Future alternative transportation fuels : a synthesis report from literature reviews on fuel properties, combustion engine performance and environmental effects Grahn, Maria ; Sprei, Frances
Publication details: Göteborg Chalmers University of Technology. Department of Energy and Environment. Division of Physical Resource Theory, 2015; f3 the Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels, ; Swedish Internal Combustion Engine Consortium, SICEC, Description: 37 sSubject(s): Online resources: Abstract: Enligt EU ska utsläppen av växthusgaser minskas med 60% till år 2050 (jämfört med 1990 års nivå) och i transportsektorn ska alla medlemsländer ha 10% förnybara drivmedel år 2020. I Sverige har regeringen uttalat en vision om att åstadkomma ett energisystem utan nettoutsläpp av växthusgaser till år 2050 och en fossiloberoende fordonsflotta år 2030, där tolkningen av den sistnämnda är fastslagen till en reduktion av växthusgaser från vägtrafiken med 80% jämfört med 2010. Syftet med den här studien är att genom litteraturanalyser nå en ökad förståelse för komplexiteten kring omställningen från dagens konventionella drivmedel till användning av framtida nya drivmedel liksom hur man identifierar bränslekandidater som har utmärkta förbränningsegenskaper och samtidigt är mer miljövänliga än dagens bränslen. En viktig del i analysen är att förstå hur stor mängd biodrivmedel som kan produceras på ett hållbart sätt. Från litteraturen drar vi slutsatsen att upp till 100 EJ bioråvara kan produceras på ett hållbart sätt i världen. Om vi antar att hela denna bioråvara omvandlas till biodrivmedel med en omvandlingseffektivitet på ca 50% kan vi fastslå att maximalt 50 EJ hållbara biodrivmedel kan bli tillgängligt för världens transportsektor. Som jämförelse så används ca 100 EJ transportbränslen i världen idag. För Sverige ser vi att det kan vara möjligt att producera 20–35 TWh biodrivmedel per år från inhemsk bioråvara, vilket kan jämföras med dagens användning av bränslen för vägtransporter på ca 80 TWh/år och ca 100 TWh/år för hela den svenska transportsektorn. Det finns ett flertal utmaningar kopplade till en global uppskalning av produktion av biodrivmedel. Globala utmaningar behöver däremot inte nödvändigtvis gälla för den svenska produktionen. Fördelar för svensk biodrivmedelsproduktion är till exempel att det finns en stor mängd bioråvara i form av restprodukter från ett omfattande skogsbruk, en väl utbyggd infrastruktur för hantering av stora mängder bioråvara som byggts upp kring svensk massa? och pappersindustri, en väl utbyggd tankstationsinfrastruktur för etanolbränslet E85 liksom att Sverige är ett glest befolkat land vilket indikerar att det inte är någon omedelbar brist på mark för framtagning av bioråvara.Abstract: According to EU, all transport related greenhouse gas emissions must be reduced by 60% by 2050, compared to 1990. The ambitions of the Swedish Government is an energy system without net emissions of greenhouse gases by 2050 as well as a vehicle fleet that is independent of fossil fuels by 2030. The aim of this study is, through literature review, to reach a better understanding of the complexity around the transition from conventional oil?based fuels to future alternative transportation fuels and how to identify fuel candidates with excellent combustion properties that also are better than conventional fuels from an environmental perspective. There are multiple challenges connected to a globally large?scale expansion of biofuel production. These may, however, not necessarily apply to an increased biofuel production in Sweden. Advantages for Swedish biofuel production are the availability of forestry residues, a well?established infrastructure for handling large volumes of biomass (from a long tradition of pulp and paper industry), a built out refueling infrastructure for the fuel blend E85 as well as Sweden being a sparsely populated country implying no immediate land scarcity.Enligt EU ska utsläppen av växthusgaser minskas med 60% till år 2050 (jämfört med 1990 års nivå) och i transportsektorn ska alla medlemsländer ha 10% förnybara drivmedel år 2020. I Sverige har regeringen uttalat en vision om att åstadkomma ett energisystem utan nettoutsläpp av växthusgaser till år 2050 och en fossiloberoende fordonsflotta år 2030, där tolkningen av den sistnämnda är fastslagen till en reduktion av växthusgaser från vägtrafiken med 80% jämfört med 2010. Syftet med den här studien är att genom litteraturanalyser nå en ökad förståelse för komplexiteten kring omställningen från dagens konventionella drivmedel till användning av framtida nya drivmedel liksom hur man identifierar bränslekandidater som har utmärkta förbränningsegenskaper och samtidigt är mer miljövänliga än dagens bränslen. En viktig del i analysen är att förstå hur stor mängd biodrivmedel som kan produceras på ett hållbart sätt. Från litteraturen drar vi slutsatsen att upp till 100 EJ bioråvara kan produceras på ett hållbart sätt i världen. Om vi antar att hela denna bioråvara omvandlas till biodrivmedel med en omvandlingseffektivitet på ca 50% kan vi fastslå att maximalt 50 EJ hållbara biodrivmedel kan bli tillgängligt för världens transportsektor. Som jämförelse så används ca 100 EJ transportbränslen i världen idag. För Sverige ser vi att det kan vara möjligt att producera 20–35 TWh biodrivmedel per år från inhemsk bioråvara, vilket kan jämföras med dagens användning av bränslen för vägtransporter på ca 80 TWh/år och ca 100 TWh/år för hela den svenska transportsektorn. Det finns ett flertal utmaningar kopplade till en global uppskalning av produktion av biodrivmedel. Globala utmaningar behöver däremot inte nödvändigtvis gälla för den svenska produktionen. Fördelar för svensk biodrivmedelsproduktion är till exempel att det finns en stor mängd bioråvara i form av restprodukter från ett omfattande skogsbruk, en väl utbyggd infrastruktur för hantering av stora mängder bioråvara som byggts upp kring svensk massa? och pappersindustri, en väl utbyggd tankstationsinfrastruktur för etanolbränslet E85 liksom att Sverige är ett glest befolkat land vilket indikerar att det inte är någon omedelbar brist på mark för framtagning av bioråvara.
According to EU, all transport related greenhouse gas emissions must be reduced by 60% by 2050, compared to 1990. The ambitions of the Swedish Government is an energy system without net emissions of greenhouse gases by 2050 as well as a vehicle fleet that is independent of fossil fuels by 2030. The aim of this study is, through literature review, to reach a better understanding of the complexity around the transition from conventional oil?based fuels to future alternative transportation fuels and how to identify fuel candidates with excellent combustion properties that also are better than conventional fuels from an environmental perspective. There are multiple challenges connected to a globally large?scale expansion of biofuel production. These may, however, not necessarily apply to an increased biofuel production in Sweden. Advantages for Swedish biofuel production are the availability of forestry residues, a well?established infrastructure for handling large volumes of biomass (from a long tradition of pulp and paper industry), a built out refueling infrastructure for the fuel blend E85 as well as Sweden being a sparsely populated country implying no immediate land scarcity.