Volvo Trucks´ alternative drivlinjer: Starter serieproduksjon av både metandiesel- og hybridlastebiler
Starter serieproduksjon av både metandiesel- og hybridlastebiler
Volvo Trucks har kommet svært langt i sitt miljøarbeid og før ferien var vi i Göteborg og prøvekjørte både en FE hybridlastebil og en FM med 13-liters metandieselmotor som nå begge er satt i ordinær produksjon. I tillegg fikk vi muligheten til å prøve ut en FH som går på det alternative drivstoffet Bio-DME som Volvo Trucks har stor tro på kan bli et reelt fremtidig drivstoffalternativ.
Henning Ivarson
På pressearrangementet viste miljøsjef Lars Mårtensson i Volvo Trucks en graf som klart og tydelig illustrerte hvilke utfordringer man står overfor. Den bestod av to trendlinjer; en som viste fremtidens behov for drivstoff og en annen som viste den forventede utvinningsmengden av tradisjonelt fossilt drivstoff. I en tidslinje frem til 2030 blir gapet bare større og større. Samtidig påpekte Mårtensson at den globale oppvarmingen som følge av avgassene øker raskere enn først forventet, og selv om transportarbeid bare står for 13 prosent av verdens samlede CO2-utslipp er andelen herfra sterkt voksende.
Volvo Trucks har kommet svært langt i sitt arbeid med å utvikle motorer som går på alternative drivstoffer og allerede i 2007 presenterte produsenten syv lastebiler som gikk på like mange forskjellige typer drivstoff. Hensikten den gang var å bevise at teknologien finnes - uavhengig av hva myndigheter og samfunnet forøvrig måtte bestemme seg for å satse på. Et annet viktig aspekt i utviklingsarbeidet har vært å oppnå best mulig energieffektivitet. Av den grunn står dieselmotorteknologien helt sentralt i Volvo Trucks´ miljøstrategi. Årsaken er at den har en langt høyere utnyttelsesgrad enn en Ottomotor som benytter tennplugger. Selv om produsenten har valgt å videreutvikle to av de alternative drivstoffene - metandiesel og Bio-DME - påpeker Mårtensson at de øvrige som ble presentert for noen år siden langt fra er skrinlagt for godt.
FM med 13-liters metandieselmotor
Motorer som går på metangass har i mange år vært brukt i lastebiler og busser. Den forekommer både som fossilbasert naturgass og som biogass som dannes av nedbrytbare materialer fra eksempelvis avfallsdeponier. Naturgass finnes i store mengder og produksjonsvolumene av biogass er i en rekke land sterkt økende. Derfor anses metangass som et svært reelt alternativ. Den kan imidlertid ikke antennes ved kompresjon og derfor har man benyttet Ottomotorer der komprimert gass antennes av en gnist fra en tennplugg. Ulempen med denne løsningen har vært at kjørelengden ofte har vært begrenset til ca 200 km.
Volvos løsning har vært å modifisere en dieselmotor som går på ca 75 prosent metangass og ca 25 diesel. Sammenlignet med en ren dieselmotor reduseres CO2-utslippet med 10 prosent dersom den kjøres på naturgass og med hele 70 prosent dersom den går på biogass. Samtidig trekker man fordeler av dieselmotorens høye virkningsgrad som gir en betydelig økning i kjørelengden ved at forbruket ligger ca 25 prosent lavere enn en Ottomotor.
I Skandinavia har Volvo levert lastebiler med 7-liters metandieselmotorer som går på komprimert naturgass (CNG) eller komprimert biogass (CBG). Her i landet tok Ragn-Sells i bruk renovasjonsbiler på tampen av fjoråret, og for ikke lenge siden tok Tine i bruk fire distribusjonsbiler med slike motorer.
Nyheten i Göteborg var at Volvo nå benytter den samme teknologien i en større 13-liters motor på 460 hk og som benytter flytende naturgass (LNG) eller flytende biogass (LBG). Fordelen med flytende gass er at den er dobbelt så energirikt som komprimert og gjør at FM MethaneDiesel har en rekkevidde på ca 500 km med 40 tonns totalvekt.
Gassen lagres nedkjølt til minus 140 grader i en stor «termos» av en drivstofftank. Ifølge Volvo Trucks er det ingen risikoutfordringer forbundet med den flytende gassen. Tanken er svært solid, og siden gassen trenger tilførsel av diesel for å tenne er den svært stabil. På grunn av den lave temperaturen er det imidlertid påkrevet at man bruker både vernebrille og beskyttelseshansker ved tanking.
Metandieselmotoren har samme effekt- og momentkurve som Volvos ordinære 13-liters dieselmotor på 460 hk og så lenge de to motorvariantene derfor har nøyaktig samme kjørbarhet er det lite å rapportere fra prøvekjøringen.
Fordelene med FM MethaneDiesel er ifølge Volvo Trucks flere. Foruten kjørbarhet som en ordinær dieselmotor trekker man blant annet frem at drivstoffkostnadene bare er 50 til 70 prosent i forhold til diesel og ikke minst at den helt problemfritt kan kjøres på 100 prosent på diesel dersom man skulle gå tom for gass.
Ulempen med flytende gass er - i likhet med de fleste nye, alternative drivstofftyper - store begrensninger i hvor man kan tanke. Inntil infrastrukturen er bygget bedre ut vil derfor FM MethaneDiesel foreløpig kun tilbys i UK, Nederland og i Sverige hvor man allerede er kommet et godt stykke på vei. En annen ulempe er en betydelig høyere anskaffelseskostnad på bilen. Hvor mye høyere ville ikke Volvo Trucks opprinnelig gå ut med, og nøyde seg med å anslå at ekstrakostnaden har en pay back på mellom to og fire år. Etter hvert kom det imidlertid frem at det i Sverige dreier seg om ca 400.000 kroner, men hvor ca halvparten vil dekkes av svenske myndigheter. Produsenten forventer å selge 100 biler inneværende år og 400 i løpet av 2012.
Verdens tyngste hybridlastebil
Men om prøvekjøringen FM MethaneDiesel ikke skilte seg ut fra en konvensjonell lastebil, var debuten bak rattet på FE Hybrid desto mer spennende. Å ta løs en 26 tonns lastebil bare på strøm og tilnærmet lydløst var en spesiell opplevelse og helt annerledes fra alt annet vi har prøvekjørt opp gjennom årene.
Produsenten har utviklet hybrider siden 1985 og lanserte først en seriehybrid i 1997. I en slik driver forbrenningsmotoren kun en generator som produserer strøm og hvor fremdriften besørges av elmotorer. Volvo fant imidlertid ut at denne løsningen ikke var optimal og satset i stedet derfor på en parallellhybrid der energien fra dieselmotoren og elmotoren kan benyttes samtidig eller hver for seg.
I praksis tar man løs bare på elektrisk kraft og når det automatiserte girskiftsystemet girer opp til andre gir slår dieselmotoren helt umerkelig inn. Det er imidlertid verd å presisere at elmotoren hjelper til hele tiden, hvilket gir bilen ekstra krefter i for eksempel oppoverbakker. For å få ladet opp batteriet kreves en aktiv bruk av motorbremsen. Da omvandles elmotoren til en generator som tilbakefører energi til batteriet som er på 600 volt og er bygget opp av 24 litium-ion celler. For å utnytte hybridteknologien og få ladet batteriet underveis, kreves det derfor at sjåføren legger om kjørestilen og bruker motorbremsen aktivt. Hybridlastebilen egner seg derfor spesielt til kjøring med mye start og stopp, for eksempel til renovasjon eller bydistribusjon.
Åtte ganger pr. time kan sjåføren overstyre automatikken og velge å kjøre bare ved hjelp av elmotor. Avhengig av hastighet, vekt og topografi har man da strøm nok til å kunne kjøre ca én kilometer.
FE Hybrid tilbys med totalvekter opp til 26 tonn og ifølge Volvo Trucks er produsenten foreløpig alene om å tilby en så tung hybridlastebil. Den er utstyrt med en 7-liters motor på 300 eller 340 hk, mens elmotoren utvikler 120 kW.
Ved bydistribusjon vil man oppnå en reduksjon av drivstofforbruket på 15 til 20 prosent sammenlignet med en konvensjonell FE med samme vekt og motoreffekt. For renovasjonsbiler utstyrt med en selvforsynt, elektrisk plug-in komprimator kan reduksjonen være opp til 30 prosent.
FE Hybrid tilbys med fem års fullservice leasingavtale i 13 land, inkludert Norge. Foreløpig er målet å levere ut 100 biler frem til 2013.
Gode erfaringer med Bio-DME
Dimetyleter (DME) har så langt vært mest brukt som drivgass i spraybokser, men dets lave selvantennelsestemperatur, høye cetantall og svært lave utslipp av skadelige stoffer gjør at det ifølge Volvo Trucks også egner seg meget godt som drivstoff i dieselmotorer.
Tradisjonelt har DME vært produsert av naturgass, men for noen år siden ble det etablert et omfattende samarbeid i Sverige mellom Volvo, svenske myndigheter, drivstoffselskaper og transportbransjen om å utvikle Bio-DME. Resultatet ble et pilotanlegg i Piteå i Nord-Sverige der selskapet Chemrec produserer Bio-DME av svartlut som er et biprodukt fra produksjon av papirmasse. Det kan også fremstilles av fornybare materialer som treavfall, søppel eller gjødsel, og behovet for råvarer er bare en femdel i forhold til behovet for å lage en tilsvarende mengde biodiesel.
DME brenner helt sotfritt og gir minimale utslipp av partikler og nitrogenoksider, og Bio-DME har hele 95 prosent mindre CO2-utslipp enn diesel.
En annen fordel med Bio-DME er at det krever helt minimale tilpasninger av en konvensjonell dieselmotor. Siden DME er i gassform ved normalt atmosfærisk trykk, lagres den med 5 bars trykk i tanken for å bli flytende. Motoren arbeider forøvrig med et innsprøytningstrykk på bare 250 bar.
Flere svenske transportselskaper bidrar i felttester av Volvo FH utstyrt med en 13-liters motor på 440 hk og erfaringene er meget gode. I likhet med metandieselmotoren har også Bio-DME-motoren nøyaktig samme effekt- og momentkurve som en tilsvarende dieselmotor. Den skiller seg imidlertid ut med sitt betydelig lavere støynivå hvilket i stor grad skyldes at innsprøytningstrykket bare er nær en tidel av det som benyttes i en dieselmotor. En liten ulempe er at motoren bruker noen ekstra sekunder på å starte fordi den trenger tid til å bygge opp trykket.
Foreløpig er Bio-DME et kostbart drivstoff, men ekstrakostnadene til selskapene som har biler i felttester blir betalt av Volvo og svenske energimyndigheter. På sikt tror imidlertid Volvo at det vil kunne bli billigere enn diesel. Foreløpig har Chemrec kun kapasitet til å produsere drivstoff til uttestingen, men ved fullskalaproduksjon vil det være tilstrekkelig til å kunne erstatte halvparten av dagens dieselforbruk.
www.logistikk-ledelse.no © 2011
