Med trykkluft på tanken

8b037b9445de262d9be71ae4a0b34d8e.gif Photo: MDI

Bilen skal i følge BilNorge.no ha en rekkevidde på 150 km ved bykjøring på fulle tanker, og en toppfart på 110 km/t. Trykktanker av stål forsterket med karbonfiber skal inneholde 340 liter komprimert luft ved 300 bar og dette alene skal stå for framdriften. Det har vært mye tro og tvil rundt denne bilen, og Bellona har derfor undersøkt saken nærmere.

0,09 liter på mila
Eksergien (den utnyttbare energien) i den komprimerte luften i bilens tanker har Bellona fått oppgitt til å være 397 kJ/kgluft (Kilde: Inst. for energi og prosessteknikk, NTNU). Tettheten til luft ved 300 bar er 314,5 kg/m3. Dette gir oss et totalt utnyttbart energinnhold på tankene på 42,5 MJ. Dette tilsvarer en energimengde på omlag 1,3 liter bensin. Hvis bilen skal kunne gå 150km, har bilen da et forbruk på 0,09 liter bensinekvivalenter pr. mil. Kan dette være riktig?

Effektiv trykkluftmotor
Volkswagens høyeffektive Lupo 3L TDI er tidligere omtalt på Bellona Web.
Det hittil laveste forbruket som er målt på bilen er på 0,2 liter diesel pr. mil, tilsvarende 0,22 liter bensinekvivalenter pr. mil.

Virkningsgraden til luftmotoren (dvs. hvor effektivt den utnytter energien) kan en regne med er vesentlig bedre enn dieselmotoren. På grunn av forbrenningsprosessen taper man mye energi i en ekspansjonsmotor, i forhold til en ren luftmotor. La oss anta at virkningsgraden for dieselmotoren er på 40 %, og at luftmotorens ligger på 80 %. Dette er gjetning, men reflekterer sannsynligvis realitetene.

Det vil bety at luftbilen skulle trenge halvparten av energimengden av det Lupoen behøver, eller omlag 0,11 bensinekvivalenter pr. mil. Dette er ikke langt ifra det vi regnet ut for luftbilen, og hvis vi slår av omtrent 3 mil på rekkevidden kan dette stemme nokså bra.

Foreløpig miljøvennlig alternativ
Komprimering av luft med elektrisk kraft er lite effektivt etter det Bellona kjenner til, og har en virkningsgrad på 30 % til 60 % (forholdet mellom tilført energi og luftens eksergi). Hvis vi tar hensyn til energitap i ledningsnett og i kraftverk (naturgass, kull osv.), vil vi kunne anslå den totale kjedevirkningsgraden og de totale klimagassutslippene for luftbilen. Resultatene er vist i tabellen under.

Tabell: Luftbilen sammenlignet med bensinbilen

Kjøretøy Kjedevirkningsgrad [%] Klimagassutslipp [g CO2-ekviv./km]
Luftbil (El fra vannkraft) 22 – 44 0
Luftbil (El fra EU-elektrisitet) 8 -15 66 – 131
Moderne bensinbil ~14 220

Forutsatt 150 km kjørelengde for luftbil

Som tabellen indikerer kan trykkluftbilen være et reelt miljøvennlig alternativ. En må også huske på at bilen ikke gir lokale utslipp.

Usikkerheten fremdeles stor
Det er allikevel ubesvarte spørsmål rundt denne bilen. Enkelte kilder hevder motoren i bilen utnytter temperaturen i omgivelsene til å varme luften, og at dette er viktig for framdriften. Kilder Bellona har vært i kontakt med avviser dette, men påpeker at en slik varmeveksling vil kunne hjelpe å drive selve prosessen. Spørsmålet er da om bilen fungerer i kulda. Et annet spørsmål er om hvordan bruk av elektriske apparater (varme/kjøleanlegg, lys osv.) påvirker kjørelengden.

For å redusere energibruken ligger det et stort potensial i å øke effektiviteten ved komprimering av luft, noe som vil være viktig å utnytte, både for miljøet og for kjørekostnadene. Finnes det i dag metoder for å komprimere luft mer effektivt?