Íblöndun etanóls og metanóls í eldsneyti getur aukið eyðslu bifreiða

 

Miklar umræður um eldsneytis­notkun hafa verið í kjölfar þess að bandaríska verslanakeðjan Costco hóf að selja eldsneyti hér á landi. Fullyrt hefur verið að eldsneyti þeirra sé ekki blandað með metanóli eða etanóli og því eyði bifreiðar sem nota eldsneyti frá Costco ekki eins miklu eldsneyti.

Við athugun Bændablaðsins kemur í ljós að þessar athugasemdir virðast eiga við nokkur rök að styðjast. Costco kaupir óblandað eldsneyti frá Skeljungi en blandar í það Lubrizol. Það er hins vegar smurefni sem ætlað er að létta vinnslu véla.

Misjafnt er hvernig íslensku olíufélögin blanda sitt bensín og sína dísilolíu, en þar telja þau sig bundin af lögum sem fyrirskipar íblöndun og skal tryggja að minnst 5,0% af heildarorkugildi eldsneytis til notkunar í samgöngum á landi á ári sé „endurnýjanlegt eldsneyti“.

Íblöndun leiðir til orkusóunar

Algengustu íblöndunarefnin eru etanól og metanól sem hafa talsvert lægra orkugildi og þéttleika en bensín og dísilolía. Örlítið annað gildir þó um jurtaolíu sem er mjög nálægt dísilolíu í orkugildi. Síðan er líka oft um að ræða blöndun á tilbúnum lífdísil frá erlendum framleiðendum í hreina dísilolíu, en hann getur innihaldið verulegt magn af etanóli eða metanóli. Allar þessar íblöndunarleiðir minnka orkugildi jarðefnaeldsneytis og stuðla að meiri eldsneytiseyðslu ökutækja.

Gjarnan heyrist í fullyrðingum um íblöndun t.d. metanóls í bensín og dísilolíu að með því sé verið að gera eldsneytið vistvænna og minnka mengun. Þetta er þó aðeins rétt að hluta til og felur í sér ákveðna blekkingu um leið. Orkugildi þess verður lægra við íblöndun þessara efna samkvæmt upplýsingum efnafræðings sem Bændablaðið ræddi við. Það getur síðan leitt  til aukinnar eldsneytiseyðslu og aukins útblásturs.

Það skýtur síðan skökku við að bifreiðaframleiðendur um allan heim hafa á sama tíma verið að gera stórátak í endurbótum á bílvélum til að minnka eldsneytiseyðslu og draga þannig úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda. Í raun er íblöndun eldsneytis að vinna gegn þessum ávinningi. Í sumum nýjum bílum er það skýrt tekið fram að ekki má nota íblandað eldsneyti. Þannig er það t.d. með nýja dísilknúna Kodiaq jeppann frá Skoda. Á hann má ekki setja svokallaðan „lífdísil“ eða Bio dísil.

 Stíf lög um íblöndun

Lög númer 40 um endurnýjanlegt eldsneyti í samgöngum á landi voru samþykkt á Alþingi 5. apríl 2013 og komu til framkvæmda 1. janúar 2014. Þau segja í skilgreiningum að átt sé við endurnýjanlegt eldsneyti. Eldsneyti sem er unnið úr endurnýjanlegum orkugjöfum sem síðan eru skilgreindir nánar.

Þetta hefur verið túlkað hér eins  og annars staðar í heiminum að heimilt sé að blanda etanóli í eldsneytið sem yfirleitt er framleitt með gerjun úr lífmassa, en einnig metanóli sem að langstærstum hluta er framleitt úr kolum, olíu og gasi, þó líka sé hægt að framleiða það úr trjám og jurtum.

Neytendur neyddir til að brenna meira eldsneyti en þeir þyrftu

Þessi lög um íblöndun í eldsneyti neyðir neytendur til að brenna meira eldsneyti en þeir annars þyrftu. Lögin sem samþykkt voru á Alþingi banna t.d. alls ekki notkun metanóls. Einungis er talað um endurnýjanlegt eldsneyti. Markmið laganna eru samt samkvæmt 1. grein að auka hlut endurnýjanlegra orkugjafa í samgöngum á landi og draga úr losun gróðurhúsalofttegunda með hagkvæmum og skilvirkum hætti.

3,5% íblöndun miðað við orkugildi var hækkað í 5% 

Í 3. grein laganna segir: Söluaðila eldsneytis á Íslandi ber að tryggja að minnst 3,5% af orkugildi heildarsölu hans af eldsneyti til notkunar í samgöngum á öllu landinu á ári sé endurnýjanlegt eldsneyti.

Frá 1. janúar 2015 skal tryggja að minnst 5,0% af heildarorkugildi eldsneytis til notkunar í samgöngum á landi á ári sé endurnýjanlegt eldsneyti. Aðeins eldsneyti sem uppfyllir nánari ákvæði 4. gr. má nota til að uppfylla þetta skilyrði. Í þeirri grein segir að lífmassi sé lífbrjótanlegur hluti afurða. Úrgangur og leifar af lífrænum uppruna frá landbúnaði, skógrækt og tengdum iðnaði, fiskveiðum og fiskeldi ásamt lífrænum hluta úrgangs frá iðnaði og heimilum. Þá er eins og oft í íslenskri lagagerð á síðustu árum vísað til þess að lögin feli í sér innleiðingu á tilskipun Evrópuþingsins og ráðsins. Í þessu tilfelli tilskipun 2009/28/EB frá 23. apríl 2009 um að hvetja til notkunar orku frá endurnýjanlegum orkugjöfum.

Íblöndun skal vera að lágmarki 5% af orkugildi eldsneytis

Lögin segja að það skuli að „lágmarki“ blanda 5% af heildarorkugildi alls eldsneytis til notkunar í samgöngum á landi á ári sé endurnýjanlegt eldsneyti. Það þýðir ekki 5% af 100% hlutfalli óblandaðs eldsneytis því orkugildi íblöndunarefnanna er ólíkt.

Miðað við orkugildistöflu sem Bændablaðið hefur undir höndum, þá er einn lítri af bensíni með orkugildið 46,4 MJ/kg (Megajúl á kg) og 34.2 MJ/l (megajúl á lítra) í orkuþéttleika.

  • Einn lítri af dísilolíu er með orkugildið 48 MJ/kg og 35,8 MJ/kg í orkuþéttleika.

  • Einn lítri af etanóli er með orkugildið 26,4 MJ/kg og 20,9 MJ/l í orkuþéttleika. Þannig er orkugildi etanóls 56,9% af orkugildi í hreinu bensíni.

  • Einn lítir af metanóli (M 100) er með orkugildið 19,7 MJ/kg og 15,6 MJ/l í orkuþéttleika. Orkugildi metanóls er aðeins rúmlega 42% af orkugildi í bensíni.

  • Einn lítri af jurtaolíu hefur orkugildið 37 MJ/kg og 34 MJ/l í orkuþéttleika. Jurtaolían hefur því 77% af orkugildi hreinnar dísilolíu og nærri 95% í orkuþéttleika miðað við dísilolíu.

Meiri eyðsla með blönduðu eldsneyti

Ef gengið er út frá þessum tölum, þá þýðir íblöndun etanóls, metanóls eða jurtaolíu í eldsneyti í öllum tilvikum orkutap miðað við hreint jarðefnaeldsneyti. Það þýðir jafnframt að bifreiðar með blandað eldsneyti eyða meira í lítrum talið en þeir ættu að gera miðað við hönnun bílvélar.

Um 3  til 5% lækkun orkugildis

Ef menn reyna að nálgast hvað þetta getur þýtt orkulega, þá yrði samkvæmt íslensku lögunum um 5% íblöndun miðað við orkugildi að blanda um 7,2 lítrum af etanóli í hverja 100 lítra af bensíni en ekki 5 lítrum eins og flestir myndu ætla. Þetta þýðir að orkugildið á 100 lítrum af bensíni lækkar um 145 MJ/kg, eða um 3,1%.

Ef menn blanda metanóli sem nemur 5% af orkugildi bensíns þá þyrfti að blanda 7,9 lítrum í hverja 100 lítra af bensíni. Við það lækkar orkugildið í 100 lítrum um 212 MJ/kg, eða um 4,6%.

Í dísilolíunni er orkutapið augljóslega talsvert minna ef blandað er jurtaolíu. Hins vegar segir talsmaður Carbon Recycling International (CRI) í Svartsengi að allt að 10% af metanóli miðað við þyngd geti verið blandað í það sem kallað hefur verið lífdísill. Slíkum lífdísil getur síðan verið blandað í dísilolíu á birgðastöðvum olíufélaga. Það getur lækkað orkugildi dísilolíunnar talsvert.

Orkutapið nemur tugum hestafla á hverja 100 lítra

Í þessum tölum jafngildir 1 megajúl 0,28 kWh eða 0,37 hestöflum (HPh). Ef blandað er etanóli samkvæmt þessu í 100 lítra af bensíni tapast því 54 hestöfl við brennslu á hverjum 100 lítrum. Þegar blandað er metanóli tapast orka sem nemur 78,4 hestöflum. Hlutfallslega eru þetta kannski engin ósköp ef miðað er t.d. við hversu langt er hægt að komast á 100 lítrum af bensíni. Hins vegar getur þetta farið að vega þungt eftir því sem fleiri kílómetrar koma inn á mælinn.

Fínni bílvélar viðkvæmari fyrir breyttu eldsneyti

Hönnun bílvéla getur síðan haft veruleg áhrif á endanlegar eyðslutölur. Þegar vélar eru í hönnun komnar mjög lágt í eyðslu er nákvæmnin augljóslega mikil og öll frávik í orkuinnihaldi eldsneytis geta haft hlutfallslega mun meira að segja en orkugildið eitt segir til um. Gildir það væntanlega sérstaklega þegar vélarnar eru undir miklu álagi.

Sumir bílaframleiðendur taka sérstaklega fram að ekki megi nota svokallað lífeldsneyti á bílinn.

Þannig er því mjög óvarlegt að slá tölur út af borðinu um verulega minni eldsneytiseyðslu bíleigenda sem segjast komast mun lengra á óblönduðu bensíni sem keypt er á dælustöð Costco. Það er sannarlega talsverður munur á orkugildinu, ef farið er eftir lögunum sem sett voru 2013.

Ekkert íslensku olíufélaganna segist blanda metanóli í eldsneyti 

Í framhaldi af mikilli umræðu eftir að Costco kom hér inn á eldsneytismarkað sendi Bændablaðið íslensku olíufélögunum fyrirspurn vegna íblöndunarinnar eldsneytis.  Spurt var hvort þau væru að selja dísilolíu sem er íblönduð með metanóli eða etanóli og ef svo er hvert væri hlutfall þeirrar íblöndunar. Einnig var spurt hvort verið væri að selja bensín sem er íblandað  metanóli eða  etanóli og ef svo væri hvert væri hlutfall þeirrar íblöndunar.

Einnig var spurt hvort íblandað eldsneyti væri aðgreint frá hreinu eldsneyti eða merkt við dælu og þá tekið fram hvað væri í því. Einnig var Skeljungur spurður sérstaklega hvort það félag sæi um að útvega Costco eldsneyti.

Olíufélögin brugðust snarlega við þessum fyrirspurnum og svörðu öll fljótt og vel og þakkar Bændablaðið fyrir það.

Skeljungur selur Costco óblandað eldsneyti

Skeljungur selur Costco eldsneyti í heildsölu.  Fram hefur komið í fréttum að Costco blanda bætiefnum í það eldsneyti á sinni stöð. Þar mun átt við efnið Lubrizol.

„Ég get að öðru leyti ekki tjáð mig um Costco,“ sagði Már Erlingsson, framkvæmdastjóri rekstrarsviðs Skeljungs.

Skeljungur með 4,8% etanól í bensíni og 8,8% VLO í dísilolíu

Í svari Skeljungs segir annars að fyrirtækið blandi engu metanóli í sitt eldsneyti.

„Skeljungur blandar bensínið með etanóli, ca 4,8%.  Skeljungur blandar dísilolíuna með VLO sem er vetnismeðhöndluð bio dísilolía (ekki FAME).  Hlutfallið er 8,8%, VLO uppfyllir sama staðal og og venjuleg dísilolía, það sem aðgreinir hana er frá þeirri venjulegu er að hún er aðeins léttari, en að öðru leyti er hún skv. EN590 staðlinum og er ekki af jarðefnauppruna. Vélaolían (lituð olía) er ekki blönduð VLO. Skeljungur blandar bæði bensín og dísil með bestu fáanlegu bætiefnum sem völ er á og höfum við gert það um alllangt skeið,“ segir Már Erlingsson.

Atlantsolía blandar 16% VLO í dísilolíu

Í svari Atlants­olíu kemur fram að félagið blandar vetnis­með­höndlaðri lífdísilolíu öðru nafni VLO í dísil­olíuna.

„VLO bætir gæði olíunnar sem skilar betri og skilvirkari bruna ásamt því að auka kuldaþol hennar.  Einnig dregur VLO úr losun gróðurhúsaloftegunda og gerir dísilolíuna því mun umhverfisvænni., sbr. Nánari skýringar hér  https://www.atlantsolia.is/atlantsolia/íblondun-vlo/   Við erum með VLO merkingar við díseldælur okkar. Hlutfall blöndunnar er 16%.  Ekkert etanol né metanol er í VLO díselolíu.

Atlantsolía blandar hvorki etanóli né metanóli í bensín,“ segir Hugi Hreiðarsson, markaðsstjóri hjá Atlantsolíu.

Allt bílaeldsneyti hjá N1 blandað „fjölvirkum bætiefnum“ og 5% etanóli í bensín

Í svari N1 kemur fram að félagið hafi frá árinu 1996 blandað bætiefnum í allt bílaeldsneyti.

„N1 hefur frá árinu 1996 blandað fjölvirkum bætiefnum í allt bílaeldsneyti félagsins. Bætiefnin sem N1 notar eiga að stuðla að minni mengun, veita vörn gegn tæringu og sliti í eldsneytiskerfi ásamt því að stuðla að hreinni vél, meira afli og minni eyðslu. Efnin eru þróuð með köld landsvæði í huga, í takt við strangar umhverfiskröfur og gæðareglur. Efnið kemur frá Lubrizol, sama birgja og Costco flytur sitt bætiefni inn frá og er það algjörlega sambærileg ef ekki algjörlega það sama.

Auk þess að blanda ofangreindum bætiefnum í eldsneyti hefur N1 frá árinu 2015 blandað ethanol í eldsneyti, er það gert til að draga úr áhrifum útblásturs við brennslu jarðefnaeldsneytis með það að markmiði að draga úr mengun í andrúmslofti.

Söluaðilum eldsneytis var með lögum nr. 40/2013 gert skylt að hefja íblöndun frá 1. janúar 2014 þar sem endurnýtanlegt eldsneyti væri minnst 3,5% af orkugildi en frá 1. janúar 2015 skyldi íblöndun nema minnst 5% af orkugildi á því eldsneyti sem notað er til aksturs á vegum. Lög þessi eiga sér tilvísun í tilskipun Evrópusambandsins, sem íslensk stjórnvöld hafa samþykkt að fylgja að öllu leyti. N1 hefur farið eftir settum lögum frá upphafi þrátt fyrir að svo eigi ekki við um alla söluaðila hérlendis

Í umfjöllun fréttatíma RÚV var látið að því liggja að hér á landi væri blandað 10% etanóli í eldsneyti.  Í tilfelli N1 er það 5%. Olíuseljendum hér á landi ber að fylgja lögum um íblöndun á endurnýjanlegum orkugjöfum í eldsneyti, sem samþykkt voru árið 2013.  N1 fer að öllu leyti eftir þeim lögum og hefur gert frá fyrstu tíð.

Að gefnu tilefni teljum við rétt að vekja athygli á því að á Alþingi árið 2013 var þverpólitísk samstaða um að að skylda söluaðila eldsneytis hérlendis til að blanda endurnýjanlegu eldsneyti í jarðefnaeldsneyti. Var ákvæði þetta fest í lög nr. 40/2013,“ segir Víðir Ólafsson, sérfræðingur Olíu og eldsneytis í svari frá N1.

Segir metanól aldrei hafa verið í eldsneyti hjá N1

Hann lagði síðan áherslu á að einungis er verið að blanda bensín með etanóli, það á ekki við um dísil. „Metanól (trespiritus) er ekki og hefur ekki verið notaður til íblöndunar hjá N1.“

Olís notar ekki metanól en 4,8% etanól í bensín sem dreift er frá Reykjavík

Hjá Olís (Olíu­verzlun Íslands hf.) fengust þau svör að félagið blandi hvorki metanóli né etanóli í dísilolíu. Félagið blandar heldur ekki metanóli í bensín, en öðru máli gegnir um etanól.

„Olíuverzlun Íslands hf. blandar og selur etanólblandað bensín í öllu bensíni sem dreift er frá Reykjavík, hlutfallið er 4,8% etanól. Bensín sem dreift er frá Akureyri, Reyðarfirði og í Vestmannaeyjum er ekki etanólblandað í dag.

Samkvæmt lögum um endur­nýjanlegt eldsneyti í samgöngum á landi (lög nr. 40 árið 2013) skal söluaðili eldsneytis á Íslandi tryggja að minnst 5,0% af heildarorkugildi eldsneytis til notkunar í samgöngum á landi á ári sé endurnýjanlegt eldsneyti. Samkvæmt þessum sömu lögum ber ekki skylda til að tilgreina hlutfall endurnýjanlegs eldsneytis í eldsneytisblöndu á sölustað ef hlutfallið er lægra en 10%. Samkvæmt reglugerð um gæði eldsneytis nr. 960 frá 2016 má hlutfall etanóls í bensíni vera allt að 10%. Markmið laga um endurnýjanlegt eldsneyti í samgöngum á landi (lög nr. 40 árið 2013) er að auka hlut endurnýjanlegra orkugjafa í samgöngum á landi og draga úr losun gróðurhúsalofttegunda með hagkvæmum og skilvirkum hætti,“ segir Jón Ólafur Halldórsson, forstjóri Olíuverzlunar Íslands.

Íslenskt metanól 

Metanól sem framleitt er í verksmiðju Carbon Recycling International (CRI) í Svartsengi er vissulega að vinna kolefni úr jarðgufu sem annars færi út í andrúmsloftið.

Það er einkum framleiðsluaðferðin i Svarstengi sem vakið hefur athygli. Þar er hluti metanólsins vetni sem rafgreint er með rafmagni sem framleitt er með sömu jarðgufunni og notuð er til að vinna önnur efni sem til þarf. Þetta hefur verið útlagt sem eitt vistvænasta framleiðsluferli metanóls sem þekkist í heiminum, en er þó alls ekki óumdeilt.

CRI framleiðir sitt eigi fljótandi eldsneyti undir heitinu Vulcanol. Það er framleitt í verksmiðju í Grindavík sem er með 4.000 tonna framleiðslugetu á ári.

Benedikt Stefánsson, fram­kvæmda­stjóri viðskiptaþróunar hjá CRI segir í svari við fyrirspurn Bænda­blaðsins að ekki sé hægt að kaupa hreint metanól af dælu á Íslandi. Viðskipti með metanól séu við olíufélög sem nota metanól til íblöndunar í bensín og lífdísilframleiðendur sem nota það sem hráefni.

Prófa á bíl sem gengur á hreinu metanóli

„CRI hefur til prófana flota fjölorkubíla sem eru vottaðir til að aka á 100% metanóli og hafa verið seldir í Kína undanfarin ár, en eru ekki enn til sölu til almennings hér á landi né eldsneytið sem þeir aka á. Eini munurinn á vélum í þessum bílum og bílum sem aka á bensíni er að framleiðandinn hefur forritað vélarstýringuna til að aðlaga innspýtingarhlutfall eftir því hvort bílinn er að aka á bensíni eða hreinu metanóli, þar sem bílinn getur dregið úr því magni af lofti sem fer inn á strokkinn þegar hann brennir metanóli.

Samstarfsaðili okkar í Danmörku rekur einnig rafmagnsbíla með efnarafli sem keyra á vatnsblönduðu metanóli. Efnarafalinn umbreytir metanóli í rafmagn og getur þannig hlaðið rafhlöðu bílsins þegar hann er í akstri.“

Má blanda allt að 3% af metanóli án þess að tilgreina það

„Í Evrópu, þar með á Íslandi, má blanda allt að 3% af metanóli í almennt bensín, fyrir alla bíla án þess að það sé sérstaklega tilgreint sbr. CEN staðal EN228 og reglugerð um eldsneyti. Íblöndun alkohóla er jafnan framkvæmd í olíubirgðastöðvum.“

Allt að 10% metanóls í lífdísil!

„Metanól er hinsvegar hráefni í framleiðslu á lífdísil (þ.e. ekki íblöndunarefni í lífdísil eða dísilolíu). Við hefðbundna framleiðslu á lífdísil úr jurtaolíu eða dýrafitu þegar beitt er s.k. estrun er endanlegt hlutfall metanóls um 10% m.v. þyngd, en hlutfall jurta- eða dýrafeiti er 90% (nokkuð meira af metanóli fer í blönduna í upphafi, en síðan er hluti metanólsins endurheimtur). Einnig fellur til jafn mikið magn af glýseróli og það magn af metanóli sem notað er í framleiðsluna (s.s. 10% m.v. þyngd). Notkun metanóls í þessu ferli fer fram í verksmiðjum, sem senda frá sér hreinan lífdísil, sem síðan er blandað við dísilolíu í olíubirgðastöðvum sbr. CEN staðal og reglugerð um eldsneyti. Erlendis fer einnig vaxandi notkun hreins lífdísils á stærri bíla (s.n. B100).

Framleiðslugeta verksmiðjunnar í Svartsengi (sem er í sveitarfélaginu Grindavík) er 4000 tonn á ári, sem eru um 5 milljón lítrar. Við seljum metanól (Vulcanol) á Íslandi og til Evrópu, stærstu kaupendur okkar eru í Svíþjóð,“ segir Benedikt Stefánsson.

Þetta svar CRI  er mjög athyglisvert þar sem öll olíufélögin á Íslandi sverja af sér í svari við fyrirspurn Bændablaðsins að nota metanól í sitt eldsneyti.

Meiri orka getur farið í að framleiða etanól en fæst út úr því sjálfu

Í umræðum um nauðsyn þess að draga úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda er oft verið að dásama notkun etanóls sem gjarnan er framleitt úr korni. Þetta virðist vera byggt á mikilli blekkingu ef marka má orð prófessorsins David Pimetal við Cornell-háskóla.

Prófessorinn segir nefnilega að orkufræðilegt tap verði við etanólframleiðslu sem geti verið umtalsvert. Samkvæmt hans útreikningum þarf 131.000 BT (38 kW) til að framleiða 1 gallon af etanóli, en orkuinnihald þess er aðeins 77.000 BTU eða 22 kW samkvæmt Health and Energy).

Þar sem bændur nota jarðefna­eldsneyti til að rækta maís, vinna úr honum etanól og flytja til hinna ýmsu áfangastaða, þá þarf mikið af olíu til að framleiða þessa gerð eldsneytis. Þetta getur leitt til þess að etanólið innihaldi minni orku heldur en olían sem notuð var til framleiðslunnar.

Etanól sem framleitt er úr korni sem eldsneyti er alls ekki nein nýjung og vitað er að bruni þess er mjög hreinn. Það hefur verið notað í marga ártugi t.d. í Bandaríkjunum. Vandinn er að orkugildið er mun minna en næst út úr brennslu á olíu eða bensíni. Þá eru ekki margir bílar til sem geta brennt hreinu etanóli. Meira að segja eru ekki nema tiltölulega fáir bílar sem geta brennt eldsneyti sem inniheldur 15% etanól, eða svokallað E85 eldsneyti.

Eins og oft áður í umræðum um umhverfismál þá er hugmyndin um að nota etanól til að minnka losun kolefnis út í andrúmsloftið vissulega falleg. Á sama hátt verða menn þá að gera sér grein fyrir að  hún er um leið að stórum hluta blekking.

Hörður Kristjánsson. Bændablaðið 21.7.2017

Facebook
Facebook