Session 66 Urban Löfvenberg

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


Alldeles utmärkt….

….men……


Agenda

• Inledning

• Kort om låginblandning – projektet

• Testade bränslen

• Etanol i bensin

• Etanol i diesel

• Vad säger användare och motortillverkare

• Slutsatser



Låginblandning i USA


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


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


Biofuel Region

E-diesel

ED-diesel

HE15

E10

E10


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.


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.


LÅGINBLANDNING I BENSINE10 och HE15


Flexipumpar i Baskien

14 flexipumpar installerades under BEST-projektet i Baskien


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 %.


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%


Koloxidemissioner

UDC

EUDC

NEDC(g/k

Wh)

(% etanol)


Kolväteemissioner

UDC

EUDC

NEDC

(g/k

Wh)

(% etanol)


Kväveoxidemissioner

UDC

EUDC

NEDC

(g/k

Wh)

(% etanol)


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.


Ternärt fasdiagram för bensin-etanol-vatten


Ternärt fasdiagram illustrerar HE15 och HE20


Emissionsmätningar med HE15

---,

100 % -42,8 % -21,5 % 0,9 % -1,1 %


LÅGINBLANDNING I DIESELE-diesel och ED-diesel


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.


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)


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 %


Test med ED-diesel i stadsbussar i Örnsköldsvik


ED-diesel tank i Örnsköldsvik


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.


Emissionsmätning ED-diesel

-6,2%+/-0%-8,0%-3,1%


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


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%


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.


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


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.


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.


3 minTack!

?

Documents

Session 66 Urban Löfvenberg