
Diesel ist der Kraftstoff der Wahl für eine Reihe von Produkten, darunter Stromaggregate und Motoren, die in der Schifffahrt, im Schienenverkehr sowie in Bau- und Bergbaumaschinen eingesetzt werden, aber es gibt Alternativen. Angesichts der wachsenden Besorgnis über das Klima suchen Unternehmen, Aktionäre und Gesetzgeber nach Ersatzmöglichkeiten für Diesel in Fahrzeugen und bei der Stromerzeugung. Bei einer Auswahl sollten auch Emissionsreduzierungen gegenüber alternativen Kraftstoffen berücksichtigt werden.
Diesel - Warum war er so beliebt und was hat sich geändert?
Diesel ist seit Jahrzehnten der Kraftstoff der Wahl, und das aus gutem Grund. Er ist relativ billig, weithin verfügbar und hat eine gute Leistung. Dieselmotoren fahren mit wenig Wartung einfach weiter. Das Tanken ist einfach, denn die Infrastruktur ist seit langem vorhanden und überall verfügbar. Allerdings ist Diesel ein fossiler Brennstoff, der aus Erdöl hergestellt wird und bei seiner Verbrennung Treibhausgase freisetzt.
Zu den Abgasemissionen gehören auch NOx und Partikel, die sich negativ auf die Luftqualität auswirken können. Aus diesem Grund werden die Vorschriften für die Verwendung von Diesel in Ländern auf der ganzen Welt verschärft.
Erneuerbarer Diesel, Vor- und Nachteile
Hydriertes Pflanzenöl (HVO) oder „erneuerbarer Diesel" wird aus Pflanzenölen und Tierfetten und -ölen hergestellt. Es kann in ausgewählten Dieselmotoren ohne Modifikation verwendet werden, und als „Direktersatz" für Dieselmotoren funktioniert es ebenso gut. Die Netto-CO₂-Emissionen für HVO sind in der Regel 70 % niedriger als die von Diesel, je nachdem, wie der Kraftstoff hergestellt und verteilt wird, da das Saatgut für die Herstellung von HVO während des Wachstums Kohlenstoff absorbiert. Die Abgasemissionen sind außerdem sauberer als die von Diesel. HVO ist jedoch nach wie vor teurer als Diesel, insbesondere wenn es keine staatlichen Subventionen und Anreize gibt. Außerdem wird die Verwendung von HVO durch die Verfügbarkeit von Rohstoffen eingeschränkt.
Biodiesel und eine genauere Betrachtung der vorteilhaften Mischungen
Biodiesel ist ein erneuerbarer Kraftstoff, der durch die Veresterung von Fetten wie Pflanzenöl, tierischen Fetten oder Altspeiseöl hergestellt wird - derselbe Rohstoff, der auch zur Herstellung von HVO verwendet werden kann. Er wird meist mit Dieselkraftstoff gemischt, um den Nettoausstoß von CO₂ und anderen Schadstoffen zu verringern. Es sind Mischungen mit unterschiedlichen Biodieselanteilen erhältlich. DIe B20-Mischung, die 20 % Biodiesel enthält, ist eine gängige Mischung, die ein günstiges Verhältnis zwischen Kosten und Emissionen aufweist und im Allgemeinen ohne Änderungen in Motoren verwendet werden kann. Höhere Mischungen werden seltener direkt als Kraftstoff für den Transport verwendet, da sie Modifikationen am Motor erfordern, Probleme mit der Materialverträglichkeit verursachen und gewisse Lagerungsprobleme mit sich bringen können.
Erdgas – warum ist es der am weitesten verbreitete alternative Kraftstoff?
Erdgas wird seit Jahrzehnten als Kraftstoff in Fahrzeugen eingesetzt. Heute ist er der am weitesten verbreitete alternative Kraftstoff. Erdgasfahrzeuge funktionieren ebenso wie Dieselfahrzeuge, haben aber oft geringere CO₂- und Emissionen wie NOx und Partikeln. Erdgas wird entweder in flüssiger (LNG) oder komprimierter (CNG) Form an Bord gespeichert. Die Wahl hängt von der Infrastruktur ab. In Gebieten, in denen eine Erdgasinfrastruktur existiert oder die Installation beispielsweise für eine Fahrzeugflotte in einer Region sinnvoll ist, kann dies eine gute Wahl für Wirtschaft und Umwelt sein.
Bioerdgasverbrauch auf der Dekarbonisierungsreise
Bioerdgas wird aus Biogas gewonnen, einem methanreichen Gas, das bei der Vergärung von organischen Abfällen wie Rindermist, Klärschlamm oder organischen Abfällen auf Deponien entsteht. Bioerdgas kann es Motoren ermöglichen, kohlenstoffneutral zu sein. In einigen Fällen, z. B. wenn Biogas ein natürliches Gärungsnebenprodukt ist und in die Atmosphäre entlassen würde, wenn es nicht als Kraftstoff verwendet würde, kann erneuerbares Erdgas sogar ein kohlenstoffneutraler Kraftstoff sein. Richtig aufbereitet, ist Bioerdgas fast nicht von Erdgas zu unterscheiden Es kann in allen Erdgasfahrzeugen und in vielen industriellen Anwendungen, wie z. B. der Stromerzeugung, verwendet werden.
Erdgas- und Wasserstoffgemische – Vorteile und Herausforderungen
Grüner Wasserstoff kann mit Erdgas vermischt und in eine Erdgaspipeline eingespritzt werden. Dies reduziert automatisch die Kohlenstoffbelastung aller von der Pipeline versorgten Erdgasanwendungen. Die Nutzung von Pipelinesystemen für die Verteilung von Kraftstoffmischungen, die Wasserstoff enthalten, ist nicht neu und wird beispielsweise auf der Insel Oahu in Hawaii (USA) schon seit Jahren praktiziert.
Überall auf der Welt prüfen Gasversorgungsunternehmen die Möglichkeit, grünen Wasserstoff in ihre Verteilernetze einzubinden. In verschiedenen Pilotprojekten ist geplant, regenerativ erzeugten Wasserstoff in die Erdgasleitungen einzubringen und damit bis zu 20 % des Erdgasvolumens in den Verteilungssystemen zu ersetzen. Der Vorteil ist eine sofortige Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Man geht jedoch davon aus, dass höhere Wasserstoffkonzentrationen zahlreiche Herausforderungen in Bezug auf die Auswirkungen des Kraftstoffs auf die Infrastruktur und Gasgeräte mit sich bringen.
Grüner Wasserstoff und warum er der grüne Energieträger der Zukunft sein könnte
Grüner Wasserstoff, d. h. Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, könnte der grüne Energieträger der Zukunft sein. Grüner Wasserstoff kann sowohl für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge als auch für Fahrzeuge mit einem speziell für Wasserstoff modifizierten Verbrennungsmotor verwendet werden. Eine mit grünem Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle ist in Verbindung mit einem Elektromotor oft effizienter als ein mit Benzin betriebener Verbrennungsmotor.
Mit Wasserstoff betriebene Privatfahrzeuge sind schon seit Jahren erhältlich, konnten sich aber bisher nicht durchsetzen. Mit der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energiequellen und der Einrichtung von Wasserstofftankstellen, insbesondere in Kalifornien (USA), könnte Wasserstoff für schwere Nutzfahrzeuge sehr viel sinnvoller sein. Aus diesem Grund entwickelt Cummins Inc. derzeit einen 15-Liter- und einen 6,7-Liter-Wasserstoffmotor.
Methanol; ein Kraftstoff, der auf der Reise zur Dekarbonisierung berücksichtigt werden sollte
Methanol, auch als Holzalkohol bekannt, ist ein vielversprechender Energieträger, der heute hauptsächlich aus Erdgas gewonnen wird. Methanol wird heute nur selten aus grünem Wasserstoff hergestellt, was sich jedoch in naher Zukunft ändern dürfte.
Im Gegensatz zu Wasserstoff ist Methanol bei Raumtemperatur flüssig und lässt sich daher leichter lagern und handhaben. Es kann mit bekannten industriellen Verfahren leicht aus Wasserstoff synthetisiert werden. Im Gegensatz zu Wasserstoff ist Methanol bei Raumtemperatur flüssig und lässt sich daher leichter lagern und handhaben. Es kann mit bekannten industriellen Verfahren leicht aus Wasserstoff synthetisiert werden. Tatsächlich ist Methanol ein Hochleistungskraftstoff, der seit Jahrzehnten in Rennfahrzeugen wie Indy Cars und Monstertrucks verwendet wird. In erster Linie aus Sicherheitsgründen - Brände mit Methanol sind leichter zu löschen und brennen ohne Rauch.
Ammoniak und grünes Ammoniak - Wie sind sie im Vergleich zu anderen alternativen Kraftstoffen?
Wie Methanol ist Ammoniak ein weiterer Energieträger, der aus grünem Wasserstoff hergestellt werden kann. Da es flüssig ist, lässt es sich leichter lagern und auf der Straße, der Schiene oder auf Schiffen transportieren als gasförmiger Wasserstoff. Allerdings ist es für den Menschen giftig und verursacht bei der Verbrennung NOx-Emissionen, aber die Befürworter sind zuversichtlich, dass diese Probleme mit zusätzlicher Ausrüstung und Sicherheitsmaßnahmen bewältigt werden können.
Grünes Ammoniak ist ein vielversprechender Ersatz für auf herkömmliche Weise gewonnenes Ammoniak in industriellen Anwendungen wie der Düngemittelherstellung. Grünes Ammoniak kann auch zum Antrieb von Verbrennungsmotoren verwendet werden, obwohl es sich am besten für sehr große Motoren eignet, wie sie für Schiffsantriebe verwendet werden. Die Lieferkette für grünes Ammoniak ist jedoch noch nicht ausgereift genug für eine breite Einführung. Ammoniak ist zwar viel einfacher zu speichern als Wasserstoff, hat aber eine wesentlich geringere Energiedichte als Dieselkraftstoff. Daher sind größere Kraftstofftanks erforderlich, als ein vergleichbarer Dieselmotor verbrauchen würde. Hierbei ist zu beachten, dass der Einsatzzustand zwischen alternativen Kraftstoffen variieren kann.