Spørg Fagfolket: Er flydende brændstof ikke mere praktisk og miljøvenligt end el?

21. juni 2023 kl. 16:329
Spørg Fagfolket: Er flydende brændstof ikke mere praktisk og miljøvenligt end el?
Illustration: MI Grafik.
En læser spørger, om ikke brændstof baseret på brint eller biomasse har flere fordele end el, når det kommer til både infrastruktur og miljø.
Artiklen er ældre end 30 dage

Vores læser Peter Løhde Svarre har skrevet til os:

Jeg vil gerne høre jeres holdning mht. udfasning af benzin- og dieselbiler til fordel for elbiler. 

Umiddelbart lyder det jo som den rette vej at gå, men det er dyrt at fremstille batterierne, der skal bruges i bilerne. De indeholder miljøskadelige stoffer, som ikke kan nedbrydes, og de skal udskiftes en gang eller flere i løbet af bilens levetid.

Udskiftningen er desuden besværlig, fordi batterierne er monteret forskellige steder i bilen, og så vejer de en del, hvorfor bilens egenvægt vil øges.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Så skal hele infrastrukturen laves om, så den passer til opladning af biler, og selve opladningen tager også en vis tid – man kan ikke bare tanke op og køre videre. 

Derfor tænker jeg, at det må være mere økonomisk – også miljømæssigt – at holde fast ved flydende brændstof, men baseret på f.eks. planter eller biomasse i stedet for fossile brændstoffer. 

Dels kan man udnytte de eksisterende tankanlæg, og der vil ikke skulle laves en masse om. Bilens eksisterende motor kan relativt nemt omstilles til en anden form for flydende brændstof. 

Hvad mener eksperterne om det? 

Torben R. Jensen, professor på iNANO og Institut for Kemi på Aarhus Universitet, svarer:

Artiklen fortsætter efter annoncen

Udfasning af benzin- og dieselbiler er vanskelig, fordi benzin og diesel har et meget højt energiindhold både vægtmæssigt og rumfangsmæssigt. Derfor er det vanskeligt at finde en anden måde at opbevare energi på, der er lige så effektiv. 

Som du nævner, er der mange ulemper ved batterier, og en anden mulighed er at bruge hydrogen-gas som brændstof. 

En brændselscelle kan lave kemisk energi i brint om til strøm og varme, som jo er helt ideelt her i Danmark, hvor der af og til kan være behov for at tænde for varmen i en bil. Her er der dog det problem, at brændselsceller er dyre og måske endnu ikke har tilstrækkelig lang levetid. 

Flydende brændstof fremstillet af planter eller biomasse er jo helt ideelt, og man kunne måske bruge eksisterende infrastruktur. 

Vi har dog ikke biomasse nok til at dække hele behovet, og der er også et stort energiforbrug forbundet med dyrke, høste og forarbejde egnet biomasse. 

Det er kun ca. 1 pct. af den solenergi, der rammer de grønne blade, der omdannes til biomasse, så man kan godt forestille sig, at det er meget store landbrugsarealer, der skal anvendes til at dyrke egnet biomasse.

Konklusionen er nok, at vi ikke finder én løsning, der kan erstatte benzin og diesel, men at vi måske skal vænne os til en række forskellige løsninger, der hver især har fordele og ulemper.

Stil dit eget spørgsmål til Spørg Fagfolket

Du kan stille et spørgsmål til Spørg Fagfolket ved at sende en mail til fagfolket@ing.dk. Hvis dit spørgsmål bliver udvalgt til besvarelse, vil dit navn fremgå af artiklen.

9 kommentarer.  Hop til debatten

Tophistorier

Debatten
Vær med til at skabe en god debat ved at følge vores debatregler.

For at deltage i debatten skal du have en profil med adgang til at læse artiklen. eller opret en bruger.
settingsDebatvisning
9
24. juni 2023 kl. 23:03
Sp rgeren f r da

Spørgeren får da kun svaret på et fåtal af sine spørgsmål.

Jeg tænker der er behov for at belyse svarene lidt bedre. Der sammenlignes Batteridrevne biler med biler med Otto motor drevet af syntetiske brændstoffer.

Vedr fremstilling af syntetiske brændstoffer er der en række problemer. Det største er det store tab af energi der sker ved omdannelse af el til syntetisk brændstof. Det samlede tab i denne konvertering fra el til syntetiske brændstof er ca. 50%. Hvis man hertil lægger at en Otto motor i en alm bil i gennemsnit udnytter 20% af energien i det tilførte brændsel, er det samlede spild af energi stort - op mod 90% af den tilførte energi i form af el tabes.

Ud over tabet af energi kræver løsningen katalysatorer der typisk er baseret på sjældne metaller/jordarter. Se bare på forbruget af kobolt i dag i raffineringsindustrien, forbruget af platin i katalysatorer osv. Det store problem med dette forbrug af sjældne metaller er, at de typisk ikke kan genindvindes.

I batteriddrevne elbiler (BEV) udnyttes op mod 90% af den høstede el. Hvis der indregnes transmissionstab med videre udnyttes stadig over 80% af den høstede energi til fremdrift af bilen.

Hvad angår forbruget af sjældne metaller og jordarter er de førende og mest modne fabrikanter af batterier og elmotorer næsten helt ophørt med at bruge disse. Det er vist kun et spørgsmål om tid før disse ingredienser er helt ude af processerne. Det ses fx. på at LiFepo batterier er ved helt at afløse LiNMC batterier.

Batteriernes påståede korte levetid er et fortidigt problem. I dag er problemer mere om bilen kan holde i batteriets levetid. I vores eget konkrete eksempler har vores Tesla fra 2019 har nu rundet 100.000 km og har tabt lige omkring 1% i kapacitet. Vores Renault Zoe har siden 2013 tabt 4%.

Hvis tabet er lineært over tid/km vil Teslaen være på 70% kapacitet om ca. 3 mio km/ ca. 120 år. Vores Zoe vil være på 70% om ca. 90 år.

Det er vel disse fremskrivninger der er det største problem for genanvendelsesindustrien og bilindustrien, for hvordan laver man en bil der kan holde 3 mio km og 120 år. Ligeledes for genindvindingsindustrien. De får simpelthen ikke nok udslidte batterier at genindvinde metaller fra.

Hvis man sammenholder enten biler med Ottomotorer (ICEV) eller brændselscellebiler (FCEV) med disse tal er der ingen tvivl om at BEV er det billigste for forbrugerne både hvad angår levertid, serviceomkostninger og driftsomkostninger. Så kan man spørge sig selv om forbrugerne gerne vil betale ekstra for at få en ICEV eller en FCEV.

Hvad angår infrastrukturen, så har vi i dag flere steder der er fremført el til end der er benzin stationer. Med det nuværende afregningssystem for el med billige priser når der er meget el og lille forbrug virker fint for ladning af elbiler. Ladningen foregå hvordet er billigst og det er jo samtidigt der hvor forbruget er lavest. Vi får på denne måde en bedre udnyttelse af den eksisterende infrastruktur. Samtidigt får distributionsselskaberne en større indtjening i lav-last perioder, og dermed også bedre finansielt grundlag for udbygning af elnettet.

8
22. juni 2023 kl. 14:58
Re: Syntetisk CO2-neutral brændstof er svaret?

Ja, produktion af syntetisk CO2-neutral brændstof er mere ineffektiv end akkumulatorer. Men hav i mente, at brændstoffet uden problemer kan gemmes 1 år+.

Verdens transportflåde kan næsten øjeblikkelig anvende CO2-neutral brændstof.

Få nu lavet store mængder solceller/vindmøller som laver decentrale syntetisk CO2-neutral brændstof.

Proof-of-Concept-anlæg laves i Danmark - nu!:

26. maj 2020, ing.dk: Kæmpeanlæg i Storkøbenhavn skal producere 250.000 ton flydende bæredygtige brændstoffer: Citat: "...»Vores vision om at producere bæredygtige brændstoffer i Storkøbenhavn vil give os den nødvendige opskalering til industriel skala, som skal til for at reducere omkostningerne til produktion af vedvarende brændstoffer så meget, at de kan konkurrere med fossile brændstoffer...Projektet kan dog løbe ind i problemer, da den fulde udbygning kræver, at vindmølleparken ved Bornholm udbygges til 3 GW i 2030. I de klimaplaner, som regeringen præsenterede i sidste uge, er der kun planlagt med en park på 2 GW ud for Bornholm...."

3. januar 2022, European Energy på vej med kæmpestort PtX-projekt i Nordjylland: Citat: "...Firmaet ønsker udover sol- og vindenergianlæg også at etablere et Power-to-X-anlæg til produktion af e-metanol og brint på Hanstholm Havn, oplyser de to parter i en fælles pressemeddelelse...."

6
22. juni 2023 kl. 08:31
Re: Re: Energi-flow fra kilde til kørsel

Jeg kan umuligt forestille mig, at man kan omsætte elektrisk energi til kemisk energi og tilbage igen til elektrisk energi uden et væsentligt energitab, dvs. over 50% tab.

Der er ingen grund til at forestille sig. Det er langt bedre at undersøge selv, f,eks. her: https://www.powertechsystems.eu/home/tech-corner/lithium-ion-battery-advantages/

Citat: Lead acid batteries are less efficient at storing power than lithium ion batteries. Lithium batteries charge at nearly 100% efficiency, compared to the 85% efficiency of most lead acid batteries.

Selvfølgelig er der tab, men meget mindre end du kan forestille dig.

5
22. juni 2023 kl. 08:23
Minedrift er noget svineri og

Minedrift er noget svineri, og kan og bør helt sikkert gøres bedre. Men kom ikke og påstå at olieudvinding er mere miljøvenligt. Jeg ser mange påstande i spørgsmålet som ing.dk ikke tager stilling til. Fra artiklen: "De indeholder miljøskadelige stoffer, som ikke kan nedbrydes," -> Metallerne i moderne lithium batterier kan og bør genanvendes. "og de skal udskiftes en gang eller flere i løbet af bilens levetid." -> Hvis vi skal tro én producent, så holder bilernes batteri længere end bilen Hop til side 39 af rapporten https://www.tesla.com/ns_videos/2022-tesla-impact-report.pdf "Even after 200,000 miles, our batteries degrade just 12%"

4
22. juni 2023 kl. 08:05
Re: Re: Energi-flow fra kilde til kørsel

Hvorfor blande omsætning mellem elektrisk og kemisk energi ind i et scenarie, hvor vindmølle- og solcellebaseret el driver bilers elmotorer?

3
22. juni 2023 kl. 01:00
Re: Energi-flow fra kilde til kørsel

Batteri/elmotor omsætter energien fra elnettet til kørsel med 70-80% effektivitet, altså væsentlig bedre. Det meste af den danske strøm skabes med høj effektivitet uden forbrænding.

Har du nogen data/undersøgelser, der kan underbygge en 70-80% effektivitet ved opladning af batterier og efterfølgende afladning til at fodre en elmotor?

Jeg kan umuligt forestille mig, at man kan omsætte elektrisk energi til kemisk energi og tilbage igen til elektrisk energi uden et væsentligt energitab, dvs. over 50% tab.

2
21. juni 2023 kl. 19:43
Re: Energi-flow fra kilde til kørsel

Jeg tror reelt forskellen på benzin og batteri er endnu større - i begge retninger.

Det er dog muligt at fremstille en benzinmotor, der kun kan arbejde i eet arbejdspunkt, med tæt på 50% virkningsgrad. Med 15 liter benzin ville en sådan kunne køre 3-400 km efter batterierne er tømte. Og motoren er endda meget simplere end de fleste moderne benzinmotorer. Så halv størrelse batteripakke, og så en rækkeviddeforlænger til at køre på fx ethanol.

Mht til infrastruktur, så behøves der næsten ikke laves noget om for at lade elbiler. Elnettet er der i forvejen, og det har stort set kapacitet nok. Det skulle alligevel udvides for at give plads til "elektrificering" af samfundet.

1
21. juni 2023 kl. 19:27
Energi-flow fra kilde til kørsel

Stempelmotoren har en effektivitet på omkring 30%, eller 40% i særlige tilfælde, eller 20% når forholdene er dårlige (lav belastning osv).

Batteri/elmotor omsætter energien fra elnettet til kørsel med 70-80% effektivitet, altså væsentlig bedre. Det meste af den danske strøm skabes med høj effektivitet uden forbrænding.

Brugte batterier er stadig for få til at drive en genbrugsindustri, men det er på vej, bl.a i Farum. Det er den mest koncentrerede kilde til nye batterier.