Bio- és biotartalmú motorhajtóanyagok alkalmazástechnikája jó ez nekünk és jó ez a motoroknak?

Átírás

1 Bio- és biotartalmú motorhajtóanyagok alkalmazástechnikája jó ez nekünk és jó ez a motoroknak? Dr. Zöldy Máté Dr. Holló András Dr. Krár Márton Thernesz Artur MOL DSD Termékfejlesztés

2 Tartalomjegyzék Üzemanyag fejlesztés hajtóerői EU klímacsomag és hatása Üzemanyag Direktíva Megújuló Direktíva Alternatív és bioüzemanyagok Előnyök és hátrányok MOL csoport eredményei Elsőgenerációs ő bioüzemanyagok Másodgenerációs fejlesztések Összefoglalás, lá jövőkép

3 1. Miért kell alternatívákat keressünk?

4 Paradigmaváltás: kettős hajtású termékfejlesztés Technológiai és piaci hatások MÉRNÖKI AKTIVITÁS TECHNOLÓGIAI R&D Kommunikáció Kereszt-funkciónális csapatépítés PIACI AKTIVITÁS PIACI KUTATÁSOK TERMÉK KONCEPCIÓ MEGALKOTÁSA TERMÉKFEJLESZTÉS Termékek tesztelése és bevezetése 4

5 Termékfejlesztési tevékenység a MOL-ban Vevői elvárások, igények, problémák Fenntarthatósági kritériumok Termékfejlesztés ej es Ellátás, Szabványok, mennyiségi törvényi igények előírások Technológiai lehetőségek, fejlesztések 5

6 Kőolajipar EU és nemzetközi szabályozási környezete CAFE LCP D NEC Hulladék szabályozások hulladék direktíva Hulladék Keret Direktíva Felszíni Vizek Direktíva Levegőtisztaság és szennyező anyag szabályozások IPPC PRTR BREF/BAT Környezetvédelmi Kötelezettség Direktíva ETS RED Megújuló energiák Irányelv Üzemanyag yg minőségi szabályozások FQD Üzemanyag minőség Irányelv IMO Tengeri hajózás REACH Talaj Direktíva 6

7 4,6-ról 13,0%-ra kell növelni a megújuló energia arányát KÖZLEKEDÉS Az üzemanyag felhasználás 4e% -a bioüzemanyag a közúti közlekedésben Az energia felhasználás 10 e% -a megújuló energia legyen a közlekedésben

8 Életciklus szemlélet az üzemanyag irányelvben FAJLAGOS üvegházi gázkibocsátás gco 2eq /MJ Petrol Diesel LPG CNG Crude Production 1 4 % Refining 8 10 % Distribution & retail 1% Combustion of unit of energy 85% CONCAWE WELL TO TANK 15% (production) TANK TO WHEEL 85% (consumption) Az üzemanyag forgalmazó jelenti, hogy melyik üzemanyagból mennyit adott el és azoknak mekkora a fajlagos kibocsátása. Ehhez az EU kidolgoz egy számítási módszert és jelentési követelményeket ra 6%-os csökkentési kötelezettség.

9 Életciklus elv a bioüzemanyagoknál Életciklus szemlélet Új követelmények a bioüzemanyagokkal szemben: fenntarthatóság Legalább 35% üvegházi gázelkerülés (50% 2017 től). Az alapanyagok nem származhatnak védett területekről. Nem növelhető a termőterület erdők, rétek rovására. Be kell tartani a Jó ó Mezőgazdasági ő Gyakorlatot. k l A bizonyítási eljárás az üzemanyag forgalmazóknál záródik.

10 Az üzemanyagok minősége a közeljövőben BENZIN Közeljövőben E10 Legalább 2013 ig E5 és E10 DÍZEL 7 tf% FAME PAH határértéke 8 tf% 2011 től minden gázolaj S tartalma 10 ppm

11 2. Alternatív motorhajtóanyagok alkalmazása, motor-üzemanyag harmonizálásának útjai 1. Megoldás 2. Megoldás A hajtóanyag illesztése a motorhoz Észteres, katalikus átalakítások, ETBE Bekeverések A motor illesztése a hajtóanyag Speciális motorok Elsbett, etanolmotor, gázmotor Átalakított motorok, Egy- és kéttankos megoldások Hagyományos motorkonstrukciók Ipari megoldás Tiszta növényi olaj Vizes vagy finomított etanol Biogáz Helyi, lokális megoldások

12 Motor- és üzemanyag Roadmap Belsőégésű motor folyamatos fejlesztése (ICE) újtechnológiaimegoldások (downsizing, változtathatósűrítés) új égéstechnikák alkalmazása (HCCI/CAI) Járműfejlesztések hibridizáció üzemanyagcella Új energiaforrások if FFV E85 H2 elektromos áram XtL (biomass, coal, gas)

13 Biodízel Átészterezett növényi olaj Speciális nyersanyagbázis 100 liter nyersolajból ~97 liter biodízel Közvetlen anyagköltség 1% 8% Közvetlen energiaköltség Közvetlen üzemi költség 91% ( t/év termelés esetén)

14 Biodízel tulajdonságai sűrűség lobbanáspont (g/ml) ( C) kinematikai viszkozitás (mm2/s; 20 C) fűtőérték (MJ/kg) cetánszám gázolaj 0,82 0,845 > >51 biodízel(rme) 0,86 0,90 >110 6,3 8,1 37,2 >51 repceolaj 0, ,7 40, szójaolaj 0,92 0, ,5 39,7 38,5 nagy sűrűség magas cetánszám kevesebb NO x emisszió zárt CO 2 ciklus HC/korom emisszió magas minőség függ az alapanyagtól

15 Magyarország június elsejétől már 4,4 százalékos biodízel tartalmú gázolaj július 1. től: B7 szabvány B10 várható áh 2 3 éven távlatában, ál áb összetétele kérdéses

16 Bioetanol tulajdonságai, mint motorhajtóanyag Kis fűtőérték Nagy oktánszám Nagyobb sűrűség Kevesebb bbno x emisszió ió Zárt CO 2 ciklus Vízérzékenység Gumi károsítása Kenőképesség Korrozivitás Eltömítési veszély

17 Etanol előállítás folyamata

18 E5+ alkalmazástechnika az autógyárak nem adnak garanciát rá szükséges adaptív motorvezérlés a tulajdonságainak kihasználásához (ld FlexFuel Vehicles) rézalkatrészeket korrodálhatja (elektro korrozió) hidegindítási nehézségek (katalizátor, tél) szelepek hőterhelését megnöveli, csökkentve az élettartamukat csökkenti a motorolaj jélettartamát t károsítja műanyagot, gumikat fázisszétválást okoz

19 Jármű átalakítás: Gyári és utólagos átalakítók összevetése autógyár E85 jóváhagyásai E10 jóváhagyás FFV járművek módosításai LE minden jármű üzemanyagrendszer, tömítések, tank 2.0 TSI 180 LE elektronika programozása hengerfejben szelepülék módosított Jellemző gyári átalakítások: üzemanyagrendszer, tömítések, tank elektronika Peugeot 308 programozása, BioFlex gyertyák, Saab PioPower injektorok E85 átalakítók jellemző módosításai: elektronika injektorok hőmérséklet jeladó FFV modellek minden jármű benzinszivattyú, gumivezetékek, az üzemanyag elosztó elosztó cső,a fúvókák számítógép programozása FFV modellek minden jármű üzemanyagrendszer,rozsdamentes acélcsövek, más anyagú és méretű befecskendező fúvókák, rozsdaállóbenzinszivattyú, máshőértékű gyertyák, módosított szelepülékek, speciális benzinszintjelző Citroën C4 BioFlex szelepek, szelepülékek, befecskendezők, pillangószelep, motorvezérlő elektronika átprogramozva, más az üzemanyag szűrő és szivattyú benzinszivattyú, gyújtógyertyák, motorvezérlő elektronika átprogramozva szelepek és szelepfészek (speciális acélból), gyújtógyertyák (hideg típusú), üzemanyag befecskendezők (megnövelt hozam, optimális alkoholtűrés), alumínium pillangószelep ház, speciális BOSCH befecskendező vezérlőegység és szoftver, az üzemanyag tartályhoz kapcsolódó üzemanyagszűrő, üzemanya szivattyú + szintmérő modul (4,2 bar nyomás, optimalizált alkoholtűrés) Fehér töltők vevőtalálkozó 19

20 Második generációs biodízelek Alapanyagok: elsősorban nem élelmiszeripari növényi olajok használt sütőolaj fehérjék, cellulóz Technológia: BtL (elgázosítás) hidrogénezés Tulajdonságok: rendkívül magas cetánszám, jó oxidációs és tárolási stabilitás

21 A CO2 kibocsátás költség-hierarchiája Extra költség: elektromos autó ének költ tsége USD D/t CO2 CO2 kiboc csátás csö ökkentés A politikai erőknek ezekre a területekre kellene fókuszálni Negatív CO2 csökkentési költség: hatékonyságjavítás Közepes CO2 csökkentési költség: energetika Magas CO2 költség: bio- üzemanyagok Csökkentési potenciál, CO2 Gt 21

22 Utólagos adalékolás Utólagos adalékolás varázsszerekkel benzin , dízel 10 15adalékottartalmaz 15 tartalmaz kompatibilitás vizsgálatok szükségesek kompatibilitáshiányában nem hogy nem javít, hanem ronthat is az utólag bekevert adalék (inkompatibilitás néha azonos gyártó két különböző funkciójú adaléka között is!)

23 Összegzés Szabályozási környezet komplex rendszer, amely meghatározza a fejlesztési keretrendszert szabályzók a CO2 semleges üzemanyagok részarányát á támogatják ák előírják bioüzemanyagok bekeverését Alternatív hajtóanyagok alkalmassá tehetők a motorokban való felhasználásra moderált részarányban tisztán, tá nagy részarányban alkalmazva l a motor és az üzemanyagrendszer optimálását igénylik a biodízel (FAME) tartalom várhatóan nem emelkedik 7térf% fölé az autógyártók ókjelenlegi l állásfoglalása l lá alapján a gázolajban a bioetanol 5 térf% nál nagyobb alkalmazása különleges körültekintést és gondosságot kíván meg... a társadalmi költségeket tekintve drága megoldás a bioüzemanyag, cél az olcsóbb CO 2 kibocsátás megvalósítása

24 Köszönöm a figyelmet! mzoldy@mol.hu