SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Låginblandning av etanol i diesel och bensin
– hur fungerar det?Erfarenheter från BEST-projektet
Urban Löfvenberg, SEKAB BioFuels & Chemicals AB
Transportforum 2010
13-14 januari i Linköping
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Alldeles utmärkt….
….men……
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Agenda
• Inledning
• Kort om låginblandning – projektet
• Testade bränslen
• Etanol i bensin
• Etanol i diesel
• Vad säger användare och motortillverkare
• Slutsatser
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Låginblandning i USA
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Låginblandning i Sverige
1997 börjar OK som första bensinbolag, på vissa stationer, erbjuda bensin med 10 procents
etanolinblandning. De andra bensinbolagen följer efter.
På grund av rådande EU-bestämmelser blir man år 2000 tvungen sänka etanolnivån till 5 procent och de så kallade E10-
pumparna avskaffades.
E101997-2000
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Testade bränslen
• Bensinbränslen E10 – emissionstester i testcell och
demonstrationsförsök med personbilar HE15 – emissionstester testcell och
demonstrationsförsök med personbilar
• Dieselbränslen E-diesel – emissionstester i motorbänk ED-diesel – emissionstester i motorbänk och
demonstrationsförsök med bussar
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Biofuel Region
E-diesel
ED-diesel
HE15
E10
E10
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Testade bensinbränslen
E10
• 10 % vattenfri förnybar etanol, EN15376
• 90 % bensin, EN228.
• E10 kan användas i de flesta moderna bensinmotorer.
HE15
• 15 % vattenhaltig förnybar etanol, (95 %)
• 85 % bensin, EN228.
• Den totala vattenhalten är cirka 0.6 %.
• HE15 kan användas i bensinmotorer utan modifiering av motor och bränslesystem.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Testade dieselbränslen
E-diesel
• 7.7 % vattenfri förnybar etanol, EN15376
• ~0.62 % additiv • ~91.7 % diesel, EN590.
• Etanolhalten kan variera från 5 till 15 %
• Beroende på tillsatsmedel kan det variera från 0.5 till 5 %.
ED-diesel
• 10 % etanolderivat från förnybar råvara.
• 90 % diesel (5% RME), EN590.
• Etanolderivatet kan blandas up till 50/50 med diesel
• 15 % inblandning är optimalt som bränsle.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
LÅGINBLANDNING I BENSINE10 och HE15
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Flexipumpar i Baskien
14 flexipumpar installerades under BEST-projektet i Baskien
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
10 % etanol - Hur påverkas bränslespecifikationen?
• Oktanhalten ökar endast max 2-3 oktan.
• Ångtrycket passerar maximum och sjunker något jämfört med E5.
• Syrehalten ökar till 3,5 %. E5 max 2,7 %.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Etanolens effekt på bränslespecifikationenI Europa är ångtrycket i bensin begränsat till:•Min 45 kPa och max 60 kPa sommartid.•Länder med Arktiskt klimat min 45 kPa och max 70 kPa sommartid
5%
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Koloxidemissioner
UDC
EUDC
NEDC(g/k
Wh)
(% etanol)
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Kolväteemissioner
UDC
EUDC
NEDC
(g/k
Wh)
(% etanol)
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Kväveoxidemissioner
UDC
EUDC
NEDC
(g/k
Wh)
(% etanol)
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
HE15 (Hydrous ethanol 15)• 12 pumpar har
installerats i Rotterdam och ytterligare 14 pumpar på andra orter.
• Målet är att under 2010 installera totalt 69 tankställen.
• Varför HE15? Vattenhaltig etanol är biligare och enklare att hantera.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Ternärt fasdiagram för bensin-etanol-vatten
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Ternärt fasdiagram illustrerar HE15 och HE20
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Emissionsmätningar med HE15
---,
100 % -42,8 % -21,5 % 0,9 % -1,1 %
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
LÅGINBLANDNING I DIESELE-diesel och ED-diesel
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Tidigare tester och erfarenheter från E-diesel
• Demonstrationsförsök har gjorts med tunga lastbilar, bussar och jordbruksmaskiner.
• Tillsats av etanol i diesel ökar risken för s.k. ånglås.
• All inblandning av etanol i diesel sänker bränslets flampunkt från 55-60°C ner till omkring 12°C.
• Diesel med inblandning av etanol måste hanteras och lagras på samma sätt som bensin.
• Emissionstester har visat att partiklar (PM), koloxid(CO) och kväveoxider (NOx) minskar med E-diesel.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Diesel
(g/kWh)
E-diesel
(g/kWh)Skillnad
Bränsle-
förbrukning235,8 g/kWh 240,5 g/kWh +2,0 %
Motoreffekt 147,2 kWh 142,1 kWh -3,5 %
Effekt och bränsleförbrukning för E-diesel (BEST)
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Emissionsmätning i motorbänk med E-diesel (BEST)
872
223
1050
312
0
200
400
600
800
1000
1200
NOX CO
(ppm
)
O2Diesel Diesel EN590
-17 % -28.5 %
0,01762
0,02188
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
PM
(mg/
litre
)
O2Diesel Diesel EN590
-19.5 %
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Test med ED-diesel i stadsbussar i Örnsköldsvik
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
ED-diesel tank i Örnsköldsvik
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Typiska bränsledata för ED-dieselED-diesel
Etamix D3Diesel mk1
Cetantal 52,5 Min 51
Viskositet, 40˚C (cSt) 1,72 1,4 - 4,0
Flampunkt (˚C) 33 * Min 55
Grumlingspunkt (˚C) -40 Max -16
CFPP (Cold filter plugging point), (˚C) <-35 Max -32
Korrosion, cupper 1A 1A
HFRR (smörjning), (µm) 166 (357) Max 460
*) Fire classification 2b flash point min. 30°C. The fuel can be handled as diesel. Fuelling indoors is permitted.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Emissionsmätning ED-diesel
-6,2%+/-0%-8,0%-3,1%
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Diesel
(g/kWh)
E-diesel
(g/kWh)Skillnad
Bränsle-
förbrukning226,2 g/kWh 237,2 g/kWh +4,8 %
Motoreffekt 173,7 kW 166,0 kW -4,4 %
Effekt och bränsleförbrukning för ED-diesel
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Förbrukning och körsträcka med ED-diesel
Buss Etamix D3 Körsträcka Förbrukning Förbrukning Förbrukning (liter) (km) maj 07 - maj 09 diesel 2006 diesel 2005
7316 35 614,27 83 079 4,29 4,20 4,17
Buss Etamix D3 Körsträcka Förbrukning Förbrukning Förbrukning (liter) (km) maj 07 - maj 09 diesel 2006 diesel 2005
7317 45 911,61 106 026 4,33 4,21 4,09
Förbrukning räknad på 189 105km
Total körsträcka Etamix D3 225 802km
Skillnad i förbrukningGenomsnittlig förbrukning av diesel 4,17liter/mil Genomsnittlig förbrukning av Etamix D3 4,31liter/mil 3,45%
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Vad säger användarna?
E10• Ingen skillnad mellan bensin och E10.
HE15• De flesta användarna märker ingen skillnad
mellan bensin och HE15.• 30 % av användarna påpekade en något högre
bränsleförbrukning.
ED-diesel• Skillnad i bränslelukt.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Acceptans bland motortillverkareFordonsfabrikat E10
BMW Ja
Fiat Nej
Ford Ja (från 2002)
GM Ja
KIA Ja
Mercedez-Benz Ja (inklusive Smart)
Porsche Ja
Toyota Ja
Volkswagwen Ja
Volvo Ja
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Slutsats låginblandning i bensin
• Låginblandning fungerar i alla standardmotorer.• Låginblandning är ett enkelt sätt att minska
mängden fossilt bränsle.• En harmoniserad EU-standard behövs.• Fler tester med E10 och HE15 behövs för att få
en fullständig utvärdering.• Viss ökning av aldehyder fås med inblandning
av etanol.• Emissionerna uppfyller avgaskrav för Euro 4.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
Slutsats låginblandning i diesel
• Låginblandning fungerar i alla tunga dieselmotorer.
• Låginblandning är ett enkelt sätt att minska mängden fossilt bränsle.
• En harmoniserad EU-standard behövs.
• Låginblandning i diesel minskar mängden reglerade emissioner, CO, NOx och partiklar.
SUPPORTED BYTHE EUROPEANUNION
3 minTack!
?