Sähköpolttoaineiden soveltuvuus tieliikenteen drop-in-polttoaineeksi ja käytön edistäminen Suomessa
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
ELEC3048
Degree programme
Language
fi
Pages
46
Series
Abstract
Suomen tavoite on olla hiilineutraali vuonna 2035. Liikenne on merkittävä päästölähde, ja alatavoitteeksi Suomi onkin kirjannut liikenteen päästöjen puolittamisen jo vuoteen 2030 mennessä. Sähköautojen osuus kasvaa vuosittain, mutta haasteena ovat puuttuva infrastruktuuri ja etenkin raskaassa liikenteessä akkujen latausaika ja paino. Lisäksi olemassa olevien polttomoottoriautojen elinikä on keskimäärin 15 vuotta, joten polttomoottoriautoja on käytössä tulevaisuudessa vielä pitkään. Kasvi-huonekaasupäästöjä on kuitenkin vähennettävä heti. Tässä diplomityössä selvitetään sähköpolttoaineiden soveltuvuutta drop-in-polttoaineeksi tieliikenteessä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Työssä selvitetään myös, miten sähköpolttoaineiden käyttöä voitaisiin edistää ja käydään läpi olemassa olevat tieliikennepolttoaineet ja niiden ominaisuudet. Työ tehdään kirjallisuuskatsauksena. Metanolista valmistettu uusiutuva bensiini ja Fischer-Tropsch-menetelmällä valmistettu uusiutuva dieseljae (FT-diesel) soveltuvat tieliikenteen drop-in-sähköpolttoaineiksi. Drop-in-polttoaineina niiden laajempi käyttö mahdollistaisi nykyisellä infrastruktuurilla ja autoilla siirtymisen pois fossiilisista polttoaineista muita sähköpolttoaineita tehokkaammin. Henkilöautojen sähköistyessä nopeasti sähköpolttoaineilla on suurempi potentiaali polttoaineeksi raskaan liikenteen ajoneuvoihin. Raskaan liikenteen ajoneuvot ovat enimmäkseen dieselkäyttöisiä, joten FT-dieselin käytön edistäminen voidaan nähdä metanolista valmistettua bensiiniä todennäköisempänä. Lisäksi uusiutuvan bensiinin tuotannon hyötysuhde kärsii, koska sen valmistamiseksi on ensin tuotettava metanolia. Sähköpolttoaineiden käyttöä Suomessa edistävät jakeluvelvoite, fossiilisten polttoaineiden käyttökielto vuodesta 2035 alkaen sekä energiainvestointituet. Vaihtoehtoisten polttoaineiden ja käyttövoimien kehitykseen liittyy kuitenkin suurta epävarmuutta. Sähkö- ja vetyautojen kehitys voi olla nopeaa myös raskaassa liikenteessä, mikä heikentää sähköpolttoaineiden potentiaalia markkinoilla. Lisäksi nopeasti muuttuva lainsäädäntö voi hidastaa tai estää investointipäätöksiä.Finland aims to be carbon neutral by 2035. Transportation is a significant source of emissions, and as a sub-target Finland has set the goal of halving transportation emissions by 2030. The share of electric vehicles is increasing annually, but the most significant challenges are the lack of infrastructure and the charging time and weight of batteries especially in heavy-duty traffic. Additionally, the average lifespan of existing internal combustion engine cars is about 15 years, so internal combustion engine cars will remain in use for a long time in the future. Nevertheless, greenhouse gas emissions must be reduced immediately. This master's thesis aims to investigate the suitability of electric fuels as drop-in fuels for road transportation to reduce greenhouse gas emissions. The thesis also explores how the use of electric fuels could be promoted, and it reviews the existing road transportation fuels and their properties. The thesis is conducted as a literature review. Renewable gasoline produced from methanol and renewable diesel produced through the Fischer-Tropsch process (FT-diesel) are suitable as drop-in electric fuels for road transportation. As drop-in fuels, their broader usage would allow a more efficient transition away from fossil fuels with the current infrastructure and vehicles compared to other electric fuels. As passenger cars rapidly electrify, electric fuels have greater potential as fuels for heavy-duty vehicles. Since vehicles in heavy-duty traffic are mostly diesel-powered, promoting the use of FT-diesel can be seen as more likely. Additionally, the production efficiency of renewable gasoline suffers because it requires methanol production as a precursor. In Finland, measures to promote the use of electric fuels include a distribution obligation, a ban on the use of fossil fuels, and energy investment subsidies. However, there is significant uncertainty associated with the development of alternative fuels and power sources. The development of electric and hydrogen vehicles in heavy-duty traffic may progress rapidly, overshadowing the potential of electric fuels in the market. Furthermore, rapidly changing legislation can slow down or prevent investment decisions.Description
Supervisor
Santasalo-Aarnio, AnnukkaThesis advisor
Rönn, KristianHulkkonen, Tuomo