Metanbílar til framtíðar

1. Metanbílar til framtíðar Fyrirlestur fyrir almenning 14. mars 2006 Þór Tómasson

2. Yfirlit • Almennt um jarðefnaeldsneyti • Gasmyndun og loftmengun • Um bruna eldsneytis • Metan á Íslandi

3. Almennt um jarðefnaeldsneyti • Jarðefnaeldsneyti er almennt skipt í 3 flokka • Gas • Olíu • Kol

4. Um gas • Jarðgas eða náttúrulegt gas • Er mest metan (CH4) • En líka etan (C2H6) og etylen (C2H4), sem notað er í plastiðnaði • Óhreinindi í jarðgasi eru oftast koldíoxíð (CO2), brennisteinsvetni (H2S) og vetni (H2) • Líka selt sem CNG (þjappað jarðgas) og LNG (jarðgasvökvi) • Kósangas • Própan (C3H8) og bútan (C4H10) • Líka kallað LPG (olíugasvökvi)

5. Um kol • (Mór) • Brúnkol • Steinkol • Kol eru mjög mismunandi með tilliti til: • Orkugildis • Öskumagns • Óhreininda • Tjöruinnihalds • O.fl. • Þessir þættir skipta kolum upp í marga mismunandi flokka

6. Um olíu • Bensín • Steinolía • Létt brennsluolía • Gasolía • Díselolía • Þyngri brennsluolía • Þyngri eimuð olía • Svartolía af mörgum mismunandi gerðum • Flokkast í marga flokka svipað og kol

7. Myndun jarðefnaeldsneytis • Kol, olía og gas myndast við lífrænt niðurbrot á timbri, gróðri eða lífrænu seti • Hvað myndast fer eftir aðstæðum á hverjum stað og þeim tíma sem liðinn er frá því að niðurbrotið átti sér stað • Gas myndast við hratt niðurbrot á auðbrjótanlegu efni eins og t.d. sorpi

8. Gasmyndun í urðunarstöðum

9. Hvað er loftmengun? • Við tölum um mengað andrúmsloft þegar styrkur lofttegunda eða ryks eykst (eða minnkar) af manna völdum þannig að styrkur lofttegundanna getur verið hættulegur heilsu fólks, gróðri eða umhverfinu á annan hátt

10. Gasmengun á urðunarstöðum • Metangas er miklu kraftmeiri gróðurhúsalofttegund en koldíoxíð • Til að minnka losun gróðurhúsalofttegunda frá urðunarstöðum og öðrum stöðum (kúabúum og svínabúum) þar sem metan myndast þá er því oft brennt á staðnum • Best er að geta nýtt orkuinnihald metans með því að nýta það í stað annars eldsneytis sem unnið er sérstaklega úr jörðu

11. Um hreinsun á gasi • Mest allt gas þarf að hreinsa áður en það er brennt sem eldsneyti • Gas sem myndast á urðunarstöðum þarf að hreinsa heldur meira en venjulegt jarðgas • Við hreinsunina er fjarlægt koldíoxíð (CO2), brennisteinsvetni (H2S), ammoníak (NH3) og vetni (H2) • Loks þarf að tryggja að ekki sé vatn í gasinu

12. Um bruna eldsneytis • Dæmi um hreinan bruna: • Metan + súrefni => koldíoxíð + vatn + varmi • CH4 + 2 O2 => CO2 + 2 H2O + varmi • Raunveruleikinn getur verið annar: • gas + andrúmsloft => koldíoxíð + vatn + kolmonoxíð + köfnunarefnisoxíð + óbrunnið eða hálfbrunnið gas + brunaleifar allra óhreininda í gasi + brunaleifa allra efna í andrúmslofti sem geta brunnið við þetta hitastig • Bensín + andrúmsloft => koldíoxíð + vatn + kolmonoxíð + köfnunarefnisoxíð + óbrunnið eða hálfbrunnið bensín + brunaleifar allra óhreininda í bensín + brunaleifa allra efna í andrúmslofti sem geta brunnið við þetta hitastig • Sama gildir um bruna díselolíu, þar kemur bara inn “óbrunnin eða hálfbrunnin díselolía + brunaleifar allra óhreininda í díselolíu” og hitastig við bruna er annað • Gasið er yfirleitt mun hreinna heldur en bensín eða díselolía og því brennur það betur

13. Hreinsibúnaður á bílvélar • Bensínvélar hafa vel þróaðan hreinsibúnað, þrívirkir hvarfakútur, sem hreinsa yfir 95% af kolmonoxíði, vetniskolefnum og köfnunarefnisoxíðum • CO + HC + NO => CO2 + H2O + N2 • Sams konar hreinsibúnaður virkar vel á metanknúna bíla

14. Bílar sem brenna metani • Vélar geta brennt hreinu metani með sérstökum gaskveikjukerfi til að kveikja í metaninu (oftast stærri bílar) • Mikil kostur er að stórar gasvélar eru mun hljóðlátari en stórar díselvélar • Einnig er hægt að nota lítið breyttar bensínvélar sem nota bensín til að starta vélinni og skipta svo yfir á metan eftir að vélin er orðin heit

15. Samanburður á útblæstri • Útblástursefni miðað við bensínvél: • Koldíoxíð 20% minna Kolmónoxíð 74% minna Köfnunarefnisoxíð 36% minna Hærri kolvetni 60% minna • Útblástursefni miðað við díselvél: • koldíoxíð 20% minna Kolmónoxíð 90% minna Köfnunarefnisoxíð 60% minna Hærri kolvetni 80% minna • Þetta er af heimasíðu metan. Þarna er ekki nefnt að útblástur lægri kolvetna er oftast meiri frá metanknúnum bílum samanborið við bensín-og díselbíla

16. Metan í Álfsnesi • 1 Nm3 af hauggasi samsvarar:0,57 Nm3 af hreinsuðu metani 97% hreinu 0,41 kg af hreinsuðu metani 97% hreinu 5,8 kWh af hráorku. 1 Nm3 af hreinsuðu metani = 1,12 lítrar af bensíniOrkulegt bensínjafngildi 95 oktan.

17. Metan í Álfsnesi • Á Íslandi í dag eru örfáir metanknúnir bílar samanborið við það magn sem hægt er að fá frá Álfsnesi • Metan á Íslandi dugar á nokkur þúsund fólksbíla, en er nú nýtt á nokkra tugi • Sigrún fjallar nú meira um metanbílana, en hún á einn slíkan

18. Lokaorð • Takk fyrir góða áheyrn