Bilag 1 Teknisk notat vedr. TRU spm og 1212

Relaterede dokumenter
PROGRAMMET. Velkomst. De nye biler i 2020? Hvad kører de på? Nye teknikker på vej? Søren W. Rasmussen, FDM

Køretøjsteknologi og Luftforurening Center for Grøn Transport Et center i centret. Niels Anders Nielsen Trængselskommissionen den 24.

Fremtidens alternative brændstoffer

Forsøgsordning med biodiesel

Dansk Sammenfatning Nov A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis. McKinsey & Company:

Erfaringen fra de sidste seks år viser imidlertid også to andre tendenser:

Fyldt med energi Ny Prisma Fysik og kemi 8. Skole: Navn: Klasse:

Indholdsfortegnelse. Miljørigtige køretøjer i Aarhus. Effekter af en mere miljørigtig vognpark i Aarhus Kommune. Aarhus Kommune. Notat - kort version

Skatteudvalget L 61 Bilag 1 Offentligt

H2 Logic brint til transport i Danmark

Nye dieselmotorer og benzinmotorer med og uden turbo

MIRIAM Et international projekt med fokus på vejsektorens bidrag til en reduktion af CO2 udslippet

Derudover er der ligeledes et håb om at kunne nedbringe udgifterne til brændstof/energi og vedligeholdelse.

KørGrønt Alt andet er helt sort. Optimer din elbils rækkevide

Alternative drivmidler

Fremtidens bilteknologier

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen

CO 2 opgørelse for Frederiksberg Kommune

Christian Ege, formand. Oplæg på TØF-seminar d. 23. september 2008

Nye danske personbilers CO 2. udslip, energiklasse, brændstofforbrug, egenvægt, slagvolumen og motoreffekt, årgang 2003

Miljø og økonomi græspleje. GAD seminar den 9. januar 2013 Hortonom Bente Mortensen GreenProject

Maj Danske personbilers energiforbrug

inspirerende undervisning

LNG Flydende Natur Gas

Fordele ved vejtransport på gas nu og i fremtiden

Klimaregnskab for anlægsgartnerbedrifter. Troværdighed. Er der styr på klima- og miljøforholdene i din virksomhed?

FTLF Vintertræf Per Appel

FAXE KOMMUNE KORTLÆGNING AF CO 2 UDLEDNING FOR KOMMUNEN SOM VIRKSOMHED

BRINT TIL TRANSPORT I DANMARK FREM MOD 2050

Betjeningsvejledning for søløven

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget KEB alm. del Bilag 336 Offentligt

Man kan få en afgiftreduktionpå økonomiske biler der udleder mindre end 150 g CO2 per km

Hvad er brint og kan det bruges I Grønland? Peter Kjeldmann Nukissiorfiit Brint-ansvarlig

Kør miljørigtigt og spar både penge og CO 2

Grøn transport som vækstmotor Brintteknologiers rolle. Trafikdage Aalborg, August 2013 Partnerskabet for brint og brændselsceller

Måling på udåndingensluften (lærervejledning)

Alternative drivmidler

Verdens første brintby

Tale til Fossil Frie Thy konference den 28. februar

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

BYGNINGER SMART ENERGI SMART ENERGI. i samarbejde med. I private hjem bliver der gjort flere ting for at spare på energien:

Bilag 3 til Dagsorden til møde i Klima- og Energipolitisk Udvalg torsdag den 4. juni 2009

TEKNIK OG MILJØ Aarhus Kommune

Emission og teknologi 27. maj 2015

Der er noget i luften Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 6 Skole: Navn: Klasse:

Behov for el og varme? res-fc market

Tre års efterslæb: Så meget forurener elbiler

ILLUSTRERET VIDENSKAB

NOTAT. Klimaplan Krav om og tilskud til biocover på visse lossepladser. 1. Beskrivelse af virkemidlet

Katalysatorer nedbringning af emissioner fra energieffektive dieselbiler

Status for biler med alternative drivmidler

Afgiftsfritagelse for plug-in hybridbiler

Turen til Mars I. Opgaven. Sådan gør vi. ScienceLab

Forlænget afgiftsfritagelse for elbiler efter 2015

Naturgas/biogas til transport

Europaudvalget 2007 KOM (2007) 0018 Bilag 2 Offentligt

Bilteknologi, nu og i fremtiden

Anvendelse af biogas som metanol til transportsektoren

Fremtidens distribuerede energisystem med fokus på micro-chp Vejle, 9. September Danfoss A/S Per Balslev, Danfoss Fuel Cell Business

Årlig vurdering i forbindelse med regulering af bekendtgørelse om energi- og miljøkrav til taxier

HyBalance. Fra vindmøllestrøm til grøn brint. House of Energy: Overskydende el-produktion Lars Udby / 14. april 2016

Fremtidens bil - hvad kører den på? Søren W. Rasmussen - Bilteknisk redaktør - FDM - Motor

Krav til kombinationssystemer Opfølgning på klimaaftalen Kort overblik gas over til transport

CO2-opgørelse Virksomheden Fredericia Kommune

Køleskabe, virkemåde og gode råd. Næsten alle autocampere er udstyret med et såkaldt absorptionskøleskab, og det er vel den tekniske indretning der

MATEMATIK. Ballonen #1. Albertslund Ungdomsskole. MATEMATIK Problemløsning. Opgaver bygget over en ungdomsskoles logo

Gasbilens karakteristika Gas-konference 16. april 2015

Bilag 4 Strategiskema til faglæsning. Før du læser Hvad handler teksten om? Overblikslæsning Se på teksten, overskrifterne, billeder, tegninger.

Vejen mod 95% CO2 reduktion i rollen for brint & brændselsceller til transport

Klimakommunerapporten 2016

Miljøbeskyttelse på Lufthavnen Hamborg

Drevet af nytænkning. Drevet af markedet. Drevet af benzin.

Brint til transport status Danmark & Udland November 11, 2013 Køretøjsteknologier konference, København H2 Logic A/S

Green Ship of the Future

Klima og transport. Susanne Krawack

Lars Yde, Hydrogen Innovation & Research Centre v/ HIH Århus Universitet

Klimakommune Statusrapport

Europaudvalget 2010 KOM (2010) 0362 Bilag 2 Offentligt

Forhøjelse af brændstofafgifter m. 40 øre pr. liter

Forsyn dig selv med energi

Energiløsninger der understøtter BVLOS flyvninger

Folketinget - Skatteudvalget

NO X emissioner fra brændsler. Anne Mette Frey

Udvikling i danske personbilers brændstofforbrug

86 dage med en elbil. Alt fra vinduesviskere til kabinevarme koster energi. Det tænker man ikke over i en almindelig bil. Større fokus på energien

Indsats i Borgmesterpagten

Motorlære. skibssystemer og elteknik. Flemming Hauge Pedersen

Energieffektivitet i byggeriet: xxx Erfaringer med brintbiler

Brint og brændselsceller

Tiltaget er beregnet ud fra gældende lovgivning, og tager således ikke hensyn til effekter af en kommende ILUC-regulering el.l.

Notat om potentiale for energibesparelser og energieffektiviseringer i Region Midtjylland

Biogassens rolle i det integrerede energisystem

WIC 4000 Plus INSTRUKTIONSBOG

Solens energi kan tæmmes af nanoteknologi Side i hæftet

Integreret energisystem Elevvejledning

Komfortvarmer. Velkommen i en behagelig bil.

ATD. Bruger manual. By AntiTremor.org. Revsion 1.1

VOLVO S60 & V60 DRIV. Tillæg til instruktionsbog

Klimakommunerapporten 2015

Klimakommune Statusrapport

Transkript:

Trafikudvalget 2009-10 TRU alm. del Svar på Spørgsmål 1212 Offentligt Bilag 1 Teknisk notat vedr. TRU spm. 1163 og 1212 Beregning af hydrogenproduktion og virkning af elektrolyseanlæg fra H2O-go Generator Tech og Miljø Anlægget Anlægget er beskrevet i brochurer og instruktionsbog fra H2Ogo Generator Tech og Miljø. Anlægget producerer hydrogen (brint) og oxygen (ilt) ved en elektrolyse, der får strøm fra bilens batteri, der lades op på normal vis af bilens generator ikke at forveksle med brintgeneratoren, som H2O-go Generator Tech og Miljø kalder elektrolysecellen. Anlægget har en beholder med en elektrolyt, der blandes af almindelige kemikalier (natrium- eller kaliumhydroxid og eddikesyre). Center for Grøn Transport Adelgade 13 Postboks 9039 1304 København K. Telefon 33 92 91 00 E-mail: fstyr@fstyr.dk Hjemmeside: www.centerforgrontransport.dk Dato: 21. juni 2010 Sagsnr.: FS315-000766 Sagsbehandler: Ulrich Lopdrup Teknisk notat: Niels Frees Ifølge oplysningerne tilsluttes anlægget batterispænding på 12,45 Volt og forbruger ca. 3 Ampere, idét oplysningerne om strømforbruget varierer lidt fra 2,5 4 Ampere, 2,5 3 Ampere og 3 Ampere. Dette er ikke afgørende for funktionen. I de følgende beregninger forudsættes, at der ikke er sket ændringer i bilens brændstofsystem eller regulering i forbindelse med montering af anlægget. Beregning af hydrogenproduktion Hydrogenproduktion ved elektrolyse kan beregnes fra Faraday s lov, der ved konstant strømstyrke i en given tidsperiode kan udtrykkes: (1) Q = I t = n z F = (z m/m) F hvor: Q er elektricitetsmængden målt som elektrisk ladning i Coulomb I er strømstyrken målt i Ampere t er tiden målt i sekunder n er antal ækvivalentmængder produceret z er valenstallet

F er Faraday s konstant = 96.485 Coulomb m er den producerede mængde målt i gram M er molvægten Fra (1) kan den producerede mængde beregnes: (2) m = (I t M)/(z F) Hydrogen produceres ved elektrolyse fra hydrogenioner, H +, der har valensen, z, 1 og molvægten, M, 1,008. Beregnet fra (2) produceres der i løbet af en time (3.600 sekunder) ved 3 Ampere 0,113 gram hydrogen. Med en brændværdi på 120 kj/gram giver dette 13,56 kj svarende til 3,77 Wh. Et anlæg med 12,45 Volt og 3 Ampere jf. H2o-GO Generator Tech & Miljø s oplysninger bruger 37,5 W. I løbet af en time er strømforbruget 37,5 Wh (135 kj) og virkningsgraden af anlægget er derfor 3,77 Wh/37,5 Wh = 10 %. Teoretisk kan elektrolyse af vand til hydrogen og oxygen ske ved det standard elektrokemiske potentiale, der er 1,23 Volt for denne proces. Dette teoretiske potentiale tager dog ikke højde for modstand i elektrolytten og andre tab. Ifølge US Department of Energy kan 1,75 Volt regnes for teknisk nødvendigt for at drive hydrogen elektrolysen ved industriel produktion. Dette svarer til en virkningsgrad på 70 %. Dertil kommer tab i energiforsyningen til elektrolysen, der for H2o- GO Generator Tech & Miljø s anlæg er bilens generator. Virkning på brændstofforbrug Hvis man går ud fra, at 3 Ampere giver 0,113 g/time svarende til 13,56 kj, kan man regne på størrelsesordenen af bidraget fra hydrogentilførelsen til motorens brændstofforbrug. ECE testcyklens gennemsnitsfart er 33,6 km/t. En gennemsnits dieselbil med et forbrug på 19,5 km/l vil på en time efter cyklussen have forbrugt 1,72 l diesel á 36 MJ/l, hvilket svarer til 62.000 kj. Hydrogengeneratoren producerer altså 13,56/62.000 kj = 0,022 % af energiforbruget og forbruger selv ca. 0,2 % ved virkningsgraden 10 %. Dertil kommer en yderligere stigning i brændstofforbruget grundet tab i elgeneratoren. Anlægget bruger altså mere energi end det 2

leverer og kan derfor ikke reducere energiforbruget eller CO 2 udledningen. En motors brændstofforbrug mindskes hvis man kan øge virkningsgraden af motoren. Forbrændingsmotoren er en termodynamisk maskine, hvis virkningsgrad bl.a. bestemmes af tryk og temperatur i motoren, der genereres ved forbrændingen. Tryk og temperaturforholdene i en motor afhænger bl.a. af brændstoffet, men skal dette udnyttes til en virkningsgradsforbedring kræves konstruktiv ændring af motoren. Motor med styret tænding fra tændrør (benzinmotor) Hydrogen har et højt oktantal 1, hvilket kan udnyttes i en benzinmotor til at øge motorens kompressionsforhold. DTU Mekanik har stor erfaring med hydrogen som brændstof i motorer, og jfr. deres referencer kan virkningsgraden øges med op til 15 % ved at køre på rent hydrogen i en benzinmotor. En iblanding af ca. 0,02 % vil ikke have målelig indflydelse på motorens virkningsgrad, og igen gælder, at en forbedring af motorens virkningsgrad via fx en større brintproduktion og konstruktiv ændring af motoren aldrig vil kunne kompensere for hydrogenanlæggets ekstra brændstofforbrug. For biler der kører på hydrogen, såkaldte brintbiler, er hydrogenet produceret udenfor bilen og medbringes i en tryktank. Selv med en øgning af benzinmotorens virkningsgrad på 15 % vil dieselmotoren have bedre virkningsgrad. Motor med kompressionstænding (dieselmotor) Hydrogen har en høj selvantændelsestemperatur og et lavt cetantal 2 og er som sådan et dårligt brændstof i dieselmotorer. Ifølge DTU Mekanik har man arbejdet med hydrogen-diesel blandinger i såkaldt dual fuel biler. Brændstoffet medbringes i separate tanke og blandes umiddelbart før det sprøjtes ind i 1 Evne til at undgå tændingsbankning på grund af selvantændelse af brændstoffet, altså en ukontrolleret forbrænding der ikke styres af tændrørsgnisten. 2 Udtryk for, hvor hurtigt et brændstof begynder at brænde efter at det er sprøjtet ind i en dieselmotor, altså et udtryk for villigheden til selvantændelse, der er nødvendig i en dieselmotor. 3

motoren. Der ingen forbedring af motorens virkningsgrad i forhold til kørsel på almindelig diesel. Så vidt DTU Mekanik er orienteret arbejdes der ikke længere med hydrogen-diesel dual fuel, da teknologien ikke er hverken økonomisk eller miljømæssigt konkurrencedygtig i forhold til andre alternative brændstofteknologier. Virkning på klima og miljø En øget andel af hydrogen i brændstof medfører generelt en mindre udledning af partikler, HC (uforbrændte kulbrinter) og NOx. Benzin og diesel indeholder i forvejen 12 14 % hydrogen idet de resterende 86 88 % er kulstof. En ekstra tilførsel af hydrogen på 0,022 % af den samlede brændstofmængde må formodes kun at have en ubetydelig indflydelse på udledningen. Der vil være mulighed for at forbedre anlæggets virkningsgrad. Som tidligere nævnt bør 70 % virkningsgrad af anlægget være opnåeligt. Med en virkningsgrad af generatoren, der også typisk er 70 %, opnås en samlet virkningsgrad på ca. 50 %. Forbedringen ændrer ikke på det faktum, at der stadigvæk skal produceres mere energi til hydrogenproduktionen end hvad man energimæssigt får ud af den. Det kan ikke afvises, at anlægget med en optimering vil kunne have en beskeden positiv virkning på partikler, HC og NOx, men altså ikke på CO 2 udledningen. I instruktionsbogen findes nogle emissionsmålinger, der viser en vis effekt; men disse målinger er foretaget ved tomgang, hvor motorens brændstofforbrug er meget lavt, og hvor andelen af den producerede mængde hydrogen derfor er væsentligt større end under kørsel. Resultaterne målt i tomgang siger derfor ikke noget om anlæggets virkning under kørsel. Kun en nærmere afprøvning på rullefelt i et anerkendt prøvningslaboratorium kan afgøre anlæggets virkning med forbehold for måleusikkerhed i forhold til de små mængder hydrogen og afledte virkninger der er tale om. Det forlyder, at H2O-go Generator Tech og Miljø har fået udført målinger på rullefelt, og det ville kunne oplyse sagen hvis de blev lagt frem. 4

Konklusion Selv med en optimering af anlægget opnås ingen positiv effekt på brændstofforbrug og CO 2 udledning, men muligvis en beskeden positiv virkning på partikler, HC og NOx. 5