flytende drivstoff

Artikkelstart

Flytende drivstoff er et drivstoff der aggregattilstanden er væske. Betegnelsen brukes for å skille det fra drivstoff i gassform.

Drivstoff er en type brensel som brukes til å frembringe mekanisk energi. Flytende drivstoff er den vanligste typen drivstoff og blir mye brukt i motorer for å sørge for fremdrift av mobile enheter som biler, båter, fly og romfartøyer. Flytende drivstoff spiller dermed en viktig rolle i transportøkonomien. Normalt lages flytende drivstoff av petroleum, men også andre fossile energiråvarer har vært tatt i bruk. I den senere tid er det blitt mer alminnelig å bruke flytende drivstoff som er syntetisk eller basert på bioenergi. Fordelen med flytende drivstoff er at den er lett å transportere og lett å behandle. Energitettheten er også høy sammenlignet med drivstoff i gassform.

Petroleumsbaserte drivstoffer

Fremstilling av drivstoffer basert på petroleum skjer ved destillasjon i et oljeraffineri. De mest brukte drivstoffene i en forbrenningsmotor er bensin og diesel. I en forbrenningsmotor blir brenselet omdannet til damp før den forbrenner.

I tillegg til å bruke naturlig flytende energibærere brukes også energibærere som i naturlige omgivelser er i gassform, men som er gjort flytende. Dette gjøres enten ved nedkjøling til under gassens kokepunkt eller ved å utsette gassen for et så stort trykk at den kondenserer. Propan (LPG) gjøres flytende ved å utsette den for et trykk på rundt 10 atmosfærer, mens kokepunktet til naturgass (metan) er så lavt (–163 °C) at det anses mer sikkert å kjøle det ned for å få det i flytende form (LNG). Tabellen nedenfor gir en oversikt over egenskapene til noen av de mest kjente petroleumsbaserte, flytende drivstoffer.

Drivstoff Energitetthet [MJ/liter] Spesifikk energi [MJ/kilo]
Bensin 32,5 43,9
Diesel 36,2 43,1
Naturgass (LNG) 20-22 45,0
Propan (LPG) 26,0 46,1

Drivstoffer basert på bioenergi

Drivstoff basert på bioenergi er å anse som fornybar energi og kan lages av alle biologiske produkter. Biodiesel lages ofte av rapsolje eller lignende fettprodukter, men kan også lages av trevirke. Egenskapene er sammenlignbare med vanlig diesel. Biologisk materiale kan også legges til grunn for produksjon av flere alkoholer som kan benyttes som drivstoff, blant annet metanol, etanol og butanol. Se tabellen nedenfor.

Drivstoff Energitetthet [MJ/liter] Spesifikk energi [MJ/kilo]
Biodiesel 32,5 37,0
Metanol 15,6 19,7
Etanol 29,7 37,6
Biobutanol 29,2 36,1

Syntetisk drivstoff

Syntetisk drivstoff som er karbonfritt, og som er gjort flytende, er sammensatt av elementer som ikke er hentet fra energiråvarens sammensetning. De mest kjente drivstoffene er bygd opp av hydrogen som det viktigste elementet. Hydrogen som er gjort flytende (LH₂) er et vanlig drivstoff for romfartøyer. Energitettheten er vesentlig lavere enn for andre flytende drivstoffer, men den spesifikke energien er vesentlig høyere.

Hydrogen blir også brukt som brensel i forbrenningsmotorer og i brenselceller, men er da fortrinnsvis i form av komprimert gass. Det skyldes at omdanning av hydrogen til flyende form er en svært kostbar og energikrevende prosess. Med et kokepunkt for hydrogen på cirka 20 kelvin (–253 °C ) kan energien som går med til å gjøre det flytende bli opp til 47 MJ/kgH₂, noe som utgjør rundt 39 prosent av hydrogenets energiinnhold. Til sammenligning kreves rundt 16 MJ/kgH₂ for å komprimere hydrogengass til 35 MPa (350 atmosfærer).

Ammoniakk (NH₃) er en viktig hydrogenbærer og kan fremstilles ved hjelp av Haber-Bosch-metoden. Energiforbruket i denne prosessen er 50,4 MJ/kg ammoniakk eller 10,8 MJ/kgH₂. Ammoniakk kan i noen tilfeller anvendes direkte, men hvis bruken krever ren hydrogen, vil det i tillegg medgå rundt 28,8 MJ/kgH₂ for å skille det fra ammoniakken.

I naturlige omgivelser opptrer ammoniakk i gassform, men kan enkelt gjøres flytende ved cirka 10 atmosfæres trykk. Flytende ammoniakk har tidligere vært brukt som brensel når tilgangen til bensin var begrenset. I dag blir ammoniakk foreslått som et karbonfritt alternativ til dagens drivstoffer basert på fossil energi. Tabellen nedenfor gir de viktigste nøkkeltallene.

Drivstoff Energitetthet [MJ/liter] Spesifikk energi [MJ/kilo]
Ammoniakk (LNH3) 12,7 18,6
Hydrogen (LH2) 8,5 119,9

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg