. CBG (Compressed BioGas) fick 22,5 och etanol kom sist på 17,5 poäng.

Efter Sverige fortsatte kortegen ut i världen. Trots det facit som Volvo då visade upp, och trots att tio Volvo lastbilar i ett lyckat pilotprojekt tillsammans gått över en miljon km i kommersiell trafik på svensk DME producerad på pappersindustrins biprodukt svartlut, så fortsätter Sverige att satsa på CBG.

Inte undra på att Volvo har valt Kalifornien för sin lansering av en DME-version av sin D13, världens vanligaste dieselmotor på över 10 liter. Volvo Truck samarbetar där med Oberon Fuels och den stora livsmedelskedjan Safeway.

Oberon gör DME småskaligt och lokalt genom kemisk omvandling av biogas till DME. På så sätt kommer man runt att det än så länge saknas infrastruktur för DME. Safeway deltar för att på sikt kunna driva sin stora lastbilsflotta klimatneutralt med DME.

För några år sedan fick Volvo frågan: ”Vad har DME för nackdelar?” Svar: ”Det har vi letat efter länge, men inte hittat några.”

J-G Hemming

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar