Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin muut kuin etanoli

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin muut kuin etanoli"

Jari Hyttinen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 TRANSECO: Henkilöautokaluston 2. sukupolven biopolttoainevaihtoehdot ja 2020 toimintamallit Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin muut kuin etanoli TransEco tutkijaseminaari Päivi Aakko Saksa ja Aaro Kopperoinen, VTT

Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin

2 2 Organisaatio BENSIINI osahanke VTT: Päivi Aakko Saksa, Johanna Kihlman, Matti Reinikainen Neste Oil: Leena Rantanen Kolehmainen, Marja Tiitta Budjetti 330 k DIESEL osahanke VTT: Matti Kytö, Aaro Kopperoinen Neste Oil: Seppo Mikkonen Budjetti 70 k

Kolehmainen, Marja Tiitta Budjetti 330 k DIESEL osahanke VTT:

3 3 Tavoitteet Bensiinihanke Löytää vaihtoehtoja 2. sukupolven uusiutuviksi komponenteiksi bensiinissä etanolin ohella. Selvittää keinoja bioenergiaosuuden vuodelle 2020 asetetun 10 % tavoitteen täyttämiseksi. Suomessa on annettu lakiesitys tavoitteen nostamisesta 20 %:iin. Selvittää keinoja tulevien mahdollisten korkeampien bioenergiaosuustavoitteiden täyttämiseksi. Selvitetään mahdollisia vaihtoehtoja kahdesta näkökulmasta: A. Tuotantoprosessit, niiden kypsyys ja kustannus/hyöty suhde, kirjallisuuskatsaus Tutkittavien prosessien valinnassa huomioidaan raaka aineiden saatavuus ja hyväksyttävyys kestävän kehityksen näkökulmasta Keskitytään prosesseihin, joista ei ole tehty vastaavaa selvitystä. Referoidaan lyhyesti prosesseja, joista on tehty vastikään selvitys. Kommentoidaan toteutettavuutta ja kilpailukykyä Suomessa B. Komponenttien käytettävyys jakeluketjussa ja ajoneuvoissa Kokeellisesti tutkitaan vaihtoehtoisten bensiinin biokomponenttien käytettävyyttä, pakokaasupäästöjä ja polttoaineenkulutusta ajoneuvoissa. Taustaselvityksessä kommentoidaan myös mm. tuoteominaisuuksia ja turvallisuuskysymyksiä.

Selvittää keinoja tulevien mahdollisten korkeampien bioenergiaosuustavoitteiden täyttämiseksi. Selvitetään mahdollisia vaihtoehtoja kahdesta näkökulmasta: A.

4 4 Biokomponenttien mahdolliset tuotantoprosessit BENSIINI osuus MTG (feedstock to methanol to gasoline) Uhde & ExxonMobil prosessi: Demonstraatiolaitos Shanx, Kiina; Hiili Rakennusaikeita: Wyomining, West Virginia; Hiili Toimivuus hiili ja maakaasupohjaisena todennettu teollisessa mittakaavassa Tigas (feedstock to gasoline) Tigas, Haldor Topsøe: Pilot laitos Houstonissa ; Maakaasu Demolaitos Des Plaines rakenteilla, USA; yhteistyössä UPM Kymmene ja Conoco Phillips; Biomassa Bioforming Virent: Biomassa > alkoholit > bensiini. Demolaitos käynnistyi 3/2010 ja tuottaa 240 bpd. Yhteistyössä Shell. Kaasutus+FT: Sasol Advanced Synthol (SAS) (kaasutus+ft > XTL gasoline). Käytössä Etelä Afrikassa. Korkean lämpötilan FT. Rautakatalyytti; Hiili tai maakaasu BTG, Exelus (USA): biomassa > bensiiniin sopiva alkoholiseos. Biomassa hajotetaan nestefaasissa, ei kaasutusta, ei biologisia menetelmiä. SyntecBiofuel: Biomassa > etanolin, metanolin, n propanolin ja n butanolin seos. Demolaitos rakenteilla, biomassa. Kaupallisen tuotannon odotetaan alkavan Selvityksestä suljettiin pois fermentaatioreitit (etanoli, butanoli), sillä niistä on tehty äskettäin kattavia selvityksiä (referoidaan loppuraportissa).

Demolaitos Des Plaines rakenteilla, USA; yhteistyössä UPM Kymmene ja Conoco Phillips; Biomassa Bioforming Virent: Biomassa > alkoholit > bensiini. Demolaitos käynnistyi 3/2010 ja tuottaa 240 bpd.

5 5 Kokeellinen osuus polttoaineet BENSIINI osuus Referenssinä: Hapeton bensiini, E10 bensiini, E30 bensiini, E85 Biobensiinit, matalampi bioenergiataso (7 14%): NExBTL prosessin tuote Isobutanoli N butanoli ETBE Bioenergiaa 22 % NExBTL ja ETBE NExBTL ja etanoli NExBTL ja isobutanoli Isobutanoli, korkea pitoisuus Isobutanoli ja ETBE ETBE ja etanoli

prosessin tuote Isobutanoli N butanoli ETBE Bioenergiaa 22 % NExBTL ja ETBE NExBTL ja

6 6 Kokeellinen osuus matriisi BENSIINI osuus Autot: edustavat kolmea eri tekniikkaa FFV: Saab 9 5 FFV; 2,0t Biopower, vm 2006 MPFI: Toyota Auris, 1.6, vm Suorasuihkutus: VW Golf TSI, 1.4, vm Lämpötila 7 C Mitattavat suureet: CO, HC, NO x, PM CO 2 ja polttoaineenkulutus C1 C8 yksittäiset hiilivedyt Aldehydit, mm. formaldehydi ja asetaldehydi Muita yhdisteitä, mm. N 2 O, NO 2 Hiukkasten PAH yhdisteitä ja mutageenista aktiivisuutta

2010 Lämpötila 7 C Mitattavat suureet: CO, HC, NO x, PM CO 2 ja polttoaineenkulutus C1 C8 yksittäiset

7 7

8 8 Tavoite ja menetelmät Tavoite Selvittää polttoaineen vaikutus henkilöauton hiukkassuodattimen regenerointiväliin. Menetelmät Ajoneuvona dieselkäyttöinen henkilöauto, päästöluokka Euro 4 Alustadynamometrikokeilla vertailtiin eri polttoaineilla hiukkassuodattimen tukkeutumista ja regenerointiväliä.

Menetelmät Ajoneuvona dieselkäyttöinen henkilöauto, päästöluokka Euro 4

9 9 Polttoaineet 3 x 5 x 5 x 5 x 4 x EN % HVO 100 % HVO 10 % FAME EN590

10 10 Tulokset Regenerointivälit keskimäärin 329 km EN km 30 % HVO 404 km 100 % HVO 404 km 10 % FAME pienin vastapaine pisin yksittäinen regenerointiväli

11 11 Regenerointiväli

12 12 Hiukkassuodattimen aiheuttama painehäviö

13 13 Hiukkassuodattimen aiheuttama painehäviö

14 14 Hiukkasten lukumäärä pakoputken päästä mitattuna (ELPI)

15 15 Kiitos mielenkiinnosta!

Samankaltaiset tiedostot

TransEco -tutkimusohjelma 2009 2013

TransEco -tutkimusohjelma 2009 2013 Vuosiseminaari Ari Juva RED dir. 2009/28/EC: EU polttoainedirektiivit ohjaavat kehitystä Uusiutuva energia (polttoaine + sähkö) liikenteessä min.10% 2020 Suomen tavoite