Bilag 1 Miljøvenlige busser i Hovedstadsregionen

Transkript

1 Bilag 1 Miljøvenlige busser i Hovedstadsregionen Teknologikatalog busser og brændstoffer Maj 2009 Udgivelsesdato : 1. maj 2009 Projekt : Udarbejdet : Simon Dreyer, Grontmij Carl Bro Thomas Capral Henriksen, Grontmij Carl Bro Johnny Iversen, Grontmij Carl Bro Kontrolleret : Thomas Capral Henriksen Godkendt : Johnny Iversen

2 Side 2 INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE FORKORTELSER 6 INDLEDNING Definition af en miljøvenlig bus Afgrænsninger og forudsætninger Energi- og CO 2 -regnskab Lokal luftforurening 8 2 MOTORTEKNOLOGIER Batteridrevne busser Hybridteknologier Forbrændingsmotor kombineret med elmotor Brændselsceller kombineret med elmotor Sammenfatning af motorteknologier til busdrift 10 3 BRÆNDSTOFFER OG DRIVMIDLER Krav om iblanding af biobrændstoffer Bæredygtighedskriterier for biobrændstoffer Bioethanol Teknologistade Energiregnskab CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning Økonomi Forsyningssikkerhed Infrastruktur Bæredygtighedskriterier Biodiesel Teknologistade Energiregnskab CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning Økonomi Forsyningssikkerhed Infrastruktur Bæredygtighedskriterier Biogas Teknologistade Energiregnskab CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning 18

3 Side Økonomi Forsyningssikkerhed Infrastruktur Bæredygtighedskriterier Naturgas Teknologistade Energiregnskab CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning Økonomi Forsyningssikkerhed Infrastruktur Bæredygtighedskriterier Brint Teknologistade Energiregnskab CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning Økonomi Forsyningssikkerhed Infrastruktur Bæredygtighedskriterier Andre typer af brændstoffer Syntetiske brændstoffer Biobrændstoffer via termisk forgasning Sammenligning af brændstoffers energi- og CO 2 -regnskab Brændstoffers energiregnskab Brændstoffers CO 2 -emissioner ved fremskaffelse Priser på brændstoffer Kombination af motorteknologier og brændstoffer Undersøgelsens fokus og afgrænsning 27 4 UNDERSØGELSENS ALTERNATIVER Referencescenariet forbrændingsmotor baseret på diesel Teknisk beskrivelse af referencen Energiregnskab og CO 2 -regnskab Miljø Infrastruktur og logistik Økonomi Fordele og ulemper ved fossil diesel Alternativ 1 hybrid forbrændingsmotor baseret på diesel Teknisk beskrivelse af alternativ Energiregnskab og CO 2 -regnskab for diesel-hybrid Miljøgevinst Infrastruktur og logistik Økonomi 32

4 Side Fordele og ulemper ved diesel hybridbusser Alternativ 2 Forbrændingsmotor baseret på bioethanol Teknisk beskrivelse af alternativ Energiregnskab og CO 2 -regnskab for bioethanolbusser Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af bioethanol Økonomi Fordele og ulemper ved ethanolbusser Alternativ 3 - Hybrid forbrændingsmotor baseret på bioethanol Teknisk beskrivelse Energiregnskab og CO 2 -regnskab hybrid bioethanolbus Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af ethanol Økonomi Fordele og ulemper ved bioethanol hybrid Alternativ 4 - Forbrændingsmotor baseret på biodiesel Teknisk beskrivelse Energiregnskab og CO 2 -regnskab biodieselbusser Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af biodiesel Økonomi Fordele og ulemper ved biodieselbusser Alternativ 5 - Hybrid forbrændingsmotor baseret på biodiesel Teknisk beskrivelse Energiregnskab og CO 2 -regnskab for biodiesel hybridbus Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af ethanol Økonomi Fordele og ulemper ved biodiesel hybridbusser Alternativ 6 Forbrændingsmotor baseret på naturgas Teknisk beskrivelse Energiregnskab og CO 2 -regnskab naturgasbus Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af naturgas Økonomi Fordele og ulemper ved naturgasbusser Alternativ 7 Brændselscelle og elmotor baseret på brint Teknisk beskrivelse Energiregnskab og CO 2 -regnskab ved brintbusser Miljøgevinst Infrastruktur og logistik for anvendelse af ethanol Økonomi Fordele og ulemper ved brintbusser Opsamling på de syv tekniske alternativer 45

5 Side Økonomi 46 5 OVERVEJELSER OG ANBEFALINGER VED VALG AF TEKNOLOGIER Overvejelse nr. 1 Største CO 2 -effekt Overvejelse nr. 2 Flere veje til mindre lokal forurening Overvejelse nr. 3 Hurtig implementering Overvejelse nr. 4 Hybridteknologi forbedrer effektiviteten Overvejelse nr. 5 Branding Overvejelse 6 Flagskibe giver synlighed, men er relativt dyre Muligheder for implementering Konkrete eksempler på implementering Hybridbusser Bioethanolbusser Biodieselbusser Naturgasbusser Brintbusser Opsamling på eksemplerne Anbefalinger til videre arbejde Valg af teknologier til enkelte ruter Implementering i forhold til udbud af ruter 53

6 Side 6 FORKORTELSER EEV FC ICE FAME RME SME PME Enhanced Environmentally Friendly Vehicle Fuel Cell - brændselscelle Internal Combustion Engine forbrændingsmotor Fatty Acid Methyl Ester samlet betegnelse for biodiesel Rape Methyl Ester biodiesel baseret på raps Soya Methyl Ester biodiesel baseret på sojabønner Palm Methyl Ester biodiesel baseret på palmeolie

7 Side 7 INDLEDNING I forbindelse med projektet Miljøvenlige busser i Hovedstadsregionen skal det defineres, hvad der forstås ved en miljøvenlig bus. Definitionen skal desuden kunne operationaliseres, så den kan anvendes i de tekniske vurderinger af forskellige teknologier. Som reference-teknologi sammenlignes med en standard dieselbus, som lever op til den skrappeste norm (EEV-norm). I dette arbejde er følgende overordnede definition fremkommet. 1.1 Definition af en miljøvenlig bus En miljøvenlig bus karakteriseres ved lave luftemissioner, herunder specielt drivhusgasser, NO X og partikler, og den skal have et lavt støjniveau. Den miljøvenlige bus skal have en høj virkningsgrad under omsætning af brændstof/drivmiddel. Som udgangspunkt skal den være baseret på brændsler, der fremskaffes på bæredygtig vis, herunder sikring af biodiversitet, og ikke bidrager til øget afskovning. Den miljøvenlige bus sammenholdt med dens drivmiddel skal således også udvise et fornuftigt energiregnskab (well-to-wheels). 1.2 Afgrænsninger og forudsætninger Der er i rapporten foretaget en række metodiske valg og afgrænsninger. Definitionen af en miljøvenlig bus sætter den overordnede ramme for undersøgelsens omfang og giver et pejlemærke i forhold til, hvor undersøgelsens resultater skal fokuseres. Der er flere steder i rapporten foretaget afgrænsninger, som har gjort det muligt at fokusere på egnede teknologier i undersøgelsens kontekst. Det gælder fx omkring valget af undersøgte motor- og brændstofteknologier. Overordnet bygger disse afgrænsninger på, at de valgte teknologier skal have potentialer, som kan bidrage til at gøre busdriften i Hovedstadsregionen mere miljøvenlig. Dele af analysen bygger på europæiske opgørelser af forskellige brændstoffers CO 2 - emissioner og energiregnskab. Der er i bearbejdningen af dette materiale taget højde for de særlige forhold, der findes i en dansk kontekst og specifik i Hovedstadsregionen. Det betyder fx, at biogas er vurderet som et brugbart alternativ til fossil diesel. Men biogas er dog ikke medtaget i den sidste specifikke del af analysearbejdet, da det er vurderet, at biogasressourcerne i Danmark primært forefindes i Vestdanmark, og at disse ressourcer allerede er disponeret til brug i kraftvarmeproduktionen. Der er bl.a. i undersøgelsen anvendt følgende data og forudsætninger: - Brændværdi af alm. diesel: 43,2 MJ/kg - Massefylde af alm. diesel: 0,83 kg/liter - CO 2 -emissionsfaktor for fossil diesel: 74 kg CO 2 /GJ - CO 2 -emissionsfaktor for naturgas: 57 kg CO 2 /GJ - CO 2 -emissionsfaktor for el Østdanmark: 580 kg CO 2 /GJ - Pris på alm. diesel: 4,5 kr./liter plus energi- og CO 2 -afgift, i alt 7,35 kr./liter ekskl. moms.

8 Side Energi- og CO 2 -regnskab Energi- og CO 2 -regnskaberne er ofte tæt knyttet til hinanden. Dog er der eksempler på, at CO 2 -regnskabet på papiret kan være godt med et meget dårligt energiregnskab og måske uheldige bæredygtighedsaspekter. Eksempelvis kan teknologier baseret på intensiv drift i regnskovsområder godt fremstå med et godt CO 2 -regnskab, selvom en opgørelse af det samlede energiregnskab viser, at der er benyttet et meget stort energiforbrug for at tilvejebringe energiressourcen. Derfor er begge dele nødvendige at vurdere. For at få det mest retvisende billede af det fornuftige energi- og CO 2 -regnskab er et well-to-wheels studie af forskellige teknologier at foretrække. Der er i denne undersøgelse taget udgangspunkt i et europæisk studie, som kortlægger energiforbrug og CO 2 -udledninger ved tilvejebringelse, transport og brug af en lang række forskellige brændstoffer, både fossile og biomassebaserede. I studiet Well-to-wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context bruges begrebet well-to-wheels, som dækker over udledninger, fra brændstoffet fremstilles eller udvindes, til energien bliver omsat i køretøjets hjul 1. Da der er anvendt et internationalt studie til vurdering af brændstoffernes effektivitet hele vejen fra kilden til tanken, bør der tages hensyn til, at energiregnskaberne ikke nødvendigvis svarer helt til den danske situation. Der bør endvidere tages hensyn til, at biomassen, som anvendes til fremstilling af biobrændstof i en specifik dansk kontekst, muligvis kan anvendes mere fordelagtigt til andre formål. Til de indledende well-to-tank analyser skal lægges en betragtning over de forskellige teknologiers tank-to-wheels effektivitet, når de anvendes i en bus. Vurderingen af energi- og CO 2 -regnskaberne beror således på både fremstillingsprocessen af brændstoffet og konverteringen i køretøjet. 1.4 Lokal luftforurening NO X Udledningen af NO x er især påvirket af motorteknologien, der anvendes. NO x - emissionen opgøres ikke kvantitativt for teknologierne, men det nævnes, om teknologien vil give anledning til øget eller reduceret NO x -udledning i forhold til referenceteknologien. Partikler Udledningen af partikler er især påvirket af motorteknologien, der anvendes. Partikelemissionen opgøres ikke kvantitativt for teknologierne, men det nævnes, om teknologien vil give anledning til øget eller reduceret partikeludledning i forhold til referenceteknologien. 1 Well-to-Wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context, EU-Kommissionens Joint Research Centre, CONCAWE og EUCAR. Rapporten bliver løbende opdateret. I denne undersøgelse er benyttet data fra Well-to-wheel studiet fra november 2008.

9 Side 9 Støj Støjpåvirkningen fra de forskellige motorteknologier vurderes kvalitativt, hvilket vil sige, at det vurderes, om teknologien overordnet set vil reducere støjpåvirkningen. Bæredygtighed I forbindelse med vurderingen af CO 2 - og energiregnskaberne laves kvalitative bæredygtighedsvurderinger, i det omfang det er relevant. Bæredygtigheden knytter sig især til well-to-tank analyserne. 2 MOTORTEKNOLOGIER Der findes en række forskellige motorteknologier, som kan virke som fremdrift i en bus. Hver teknologi er karakteriseret ved fordele og ulemper, som gør dem fordelagtige at bruge i forhold til busdrift. I tabellen nedenfor er skitseret, hvilke fordele og ulemper der er ved tre centrale motorteknologier. Forbrændingsmotor Brændselsceller Elmotor (batteri) Virkemåde Fordele Ulemper Brændstof lagres om - Kendt teknologi bord og omdannes til - Lang aktionsradius energi ved forbrænding - Hurtig optankning - Lav pris Brint lagres om bord på køretøjet og omdannes til strøm i en brændselscelle Strøm lagres i batterier om bord på køretøjet og frigives direkte til elmotor(er) - Forholdsvis lang aktionsradius - Hurtig optankning - Høj effektivitet - Opsamling af bremseenergi - Mulighed for opladning af miljøvenlig el - Lav effektivitet - Forurening (afhænger af brændstof) - Ny og dyr teknologi - Middel effektivitet - Opbevaring af brint - Kort aktionsradius - Lang opladning - Høj vægt pga. batterier - Ikke nok effekt til bus 2.1 Batteridrevne busser Det er vurderet, at batterier i det teknologiske stade, som vi kender dem i dag, ikke er i stand til at yde tilstrækkelig effekt i lang tid nok til at drive de store busser, som er standardmateriel i busdriften i Region Hovedstaden. Der er igangsat forsøg med små elbusser i København, som skal betjene den indre by, og det skal retfærdigvis tilføjes, at der er sket en voldsom udvikling af batteriteknologier de senere år, primært drevet af udviklingen af mobiltelefoner og bærbare computere, så det kan ikke udelukkes, at batterier til busser bliver et relevant alternativ på lidt længere sigt. Men i forhold til denne undersøgelse er det ikke relevant at analysere mulighederne for store elbusser, som alene er baseret på en elmotor med batterier. 2.2 Hybridteknologier Selvom elmotoren ikke kan stå alene i forhold til busdrift, kan elmotoren i kombination med andre motorteknologier være et interessant alternativ. Når teknologier kombineres på forskellige måder, kan det give en række fordele i forhold til effektivitet og miljømæssig performance.

10 Side Forbrændingsmotor kombineret med elmotor Hybridkøretøjer, som kombinerer en forbrændingsmotor med en elektromotor, er forholdsvis kendte teknologier, som allerede findes og anvendes i flere forskellige afskygninger til fx biler og lokomotiver. Hybridteknologien er også introduceret til busser, og producenter som Volvo og Daimler er på vej med hybridbusser i serieproduktion. Teknologien i sin rene hybridform virker på den måde, at en mindre forbrændingsmotor (diesel eller benzin) producerer el, som opsamles om bord på køretøjet. Selve fremdriften af køretøjet sker ved en eller flere elmotorer, som forsynes af batteriet. Denne teknologi giver flere fordele, bl.a. sikres, at elmotoren og forbrændingsmotoren virker der, hvor de er mest effektive. Konkret betyder det, at elmotoren især benyttes ved bykørsel med mange accelerationer og forholdsvis langsom kørsel. Samtidigt kan elmotoren (og batteriet) være med til at opsamle bremseenergi. Volvos hybridbus er dog ikke bygget på en ren elplatform, men er en såkaldt parallelhybrid, hvor dieselmotor og elmotor kan arbejde uafhængigt, hver for sig eller parallelt sammen. Hybridteknologien kan evt. med tiden udbygges med mulighed for at oplade batteriet fra elnettet, som også kaldes en plug-in løsning. Det naturlige næste skridt i udviklingen er at erstatte dieselmotoren med en brændselscelle Brændselsceller kombineret med elmotor Hidtil har udviklingen af brændselscelleteknologien til køretøjer været fokuseret på at udvikle lavtemperatur (mindre end ca. 200 C) brænd selsceller, som drives ved hjælp af brint, kombineret med elmotor(er), der driver hjulene. Daimlers brintbusser i fx Hamborg (Evobus Citaro) og det belgisk-amerikanske samarbejde UTC VanHool Hybrid bus er eksempler herpå. Der er for nuværende en tendens hen imod at kombinere brændselscelle-elmotor systemet via et batteri, hvilket forbedrer driftsforhold for brændselscellen samt giver mulighed for opsamling af bremseenergi m.m. 2.3 Sammenfatning af motorteknologier til busdrift Der sker i disse år en hurtig udvikling hen imod at optimere kendte motorteknologier og udvikle nye teknologier, som kan bidrage til mere effektive og bæredygtige biler, busser og andre køretøjer. Nogle teknologier er på det spæde udviklingsstadie og kan derfor ikke umiddelbart implementeres i en bus. I dette studie er udvalgt tre motorteknologier, som undersøges nærmere for at identificere den bedste løsning for implementering af en bæredygtig bus i Region Hovedstaden. Tabellen nedenfor skitserer de tre udvalgte teknologier.

11 Side 11 Forbrændingsmotor (ICE) Brændselsceller (FC) Hybrid: ICE Elmotor (uden opladning) Fordele - Kendt teknologi - Lang aktionsradius - Hurtig optankning - Lav pris - Forholdsvis lang aktionsradius - Forholdsvis hurtig optankning - Middel effektivitet - Middel effektivitet (højere end konventionel ICE) - Opsamling af bremseenergi Ulemper - Lav effektivitet - Forurening afhænger af brændstof - Ny og dyr teknologi - Opbevaring af brint - - Forurening afhænger af brændstof - Teknologi dyrere end konventionel ICE 3 BRÆNDSTOFFER OG DRIVMIDLER Det er undersøgelsens formål at finde løsninger på en miljøvenlig og bæredygtig drift af busser i Region Hovedstaden. Derfor vil undersøgelsen fokusere på de teknologier, som kan løfte busdriften i en miljømæssig retning. Da bæredygtighed defineres både som lokale forureningseffekter som fx partikler, NO X, SO 2 mv. og globale klimaudfordringer, er det ikke alene interessant at se på motorteknologien, men også stille skarpt på, hvordan brændstoffer kan yde et bidrag til at fremme den bæredygtige busdrift. Der findes i dag mange forskellige typer brændstoffer, hvor nogle er baseret på fossile brændsler og andre er baseret på biomasse. Endelig findes brændstoffer, som i sig selv ikke er brændsler, men som er produceret ved anden energi og derfor har karakter som energibærer, det gælder for eksempel for brint og elektricitet. Undersøgelsen vil fokusere på de typer brændstoffer, som kan resultere i en reduktion af lokale og klimamæssige emissioner. Derfor er følgende brændstoffer umiddelbart udvalgt: - Bioethanol - Biodiesel - Biogas - Naturgas - Brint. 3.1 Krav om iblanding af biobrændstoffer I 2003 blev EU's biobrændstofdirektiv vedtaget. Direktivet angiver et vejledende mål for, hvor meget biobrændstof der skal blandes i benzin og diesel. I 2005 skal 2 pct. af den markedsførte mængde benzin og diesel være biobrændstof, mens målet i 2010 er 5,75 pct.

12 Side 12 Tabellen viser, hvor meget ethanol og biodiesel der skal bruges i Danmark for at opfylde de vejledende mål i biobrændstofdirektivet. Energiindholdet i en liter ethanol og en liter biodiesel er lavere end i en liter fossilt brændstof, hvorfor der skal iblandes en del mere opgjort i volumen, end en procentberegning ville give. I tabellen er tilsvarende omtrentlige tal for hele EU også angivet. Brændstofforbruget i dag 2 Biobrændstof ved 2 % Biobrændstof ved 5,75 % Danmark Benzin (ethanol) m m m 3 Diesel (RME) m m m 3 EU 25 Benzin (ethanol) 154 mio. m 3 4 mio. m 3 11 mio. m 3 Diesel (RME) 186 mio. m 3 4 mio. m 3 12 mio. m 3 Kilde: Energi- og olieorganisationerne Bæredygtighedskriterier for biobrændstoffer Der har igennem længere tid være diskuteret meget om den reel miljømæssige betydning af biobrændstoffer. Diskussionen handler om, hvor meget CO 2 biobrændstofferne fortrænger, om deres energiregnskab, og om hvordan de er produceret. Desuden diskuteres, om produktion af biobrændstoffer fortrænger produktion af fødevarer, og om det fører til intensiveret opdyrkning og tab af biodiversitet. For at imødekomme denne debat er EU-Kommissionen, Parlamentet og Rådet i 2008 blevet enige om at formulere bæredygtighedskriterier for biobrændstoffer. I VEdirektivet fastlægges en række kriterier for, hvornår biobrændstoffer kan siges at være bæredygtige og dermed omfattet af definitionen på vedvarende energi. Kriterierne for bæredygtighed omfatter bl.a. krav om fortrængning af CO 2, biodiversitet, skovdrift, jordkvalitet og lagring af kulstof. Biobrændstoffer skal præstere mindst 35 pct. CO 2 -fortrængning, når direktivet træder i kraft. Det tal øges til 50 pct. i år 2017, dog sådan, at biobrændstoffer fra nye anlæg skal levere 60 pct. i år Bioethanol Teknologistade Der skelnes mellem 1. og 2. generations bioethanol, hvor 1. generation er baseret på afgrøder, der også kan anvendes som fødevarer, fx sukkerrør, sukkerroer, majs, korn mv. 2. generations bioethanol er derimod baseret på restprodukter fra afgrøderne, såsom halm, græs mv. Teknologien til produktion af 1. generations bioethanol er fuldt udviklet og fungerer i kommerciel skala i udlandet. 2. generations bioethanol er stadig under udvikling og testes lige nu i flere forskellige lande, herunder Danmark. Der finder endnu ikke en kommerciel produktion af 2. generations bioethanol sted. 2 Danmark er aktuelle tal for 2005 fra Energistyrelsen. EU 25 er omtrentlige tal for 2003 på baggrund af data fra Eurostat og EUROPIA.

13 Side 13 En ulempe ved bioethanol er, at fremstillingsprocessen er forholdsvis energikrævende. Der kan derfor være et forbedringspotentiale ved at integrere fremstillingen af ethanol med kraftvarmeproduktion og dermed opnå synergieffekter. Bioethanol kan anvendes i benzinmotorer og modificerede dieselmotorer Energiregnskab Energiindholdet i bioethanol er 26,9 MJ/kg sammenlignet med diesel, som har et energiindhold på 43,2 MJ/kg. Bioethanol har dermed et energiindhold, som er 38 pct. lavere end diesel. Det betyder, at køretøjer, som benytter bioethanol, har en kortere aktionsradius på samme tankvolumen. Ifølge well-to-wheels studiet har bioethanol baseret på sukkerrør fra Brasilien et energiforbrug frem til tanken på 1,96 MJ/MJ bioethanol. 2. generations bioethanol, som er baseret på halm, har et energiforbrug på 1,32 MJ/MJ bioethanol CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning Bioethanol fra Brasilien baseret på sukkerrør har en CO 2 -udledning fra kilden til tanken, well-to-tank, på 24,2 g CO 2 /MJ. 2. generations bioethanol fremstillet på baggrund af halm har ifølge well-to-tank analysen en CO 2 -udledning på 8,7 g CO 2 /MJ. Sammenlignet med fremskaffelse af diesel i en well-to-tank betragtning udledes 14,2 g CO 2 /MJ. Den overordnede vurdering af bioethanol er, at der ikke er stor forskel på andre emissioner end CO 2 i forhold til fossile brændstoffer. Luftemissionerne vil alt andet lige afhænge af den type af motor, som anvendes i køretøjet, og hvilket filter, katalysator mv. det er monteret med Økonomi Energistyrelsens skøn for markedsprisen for ethanol er ca. 4,25 kr./liter, hvilket svarer til en pris på ca. 202 kr./gj. I 2008 lå bioethanolprisen i gennemsnit på verdensmarkedet på 914,60 USD/ton. Det svarer til en ca. 4 kr. pr liter 3. De svenske erfaringer viser, at bioethanol, når det sælges fra et tankanlæg, koster 0,75 EUR/liter, svarende til 5,57 kr./liter ekskl. afgifter. Energiafgiften sættes til 2,6 kr./liter, fordi ethanolen erstatter diesel i dette tilfælde. Prisen bliver således 8,17 kr./liter. 3 Priser er baseret på oplysninger fra Energistyrelsen og Statoil.

14 Side generations bioethanol Det er for usikkert at angive en pris på 2. generations bioethanol, da denne teknologi stadig er under udvikling og endnu ikke er kommercielt tilgængelig. Det må dog forventes, at der vil blive et samlet marked for bioethanol, når produktionen af 2. generations bioethanolen slår igennem Forsyningssikkerhed Der eksisterer et verdensomspændende marked for 1. generations bioethanol, og Danmark importer allerede bioethanol den dag i dag. Fx importerer Statoil 1. generations bioethanol, der blandes med benzin og forhandles som Bio95. Bio95 er en blanding af ca. 5 pct. bioethanol og 95 pct. benzin. Tilsvarende importerer Sverige bioethanol fra Brasilien. Brasilien har siden starten af 1980 erne produceret bioethanol til transportsektoren og er i dag nettoeksportør af bioethanol. Brasilien forventer at øge produktionen af sukkerrør, således at de i 2010 kan producere 19 mio. tons, heraf 4 mio. tons til eksport. USA har ligeledes siden 1980 erne produceret bioethanol, primært på basis af majs, og den årlige produktion er 8 mio. tons. Ressourcegrundlaget i Danmark til produktion af 1. generations bioethanol vurderes at være stort (ca. 16 PJ) og kan udvides ved at bruge et større areal til dyrkning af roer og korn Infrastruktur Det er relativt uproblematisk at etablere infrastruktur til forsyning med bioethanol. Bioethanol er flydende og har grundlæggende de samme karakteristika som benzin og bør derfor håndteres som sådan. Dog har ethanol skadelige virkninger i forhold til visse materialer, fx aluminium, hvilket der skal tages højde for Bæredygtighedskriterier Produktionen af bioethanol skal være så bæredygtig som muligt, og der kan vælges forskellige produktionsmetoder, der påvirker biodiversiteten mere eller mindre. Når landbrugsarealer omlægges til intensiv produktion af energiafgrøder, kan det forstyrre det lokale økosystem, hvilket medfører tab i biodiversitet og i landskabelige værdier. Problematikken knytter sig især til, at der ved øget efterspørgsel efter biobrændstoffer skal bruges større arealer til dyrkning af energiafgrøder. Som tidligere beskrevet har EU vedtaget at indføre bæredygtighedskriterier for de råmaterialer, som indgår i produktionen af biobrændstoffer i forbindelse med VEdirektivet. 4 Morgendagens transportbrændstoffer danske perspektiver, side 13, december 2006, Teknologirådet.

15 Side Biodiesel Biodiesel betegnes også FAME, som er en forkortelse fra det engelske Fatty Acid Methyl Ester. Biodiesel fremstilles af mange forskellige vegetabilske og animalske olier og fedtstoffer. I Europa anvendes primært rapsolie som råvare, hvilket resulterer i produktet RME (Rape Methyl Ester). I USA er sojaolie meget anvendt (det giver SME - Soya Methyl Ester) og i Østen palmeolie (det giver PME Palm Methyl Ester). Ligesom bioethanol betegnes biodiesel, der er produceret af afgrøder, for 1. generation, mens biodiesel, der er fremstillet på baggrund af restprodukter, fx friturefedt og animalske restprodukter, kaldes 2. generations biodiesel Teknologistade Både 1. og 2. generations biodiesel produceres såvel i Danmark som i udlandet i kommerciel skala. I Danmark fremstiller virksomheden Emmelev A/S 1. generations biodiesel baseret på raps, og DAKA a.m.b.a. fremstiller 2. generations biodiesel baseret på slagteriaffald og døde dyr fra landbruget. Begge virksomheder eksporterer størstedelen af deres produktion til udlandet. Ved produktion af biodiesel fremkommer biprodukter som rapskage og glycerin, som endvidere kan sælges, hvilket bidrager positivt til den samlede driftsøkonomi. Biodiesel kan iblandes fossil dieselolie eller bruges rent i en dieselmotor. I Europa produceres biodiesel efter EN14214-normen, som sikrer, at den kan iblandes fossil diesel. Alle motorproducenter har igennem normen EN590 accepteret, at iblanding af biodiesel op til 5 pct. ikke har indflydelse på garantien på køretøjet Energiregnskab Energiindholdet i biodiesel er lidt lavere (ca. 4 pct.) end i fossil diesel. Derfor bliver køretøjets aktionsradius reduceret lidt, medmindre at tankvolumen øges. Ifølge well-to-tank analysen har biodiesel fremstillet af rapsfrø et energiforbrug på 1,08 MJ/MJ biodiesel CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning I well-to-tank studiet giver biodiesel fremstillet af rapsfrø en CO 2 -emission på 41,5 g CO 2 /MJ. Generelt set er der ikke den store forskel på miljøeffekter ved brug af biodiesel frem for fossil diesel. Dog kan udledning af NO x stige som følge af iblanding af biodiesel. Det er derfor vigtigt, at køretøjer forsynes med partikelfiltre og DeNOx-systemer.

16 Side Økonomi Da biodiesel stort set ikke anvendes i Danmark, kan markedsprisen kun vurderes med usikkerhed. Men Energistyrelsen skønner på basis af prisniveauet i Nordeuropa, at markedsprisen er omkring 5,50 kr./liter, hvilket svarer til en pris på ca. 167 kr./gj 5. I forsøget med biodiesel i busdriften i Hovedstadsområdet køber operatørerne biodiesel fra Biofuel Express i Hørsholm, hvor prisen er 7,2 kr./liter inkl. afgifter (ekskl. moms). Dette er dog en forsøgspris, som ligger ca. 1 kr./liter under en forventet markedspris i Danmark. Der er i dette studie anvendt en pris på 5,5 kr./liter plus energiafgift på 2,6 kr./liter, hvilket giver 8,1 kr./liter Forsyningssikkerhed Ressourcegrundlaget i Danmark til produktion af 1. generations biodiesel vurderes at være ca. 10 PJ. Denne begrænsning skyldes primært de begrænsede dyrkningsarealer. Ressourcegrundlaget kan muligvis øges ved udvikling af mere ydende rapssorter og en bedre udnyttelse af frøene. Det anslås, at der produceres ca. 155 mio. liter biodiesel om året i Danmark, heraf kommer ca. 55 mio. liter fra 2. generation baseret på animalsk fedt. Potentialet for produktionen i Danmark anslås at ligge mellem 300 og 400 mio. liter 1. og 2. generations biodiesel. Den danske produktion er overvejende baseret på nationale ressourcer, hvilket betyder en høj grad af forsyningssikkerhed. Det er dog værd at bemærke, at stort set al biodiesel eksporteres til andre lande i EU pga. fordelagtige afgiftsfritagelser og tilskudsordninger i andre lande, primært Tyskland Infrastruktur Biodiesel skal håndteres ligesom fossil diesel. I forhold til iblanding i fossil diesel vil det være naturligt, at de etablerede olieselskaber varetager opgaven med distributionen. Det kræver dog investeringer i blandingsfaciliteter. Hvis biodiesel skal anvendes rent, kræver det, at de eksisterende tankanlæg suppleres med ekstra udleveringsfaciliteter, eller at der etableres selvstændige biodiesel-tankanlæg, fx hos en større flådeejer. Kommercielt og teknologisk er biodiesel fuldt udviklet og kan derfor implementeres med en relativ kort tidshorisont i Danmark. Det er tilmed en fordel, at der findes danske leverandører, som kan sikre en stabil forsyning. Ved højere iblandingsprocenter end 5 skal der sandsynligvis ske en ændring af køretøjerne, om ikke andet skal der indgås en aftale med leverandører af køretøjer i forhold til garantiforpligtigelser. 5 Dette er Energistyrelsens skøn fra september 2008.

17 Side Bæredygtighedskriterier 3.4 Biogas Problematikkerne omkring biodiversitet og fødevaresikkerhed er principielt de samme som for bioethanol. Det skal dog bemærkes, at energiregnskabet varierer fra en type biodiesel til en anden, afhængig af hvilken afgrøde den er baseret på. Analyser af biodiesel baseret på palmeolie (PME) har desuden vist en meget uheldig effekt af efterspørgslen på PME og har betydet øget fældning af regnskov til fordel for palmeolieplantager. Denne udvikling er uheldig både set fra et biodiversitetssynspunkt og et CO 2 -udledningssynspunkt Teknologistade I perioden blev der etableret 20 biogas fællesanlæg i Danmark. Siden 1998 er udbygningen dog gået i stå pga. af usikkerhed omkring elafregningspriser 6. Biogas har i en dansk sammenhæng udelukkende været brugt til el- og varmeproduktion, men såfremt transportsektoren prioriteres, ville en betydelig del kunne dækkes af biogas. Teknologien til produktion af biogas er velkendt, om end udnyttelsen af biogassen fortsat kræver tilskud eller merbetaling for energien. Erfaringerne med brug af biogas i transportsektoren er i en dansk sammenhæng dog sparsomme. I Sverige er erfaringerne betydeligt større. Hidtil har det udnyttede biogaspotentiale været så lille, at biogassen har været anvendt på dedikerede kraftvarmeanlæg. Potentialet for biogasproduktion er langt større end det, der i dag udnyttes, men så længe varmen fra biogasanlæg kan afsættes, er det mest energimæssigt effektivt at anvende biogassen til kraftvarme i forhold til at bruge det i en forbrændingsmotor til transportformål. Da langt det største uudnyttede biogaspotentiale findes i Vestdanmark, er det ikke nært forestående, at der skulle være store mængder biogas til rådighed til brug for busser i Region Hovedstaden. For tiden kører en debat om, hvorvidt biogasbiler i Frederikshavn skal afgiftsfritages, hvilket de umiddelbart ikke ser ud til at blive, da der kan argumenteres for, at biogassen udnyttes bedre til kraftvarme-formål Energiregnskab Biogas fra flydende husdyrgødning har i well-to-tank analysen et energiforbrug på 0,97 MJ/MJ biogas, hvoraf de 0,03 MJ anslås til at være af fossil oprindelse. Så selvom der bruges ca. en MJ til at frembringe en MJ biogas, er det primært bioenergi, der anvendes til produktion og opgradering af biogas ifølge antagelserne i dette studie. 6 Morgendagens transportbrændstoffer

18 Side CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning I well-to-tank studiet angives en emission på -85,6 g CO 2 /MJ, under antagelse af at gyllen ellers ville afdampe en mængde metan. Denne antagelse er mindre korrekt i en dansk sammenhæng, hvor gyllen ville blive forgasset i biogasanlæg eller spredt på marken under aerobe forhold og under alle omstændigheder i et koldere klima. Konservativt er der derfor set bort fra denne undgåede metan i dansk sammenhæng. CO 2 -balancen korrigeret for denne kredit for undgået metanudledning vil give en wellto-tank udledning på ca. 9 g CO 2 /MJ, hvor der dog er forudsat distribution i rørledning. I en dansk sammenhæng ville distributionen formentlig skulle foregå per tankvogn, men denne transport vil formentlig ikke forrykke energi- og CO 2 -balancen væsentligt. I beregningerne af CO 2 -udledning fra kilde til tank (well-to-tank) og fra kilde til hjul (well-to-wheels) er benyttet den i dansk sammenhæng mere passende antagelse på 9 g CO 2 /MJ. Miljøkonsekvenserne ved anvendelse af biogas anslås at være stort set de samme som for naturgas, dog muligvis med en højere udledning af SO 2, hvis biogassen indeholder dette Økonomi For at opgradere biogassen fra ca. 60 pct. til >95 pct. metan-indhold kræves et anlæg. Teknologirådet har anslået denne omkostning til ca. 1 kr./m 3. De svenske erfaringer viser en investeringssum på mellem 6 og 18 mio. SEK for et opgraderingsanlæg afhængig af type og kapacitet. De svenske erfaringer viser en pris på gas til køretøjer på ca. 10 SEK/m 3 i februar 2009 (ca. 7 DKK/m 3 ), hvilket er uden energi- og CO 2 -afgifter, som ikke betales for gas til køretøjer i Sverige. I Danmark vil biogas blive pålagt betaling af energiafgiften på 2,116 kr./m 3. Dette giver en total pris på 9,12 kr./m 3. Såfremt gassen til køretøjer kun består af opgraderet biogas og ingen naturgas, vil energiindholdet i 1 m 3 gas omtrent modsvare energiindholdet i 1 liter diesel. Dermed er det udelukkende den ringere effektivitet af gasmotoren i forhold til dieselmotoren, der udgør forskellen på priserne. De svenske erfaringer med tankanlæg til salg af opgraderet biogas viser, at et busoptankningsanlæg til 60 busser som stand-alone system koster 16 mio. SEK for selve optankningsfaciliteten og derudover 4 mio. SEK for et gaslager. Dette kan omregnes til at være omtrent 14 mio. DKK. Afskrivning på disse anlæg antages indeholdt i en brændstofpris på 7 kr./m 3 plus energiafgifter Forsyningssikkerhed Ifølge Teknologirådets redegørelse om morgendagens transportbrændstoffer fra 2006 har Energistyrelsen opgjort biogaspotentialet til 40 PJ, der er omkring 10 gange større end den samlede nuværende biogasproduktion. Derved anslås det, at biogas kan dække ca. en fjerdedel af transportsektorens energiforbrug, under forudsætning af at gassen kan distribueres.

19 Side 19 En stor flaskehals for udnyttelsen af biogas i dag er dog fremskaffelse af fx slagteriaffald, industrielt fedt eller lignende. Biogasproduktion på ren gylle uden tilsætning af en vis del af disse fraktioner giver et ringe gasudbytte. Såfremt gyllepotentialet skal udnyttes i højere grad, vil presset på disse ressourcer blive større Infrastruktur Det vil i Region Hovedstaden volde en del problemer at frembringe tilstrækkelige mængder biogas til brug i busser. De største biogaspotentialer i Danmark findes i Jylland, og selvom biogassen opgraderes til naturgaskvalitet, har der fra naturgastransmissions- og distributionsselskaberne været modvilje i forhold til at lade biogassen distribuere iblandet naturgassen. Dermed vil distributionen af biogas bero på leverancer i tankvogne. Dette er i sig selv ikke en hensigtsmæssig løsning, og det bør alvorligt overvejes, om biogasprojekter i busser bør opstartes, førend en ordentlig løsning på infrastrukturproblemerne findes Bæredygtighedskriterier Anvendelse af husdyrgødning til energiformål har store bæredygtighedsperspektiver, da det vil have en række afledte miljøkonsekvenser som forbedret vandmiljø, reduceret brug af kunstgødning m.m. Det er således ikke et spørgsmål, om det er en god idé at anvende biogas til energiformål, men snarere om anvendelsen bør rettes mod el- og varmeproduktion eller transportsektoren. 3.5 Naturgas Teknologistade Naturgas er et særdeles velkendt brændsel i energisektoren. Teknologien til frembringelse af brændslet er derfor kommerciel og en del af rygraden i det danske energisystem. Med hensyn til anvendelse i transportsektoren er erfaringerne mere sparsomme, men Movia har i perioden december 2006 til februar 2007 gennemført et vellykket forsøg med en naturgasdrevet bus (Compressed natural gas - CNG) Energiregnskab Naturgas har i well-to-tank analysen et energiforbrug på 0,12 MJ/MJ naturgas, hvis det ledes i rørledning ca km. Dette er et maksimum for transport i en dansk kontekst. Diesel har tilsvarende et well-to-tank energiforbrug fra råolie til diesel på 0,16 MJ/MJ diesel. Dette well-to-tank forhold er således stort set ens for diesel og naturgas om end en smule i naturgassens favør.

20 Side CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning CO 2 -emissionen er i well-to-tank analysen opgjort til 8,7 g CO 2 /MJ for naturgas og 14,2 g CO 2 /MJ for diesel. Dermed er naturgas mindre klimabelastende at fremskaffe end diesel, højst sandsynligt fordi energiforbruget i forbindelse med naturgasudvinding også antages at stamme fra naturgas, mens det i dieselproduktion antages at stamme fra olie. Ved brugen af brændstofferne ligger emissionsfaktoren for dansk naturgas på ca. 57 kg CO 2 /GJ mod 74 kg CO 2 /GJ for diesel Økonomi Den gennemsnitlige naturgaspris i 2008 lå ifølge HNG s listepriser på ca. 5,7 kr./m 3 (145 kr./gj) ekskl. moms og inkl. energi- og CO 2 -afgift 7. Dette svarer til ca. 3,4 kr./m 3 (87 kr./gj) ekskl. moms samt energi- og CO 2 -afgifter. I begyndelsen af 2009 er dette prisniveau lavere, men eftersom investeringer i busser bør foregå med et lidt længere tidsperspektiv, er det relevant at sammenligne med 2008-priser, der forventes at være tættere på prisudviklingen i det lange løb. Denne naturgaspris er selve energiprisen, og der skal derfor også investeres i tankanlæg, når økonomien beregnes. I afrapporteringen af Movias CNG-projekt er der ikke skrevet, hvad prisen for tankanlægget er, men de svenske erfaringer for tankanlæg til salg af opgraderet biogas viser, at et busoptankningsanlæg til 60 busser beliggende ved et gasnet koster 16 mio. SEK for selve optankningsfaciliteten og yderligere 1,5 mio. SEK for et mindre gaslager. Dette kan omregnes til at være omtrent 12-12,5 mio. DKK. Det vil formentlig være hensigtsmæssigt at lave tankstationer med relativt hurtig optankning, hvor busserne tankes om natten mellem to vognløb. Det vil dog ikke blive nødvendigt med optankningsfaciliteter, der kan optanke på 5 minutter eller mindre Forsyningssikkerhed Selvom naturgas i dag er en vigtig del af det danske energisystem, forudsiger Energistyrelsen, at Danmark fra 2016 ikke længere vil være selvforsynende med naturgas. Og en foreløbig projektion siger, at de danske reserver vil være brugt op omkring år Med det nuværende forbrug af naturgas til andre formål er det ikke sandsynligt, at en evt. øget brug af naturgas i busserne vil fremrykke disse årstal væsentligt. Ses naturgassen i et regionalt perspektiv, ligger Rusland inde med store naturgasreserver. Disse reserver kan dække hovedparten af Europas naturgasbehov i mange år fremover, men dette kan indebære en risiko for, at politisk ustabilitet kan hindre forsyningen. 7 Der er regnet med en distributionstarif svarende til ca m 3 årligt forbrug. En bus med et vognløb på ca. 600 km brugte m 3 om dagen svarende til ca til m 3 årligt. Prisen for distribution vil falde lidt ved større forbrug.

21 Side Infrastruktur Naturgasinfrastrukturen er ganske udbygget i Hovedstadsregionen. Derfor er det let at frembringe naturgassen til nyetablerede tankstationer. Tankstationerne kan designes efter behov, og hvis de laves som langtids-flydestationer, mindskes det lokale lagerbehov. Dette billiggør anlæggelsen af infrastrukturen Bæredygtighedskriterier 3.6 Brint Naturgas er ikke i det lange perspektiv en bæredygtig løsning, da det er en knap ressource på linje med olieprodukter. Naturgas har dog i Sverige været anvendt aktivt i forbindelse med indfasning af biogas i busdriften, som har langt større bæredygtighedsperspektiver end naturgas, i det omfang biogassen kan fremskaffes i tilstrækkelige mængder Teknologistade Brint betragtes ikke som et brændstof i sig selv, men en energibærer på linje med elektricitet. Eksempelvis kan elektricitet med konverteringstab lagres i brint, der hermed fungerer som energibærer. Brint kan dog også anvendes direkte i en forbrændingsmotor eller en brændselscelle. Brændselsceller er pct. mere effektive end forbrændingsmotorer og er desuden lydløse. Virkningsgraden for brint i en benzinmotor ligger på ca. 38 pct. Brinten kan produceres ved flere forskellige processer, hvor den mest almindelige måde er ved forgasning af naturgas eller kul, hvilket resulterer i udledning af CO 2. Brint kan også fremstilles i en elektrolyseproces, hvor vand spaltes i brint og ilt ved brug af el. Desuden kan såkaldt fotokatalyse benyttes til at fremstille brint ligesom biologiske processer på basis af biomasse. Fælles for alle de eksisterende teknologier til fremstilling er, at der er energitab forbundet med processen. Brint som brændstof i primært brændselsceller befinder sig stadig på et forsknings-, udviklings- og demonstrationsstadie Energiregnskab Både energiregnskabet og CO 2 -emissionerne forbundet med at benytte brint i en brændselscelle i et køretøj afhænger helt af, hvordan brinten er produceret. Hvis man alene ser på brint fremstillet på baggrund af elektrolyse, afhænger energiforbruget og CO 2 -udledningen fra kilden til tanken, well-to-tank, af elektricitetens oprindelse. I tabellen nedenfor skitseres energiregnskabet for brint. Brint fremstillet ved central elektrolyse baseret på vindmøllestrøm Brint fremstillet ved decentral elektrolyse på blandet EU-elektricitet Brint fremstillet ved decentral elektrolyse baseret på elektricitet fra kulkraftværker. 0,79 MJ/MJ brint 3,62 MJ/MJ brint 3,17 MJ/MJ brint

22 Side CO 2 -reduktion og miljøpåvirkning I well-to-tank studiet har brint følgende CO 2 -emissioner fra de tre valgte kilder. Brint fremstillet ved central elektrolyse baseret på vindmøllestrøm Brint fremstillet ved decentral elektrolyse på blandet EU-elektricitet Brint fremstillet ved decentral elektrolyse baseret på elektricitet fra kulkraftværker. 9,1 g CO 2 /MJ 209,1 g CO 2 /MJ 433,4 g CO 2 /MJ Brint benyttet i en brændselscelle giver ikke andre emissioner end vand, hvorfor denne teknologi har særlige fordele for det lokale miljø Økonomi Erfaringerne fra Hamborg viser, at et elektrolyseanlæg for omkring 3-5 busser koster 12 mio. kr. Dertil kommer selve elektrolysen anslået til 1,25 kr./kwh el og 50 pct. effektivitet, hvilket giver 2,5 kr./kwh brint Forsyningssikkerhed Da brint ikke er en naturressource, og da brinten kan produceres på basis af vand, er der principielt ikke nogle udfordringer med forsyningssikkerheden. Problematikken omkring fremstilling af brint vedrører nærmere, hvilken energi der er benyttet ved fremstillingen af brint, og hvordan brinten opbevares og transporteres Infrastruktur Forsyning af brint til transportsektoren kræver, at der opbygges en infrastruktur til dette formål. En af kerneudfordringerne er lagring af brint. Problemet er, at brint fylder rigtigt meget sammenlignet med fossile brændstoffer. Et brintlager på 100 liter ved et tryk på 200 bar rummer samme energimængde som en benzintank på 8 liter. I de brintkøretøjer, som der eksperimenteres med, anvendes tanke med et tryk på bar. Anvendelsen af brint forudsætter også, at der opbygges et netværk af påfyldningsanlæg. Der påtænkes to typer infrastruktur, et hvor brinten produceres centralt og fragtes flydende eller under tryk i tankbil eller via rørledninger. En anden model er at fremstille brinten decentralt i umiddelbar nærhed af påfyldningsanlægget ved fx elektrolyse eller omformning af naturgas.

23 Side Bæredygtighedskriterier Brint som drivmiddel i en brændselscelle udleder kun vand og varme, og derfor er brint et særdeles attraktivt alternativ særligt i bymæssig transport. Det bliver ofte fremført, at brint kan benyttes til lagring af overskuds-el fra vindmøller i de perioder, hvor det blæser meget. På denne måde kan brint være med til at fremme brugen og effektiviteten i vedvarende energiproduktion. Det skal dog bemærkes, at teknologien til omformning af overskuds-el til brint endnu ikke er kommercielt anvendelig, bl.a. på grund af stort konverteringstab. 3.7 Andre typer af brændstoffer Syntetiske brændstoffer Syntetiske brændstoffer er benzin og diesel, der er produceret ud fra en syntesegas, der består af brint, CO (kulmonooxid) og CO 2. Under høj temperatur, tryk og ved hjælp af forskellige katalysatorer fremstilles benzin og diesel primært på baggrund af naturgas og kul. I lande, som besidder store naturgasreserver, produceres syntetiske brændstoffer til transportsektoren økonomisk fordelagtigt. Processen resulterer i en blanding af benzin, jetbrændstof og diesel. Den høje pris på jetbrændstof giver et incitament til at fremme denne teknologi Biobrændstoffer via termisk forgasning Biomasse kan benyttes til fremstilling af syntetiske biobrændstoffer igennem en termisk forgasningsproces. I den termiske forgasser omsættes det faste biobrændsel til brændbare gasser ved temperaturer omkring 800 grader celsius. Gasserne kan efterfølgende omdannes i en katalysator til forskellige former for biobrændstoffer fx: - Bio metanol - Bio MTBE - Bio Fisher-Tropsch Diesel - Bio DME - Bio hydrogen (brint). Den syntesebaserede forgasningsproces gør det muligt at bruge næsten hvilken som helst form for biomasse. Desuden bliver det dieselprodukt, som er resultatet af processen, af meget høj kvalitet og kan derfor bruges umiddelbart i den eksisterende vognpark. CO 2 -balancen i de syntetiske biobrændstoffer afhænger af, om den energi, der bruges til processen, er biomasse eller fossilt brændsel, og hvorvidt biomassen er et restprodukt (fx halm) eller dyrket direkte til formålet. Forgasningsteknologien er endnu på udviklingsstadiet. Det er forventningen, at der over de kommende år vil ske fremskridt inden for processen, der gør den økonomisk konkurrencedygtig med almindelig fossil diesel.

24 Side Sammenligning af brændstoffers energi- og CO 2 -regnskab Som udgangspunkt for vurdering af energiregnskabet ved anvendelse af forskellige brændstofteknologier i transportsektoren er der taget udgangspunkt i det internationalt anerkendte studie well-to-wheels der er udarbejdet af EU-Kommissionen i samarbejde med bil- og olieindustrien og inkluderer den forventede teknologiudvikling efter Well-to-wheels er en betegnelse for en kilde-til-hjul analyse, der inkluderer en opgørelse af det samlede energiforbrug og drivhusgasemissioner i alle led, fra energien produceres (ved kilden ), frem til hjulene drejer. Denne opgørelsesmetode muliggør, at der kan foretages meningsfulde sammenligninger af energiforbrug og drivhusgasudledning fra vidt forskellige energiformer og brændstofteknologier Brændstoffers energiregnskab I figuren nedenfor er sammenstillet brændstoffernes energiregnskab fra kilde til tank, også kaldet well-to-tank. Figuren viser, hvor stor en mængde energi der benyttes til at tilvejebringe en MJ af det pågældende brændstof i køretøjets tank. 4 Fossil diesel MJ total energi (bio+fossil)/mj brændstof 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 WTT Forbrugt energi Bioethanol - 1. generation baseret på sukkerrør fra Brasilien Bioethanol - 2. generation baseret på halm Biodiesel - baseret på raps (RME). Glycerin til kemi og rapskage til foder Biogas - baseret på gylle Naturgas - forskellig oprindelse inkl km transport Brint - fremstillet ved central elektrolyse baseret på vindmøllestrøm Brint - decentral elektrolyse fremstillet på blandet EU elektricitet Som det tydeligt fremgår af figuren, er der benyttet relativt lidt energi for at tilvejebringe de fossile brændstoffer sammenlignet med de ikke-fossile brændstoffer. Det skyldes den omfattende bearbejdning, som særligt biobrændstofferne skal igennem i fremstillingsfasen. I opgørelsen er medtaget både fossil og bioenergi.

25 Side Brændstoffers CO 2 -emissioner ved fremskaffelse I figuren nedenfor er sammenlignet, hvor stor udledningen af CO 2 er fra hvert brændstof fra kilden til tanken (well-to-tank). Det skal bemærkes, at de fossile brændstoffer i denne sammenligning har en relativt lille CO 2 -emission sammenlignet med biobrændslerne. Det skyldes, at CO 2 - regnskabet for de fossile brændstoffer først medregner CO 2 -udslippet ved afbrænding af fossile brændstoffer, når de bliver benyttet, hvorimod biobrændstoffers CO 2 - udledning opgøres til nul ved brug. Denne sammenhæng vil blive tydelig i opgørelsen fra kilde til hjul (well-to-wheels), som opstilles sidst i denne rapport. 250 Fossil diesel 200 Bioethanol - 1. generation baseret på sukkerrør fra Brasilien g CO2/MJ brændstof Bioethanol - 2. generation baseret på halm Biodiesel - baseret på raps (RME). Glycerin til kemi og rapskage til foder Biogas - baseret på gylle Naturgas - forskellig oprindelse inkl km transport Brint - fremstillet ved central elektrolyse baseret på vindmøllestrøm 0 WTT GHG-emission Brint - decentral elektrolyse fremstillet på blandet EU elektricitet Det skal bemærkes, at biogas i well-to-wheels opgørelsen kommer ud med et negativt CO 2 -regnskab. Det skyldes, at det i studiet er antaget, at den ikke behandlede gylle vil afdampe metan, hvis den ikke behandles. Dette er sandsynligvis en fornuftig antagelse i en europæisk sammenhæng, men i en dansk kontekst giver det ikke mening, da alt gylle enten laves til biogas eller spredes på markerne, hvor CO 2 frigives, i det omfang produktet alligevel vil afgive, hvis det forbruges som biogas. 3.9 Priser på brændstoffer Nedenfor er priserne på forskellige brændstoffer sammenlignet.