Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out

Zeenergy.net

VIEWS: 10 PAGES: 5

									Jan Johanson                                     2002-12-02
Galonvägen 29
168 73 Bromma
08-26 80 58




Till
Statsrådet Ulrica Messing




Planera nu för framtidens fordon, som får sin kraft med elektricitet

Idag levereras de första bränslecellsbilarna till kunder. Det är två japanska biltillverkare
som leasar ut ett 10-tal vätgasdrivna bilar till kunder i Japan och i Kalifornien. Nästa år
kommer också amerikanska och europeiska biltillverkare att börja tillverka mindre serier.
Den länge efterlängtade kommersiella introduktionen av bränsleceller kan därmed sägas
ha inletts.

I dessa projekt medverkar svensk industri med endast en komponent, som sysselsätter ett
10-tal personer. De ”svenska” tillverkarna av personbilar har tilldelats andra roller av sina
amerikanska ägare och det statliga stödet mest har gått till traditionell förbränningsteknik
och till etanol som fordonsbränsle. Det är stor risk att den svenska fordonsindustrin
kommer att fastna i denna gamla teknik.

För att undvika detta föreslås att infrastrukturministern nu tar ett initiativ som kan
snabba upp övergången till emissionsfria bilar på våra gator, kraftfullt minska de
globala utsläppen av växthusgaser och samtidigt stimulera till en utveckling av
svensk teknisk kompetens med stor framtida industriell potential.

En bränslecell omvandlar kemiskt lagrad energi (enklast i form av vätgas) till elektrisk
ström. För bilarna innebär det flera stora fördelar:
     En elmotor har betydligt högre verkningsgrad än en bensinmotor
     Om vätgas används som bränsle uppkommer inga luftföroreningar
     Bränslet kan framställas på en rad olika sätt
     Beroendet av fossila bränslen minskar

Bränsleceller har länge använts i
bemannade rymdfärder men framförallt
kostnaderna har hindrat deras kommersiella
genombrott. Det kan komma under detta
decennium (se vidstående tidplan, som
presenterades i maj i år), mycket tack vare
insatser från några av de ledande
bilindustrierna.

Skälen för bilindustrin att satsa på bränsle-
celler är att man har tröttnat på att fram-
ställas som den stora miljöboven och att
man har inser att det inte kommer att gå att
sälja stora mängder bilar med traditionella
förbränningsmotorer i utvecklingsländerna.
De stora biltillverkarna har däremot kraftfullt motsatt sig batteridrivna bilar, som förordats
framförallt av de kaliforniska myndigheterna. Som skäl anges oftast att kunderna inte har
                                                                                                2


velat köpa dessa – bilarnas prestanda har inte motsvarat de krav som (den amerikanska)
marknaden har ställt.

Tre betydande svårigheter har försenat en kommersiell användning av bränsleceller :
    Bränslecellens teknik och ekonomi
    Lagring av energin
    Distribution av bränslet

De första två svårigheterna har nu klarats av. Bränslecellen uppfyller de tekniska kraven
och masstillverkning skall få ner kostnaderna. Tack vare nya material för lagring av vätgas
i tryckkärl ryms nu tillräckligt mycket bränsle i bilen för att ge den en rimlig körsträcka. De
ledande bil- och energiföretagen enades också för drygt ett år sedan om att vätgas är det
bränsle som man kommer att använda vid introduktionen.

Återstår svårigheterna att distribuera bränslet och där är osäkerheten fortfarande ganska
stor. Bilindustrin har fört tekniken fram till en kommersialisering. Nu vill man att andra
aktörer (däribland samhället) ordnar fram bränslet så att det blir möjligt att tanka bilarna.
Här finns naturligtvis också en ”nödutgång” för bilindustrin om några år: att inte tillverka
bränslecellsbilar motiverat med att samhället inte har ordnat infrastrukturen.

Bytet av bränsle har ibland framställts som en jättelik omställning, som skulle dra stora
investeringar i ”infrastruktur”. I vissa scenarier så stora att de inte synts realistiska och
metanol som energibärare har förts fram som en övergångslösning, kanske för evig tid.
Mot denna lösning talar energieffektivitet, metanolens giftighet och de tekniska svårig-
heterna att reformera alkoholen till vätgas. Denna modell tycks numer ha få anhängare.

Bush-administrationen har visat ett stort intresse för vätgas-
samhället, vilket nästan helt har förbigåtts i den svenska
rapporteringen. Det främsta skälet är då inte att minska utsläppen av
koldioxid utan att minska beroendet av importerad olja samt att slå
vakt om den amerikanska (bil-) industrins tätposition. Hotet från
främst Japan känns tydligt i den amerikanska debatten. En ingående
genomgång av hur introduktionen kan genomföras i USA har nyligen
presenterats i en ”vägvisare” som utarbetats i samarbete mellan
energidepartementet och industriella företrädare (National Hydrogen
Energy Roadmap). I förordet uttalar Energy Secretary Spencer
Abraham: ”At the Department of Energy, we’re not just talking about
the hydrogen economy. We’re working to make it a reality”.

I delstaten Michigan (där Detroit ligger) har guvernören tagit initiativ
till utarbetande av ett program för omställning av bilindustrin.

Inom Europa finns det (som vanligt) ingen enhetlig linje och få industriella samarbets-
projekt. Nyligen tillsatte kommissionen dock en arbetsgrupp för vätgas och bränsleceller
med industriella företrädare (High Level Group on Hydrogen and Fuel Cells) och området
uppges få hög prioritet i det kommande forskningsprogrammet.

I Sverige har stora pengar satsats på olika miljöfordonsprojekt. Starka krafter har
förespråkat etanol som fordonsbränsle och också spridit uppfattningen att denna alkohol
skulle vara en brygga till bränslecellstekniken. Den internationella bilindustrin har dock
inte varit särskilt intresserade (senast har Scania meddelat att man inte fortsätter
tillverkningen av etanoldrivna bussar) och det blir alltmer uppenbart att denna linje är en
återvändsgränd.
                                                                                             3


Elmotorns verkningsgrad är överlägsen och ger inga emissioner. Bilindustrin har valt att
satsa på bränsleceller, som ger den extra kraft som andra tekniker (främst batterier) inte
kunnat erbjuda och denna satsning är nu nära att ge frukt. Men bilindustrin månar
naturligtvis främst om sig själv – inte i första hand om miljön. Med bränsleceller kan även
stora och tunga bilar ges en snabb acceleration. För de allra flesta mänskliga behov skulle
det räcka med en mindre bil, med lägre fartprestanda och en kortare körsträcka – som
batteritekniken kan klara.

De flesta resor som vi gör är kortare än 50 km och det kan batteritekniken redan idag
klara. Problemet är att vi vill kunna använda samma bil även till längre resor. För det
behövs bättre batterier eller att dessa kompletteras t ex med en bränslecell och vätgas-
tank. Bränslecellen kan då tjäna som en förstärkare – och ge längre körsträcka och bättre
acceleration. Det skulle t o m vara möjligt att montera en bränslecell och vätgastank på en
liten släpkärra, som man hyr på ”macken” när man ska ut på en längre resa. Varje familj
skulle då slippa köpa denna dyra utrustning.

Batterierna (eller annan lagringsteknik, t ex superkapacitatorer) kan laddas via elnätet och
till vardags kanske vi inte behöva använda någon vätgas alls. En bränslecell har
visserligen mycket bättre verkningsgrad än en förbränningsmotor, men om energin redan
finns i elektrisk form är det en onödig omväg att göra vätgas av den.

Framtidens personbil bör alltså vara eldriven. Energin kan genereras via en
bränslecell, men bilen bör också vara försedd med ett energilager (t ex ett batteri)
och dessutom bör detta lager kunna laddas utifrån, t ex via en elanslutning.

Flera av de bilar som nu kommer att tillverkas är hybrider, d v s de har både bränslecell
och batteri. Bränslecellerna står för den största kraften, ca 80 kW och batterierna kan
dessutom inte laddas från elnätet. En europeisk biltillverkare har dock visat en alternativ
lösning med en bränslecell på endast 5 kW och ett kraftfullt batteri, som också kan laddas
från elnätet. Naturligtvis påverkas valet av teknik av skillnaderna i prestanda och
kostnader för batterier respektive bränsleceller/vätgas, men även konsumenternas och
samhällets önskemål borde vägas in.

Att de biltillverkare som leder utvecklingen inte har valt att kunna ladda fordonen med
elektrisk ström beror troligen också på att man i de länder där dessa verkar inte har någon
större erfarenhet av ”grön el”. Livscykelanalyser visar att det inte är energieffektivt att
tillverka vätgas för fordonsdrift från el framställd genom kolkondens. I dessa länder har
man därför räknat med att bränslet inledningsvis skulle framställas ur naturgas. Men
Sverige har redan idag god tillgång på ”grön el” och i andra länder förväntas en kraftig
tillväxt av förnybar energi. Om energin kan överföras via elnätet blir inte heller infra-
strukturen så komplicerad. Det skulle inte vara nödvändigt att bygga pipelines för vätgas
överallt. I stället kan elektrolysörer, som spjälkar vatten i vätgas och syrgas, placeras vid
bensinstationerna.

På svenska breddgrader skulle el och vätgas framställas med vattenkraft, huvudsakligen
sommartid när vi åker mest bil, och med biobränslen, främst under vinterhalvåret i bl a
kraftvärmeanläggningar. På soligare breddgrader, där merparten av jordens befolkning
bor, kommer solenergin att få en större roll – antingen via solceller som ger elektrisk ström
eller genom att vätgas framställs direkt med hjälp av solinstrålningen.

För Sverige innebär detta naturligtvis en ökning av elanvändandet. Men den ökade
efterfrågan kommer att verka utjämnande på elmarknaden. Vi kör mest bil på sommaren,
när behovet av elkraft till andra ändamål är minst. När det är gott om vatten i magasinen,
men låg efterfråga på el, kan vätgas produceras och lagras. Elpriset kommer därmed inte
                                                                                                 4


att variera lika mycket som idag. Mer el inom transportsektorn innebär att vi kan minska
användningen av oljeprodukter och att mer bioenergi kan användas till uppvärmning.

Flera länder/städer har uttalat att de vill (vara först med att) bygga en ”Hydrogen
Economy”. Först ut var Island i början på 1999 men uttrycket används också flitigt i den
ovan nämnda amerikanska vägvisaren. Men hydrogen (vätgas) är bara en energibärare –
det intressanta är att bygga ett samhälle som baseras på förnybar och emissionsfri energi.
I detta system kan vätgas och elektricitet dela på jobbet som energibärare. Denna modell
förordades f ö av bränslecellens grand old man, Dr Geoffrey Ballard, när han mottog
Göteborgs internationella miljöpris för två år sedan och han gav det också ett namn:
”Hydricity”.

Mot denna bakgrund föreslås att statsrådet deklarerar att Sverige, i ett interna-
tionellt samarbete, vill bygga ett energisystem där el och vätgas, utvunnen ur
förnybara energikällor, ger kraft åt våra bilar. I likhet med den amerikanska
vägvisaren bör en europeisk plan bör tas fram där erforderliga åtgärder förtecknas
och intressanta områden för teknikutveckling identifieras.

Ett svenskt initiativ skulle vara en effektiv uppföljning och precisering av regeringens
övergripande mål att bygga det ekologiska samhället, men också vara en bra riktnings-
angivelse för svensk industri mot ett mycket starkt tillväxtområde där det finns betydande
svenska erfarenheter och forskarkompetens.

Detta skulle vara en billig investering i infrastruktur och ett bra och pådrivande exempel för
den globala utvecklingen. Inriktningen sammanfaller med den internationella trenden mot
eldrivna fordon, men betonar möjligheterna att använda elektrisk ström som energibärare
och utgår mer från konsumenternas intresse av effektiva och miljöanpassade fordon.

Bilindustrin vill bygga många och stora bilar medan samhället i första hand vill ha ett
energieffektivt transportsystem. Hittills har i första hand bilindustrins intressen fått styra
utformningen av bränslecellsfordonen. Det är nu dags att även konsumenternas och
samhällets intressen beaktas och det skulle också innebära en stark stimulans till
utveckling av svensk teknik, bl a inom områdena solenergi, batteriteknik och
kraftöverföring.



Jan Johanson
Civilekonom och miljökonsult
                                                                                                  5



Referenser:

Pressmeddelande från Toyota, 2002-11-19:
http://www.toyota.com/about/news/environment/2002/11/19-1-fchv.html

Pressmeddelande från Honda, 2002-11-22.
http://world.honda.com/news/2002/4021122.html

Pressmeddelande från Opcon Autorotor, 2002-11-28:
http://www.opconab.com/sv/opcon/press/releaser/20021128.shtml

”Special report” från DaimlerChrysler, 2002-10-06:
http://www.daimlerchrysler.com/index_e.htm?/specials/fuelcell2002/fcell_e.htm

Information från Department of Energy om ”America’s Transition to a Hydrogen Economy”
http://www.eren.doe.gov/hydrogen/features.html. Rapporten ”National Hydrogen Energy Roadmap”
publicerad 2002-11-12.

Pressmeddelande från EU-kommissionen, 2002-10-10: ”Commission launches High Level Group
on Hydrogen and Fuel Cells”
http://europa.eu.int/rapid/start/cgi/guesten.ksh?p_action.gettxt=gt&doc=IP/02/1450|0|RAPID&lg=E
N&display=

								
To top