Utviklingen av forbrenningsmotoren er ikke over, selv om flere land nå vurderer å forby biler med kun forbrenningsmotorer.
Utviklingen av forbrenningsmotoren er ikke over, selv om flere land nå vurderer å forby biler med kun forbrenningsmotorer. (Nanna Skytte/Ing.dk)

FORBRENNINGSMOTOR

Forbrenningsmotoren er under press: Hvor lenge overlever den?

En rekke land vurderer å forby biler med kun forbrenningsmotor.

  • Motor

Politiske ledere snakker åpent om en sluttdato for salg av bensin- og dieselbiler, og verdens storbyer leder an.

Men hvor raskt kommer det til at gå?

EU-politikeren, miljøforkjemperen, livssyklusforskeren og motoreksperten har ulike meninger om dette.

Dieselskandalen satte fart

Brølet fra bilmotorens har vært lyd-kulisse i løpet av over 100 års teknologisk og økonomisk vekst uten sidestykke i verdenshistorien. Vi kjenner alle de buldrende amerikanske V8-maskinene, som helst ville kjøre rett fram, men hadde bånndrag som en traktor. Og de hysteriske europeiske superbilene, som bilelskere gjerne kastet inn i alle de hårnålssvingene som de kunne finne. Og så mikrobilene som ble kjøpt nede på kontinentet, fordi de var billige og et supplement til et offentlig transportsystem som ikke alltid fungerte.

1790-1860: En lang rekke forskere og ingeniører utvikler ulike versjoner av motorer basert på prinsippet med en sylinder der det skjer en forbrenning. I 1807 utvikler de franske brødrene Claude og Nicéphore Niépce en motor som forbrenner en blanding av kullstøv og harpiks.
1790-1860: En lang rekke forskere og ingeniører utvikler ulike versjoner av motorer basert på prinsippet med en sylinder der det skjer en forbrenning. I 1807 utvikler de franske brødrene Claude og Nicéphore Niépce en motor som forbrenner en blanding av kullstøv og harpiks. Bilde: Wikipedia

Med mer eller mindre motorstøy har bilen kjørt oss til jobben, på ferier, til mormor i den andre enden av landet og til alle mulige og umulige gjøremål. Men nå går det mot slutten. Forbrenningsmotoren er på vei ut av motorrommet til bilen, og det er elmotor, batteri, brenselsceller eller andre tekniske løsninger som vil overta plassen.

De nye løsningene vil alle være mer skånsomme overfor lokalmiljøet og det globale klimaet. For mens vi har rast rundt i bygater, på motorveier og landeveier, har partikler og NOx fra bilenes utslipp hopet seg opp i byene våre, og CO2 fra de fossile drivstoffene har ført klima-bevisstheten inn på den politiske menyen.

1860: Belgieren Jean Joseph Etienne Lenoir bygger en stempelmotor som drives av gass. Dette er den første forbrenningsmotoren som produseres og selges i flere eksemplarer.
1860: Belgieren Jean Joseph Etienne Lenoir bygger en stempelmotor som drives av gass. Dette er den første forbrenningsmotoren som produseres og selges i flere eksemplarer. Bilde: Wikipedia

Selvfølgelig – må man nesten si – var det dieselskandalen i 2015 som virkelig satte fart i denne utviklingen. En gruppe forskere på West Virginia University i USA hadde – nærmest ved en tilfeldighet – oppdaget at programvaren i biler fra en av verdens største bilprodusenter, tyske Volkswagen (VW), gikk over i en spesiell modus når de ble testet for NOx-utslipp. Bilene klarte testen, men i reell drift overskred de miljøkravene.

I dag er skandalen blitt historien om dieselbilenes fall fra storhet til skammekroken, og til dels det grunnlaget som framtidens skjerpede miljøkrav til NOx-utslipp er utformet etter. Men hvor raskt vil det gå – og hvor lenge kan forbrenningsmotoren holde det gående med det frynsete ryktet sitt?

Det schizofrene Europa

Christel Schaldemose sitter i Europa-Parlamentet for det danske Socialdemokratiet, og har fulgt den politiske utviklingen i kjølvannet av dieselskandalen på kloss hold. Dermed er hun daglig vitne til et nærmest schizofrent Europa, som både vil sikre arbeidsplassene i bilindustrien – som gjennom årtier har vært spydspissen i det teknologiske kappløpet – og samtidig være i forkant i kampen mot klimaendringer og luftforurensning:

1876: Tyskeren Nikolaus Otto tar patent på firetaktsmotoren. Prinsippet er i dag kjent som en Otto-syklus. Motoren er omtrent dobbelt så effektiv som Lenoirs, og fram mot 1875 blir det produsert 634 eksemplarer.
1876: Tyskeren Nikolaus Otto tar patent på firetaktsmotoren. Prinsippet er i dag kjent som en Otto-syklus. Motoren er omtrent dobbelt så effektiv som Lenoirs, og fram mot 1875 blir det produsert 634 eksemplarer. Bilde: Wikipedia

– Vi har to motstridende holdninger: Den ene er at EU skal utvikle en strategi som leder fram til biler med lave utslipp, men som samtidig er nøytral med tanke på teknologi. På den andre siden har vi også en utvikling i gang i min gruppe som går i retning av å få faset ut bensin og diesel så raskt som mulig – og det er jo alt annet enn teknologi-nøytralt, sier hun.

Hvis man frykter at Europa-Parlamentets arbeid bare fører til enda en EU-forordning som skal tres ned over hodet på medlemslandene i EU, så er det verd å merke seg at flere europeiske regjeringsledere faktisk allerede har vært ute etter å sette en mulig sluttdato for salg av personbiler med de foreldede forbrenningsmotorene.

Det er en utvikling på gang i de store byene i Europa mot et forbud mot dieselbiler i sentrum. Et slikt forbud mot dieselbiler kan bli en drivkraft for et generelt forbud.

Christel Schaldemose, medlem av Europa-Parlamentet for Socialdemokratiet

Fra både Storbritannia og Frankrike har det blitt meldt at 2040 kan komme til å bli sluttdatoen. Tyskland og Nederland vil kanskje stramme skruen enda mer, og si 2030. Utenfor Europa heter det seg at Kina – som nå både er verdens største produsent av biler og det største markedet – er i ferd med å undersøke en realistisk tidslinje for når et forbud skal tre i kraft. Også India er på banen med et krav om at alle nye biler i 2030 skal være elektriske.

Denne typen utsagn er kanskje gratis løfter, siden det ikke ligger vedtatte politiske beslutninger bak, men de forteller likevel noe om hvor den politiske vinden blåser. Og for Christel Schaldemose er det ingen tvil om at noe er i ferd med å skje.

– Men det blir nok ikke EU generelt som kommer med et samlet forbud. Til gjengjeld er det en utvikling på gang i de store byene i Europa mot et forbud mot dieselbiler i sentrum. Slik sett kan et forbud mot dieselbiler bli en drivkraft for et generelt forbud, sier hun.

Fra deprimert til optimist

For hva om Paris eller Berlin forbyr dieselbiler i sentrum i 2025, eller hvis all transport i det indre av London i 2030 skal være strømdrevet? Vil du og jeg så velge bort en stor dieselmaskin eller en liten kjapp bensinbil neste gang vi kjøper en bil?

Det tror Jeppe Juul, som er transport- og energipolitisk medarbeider hos den danske miljøorganisasjonen Det Økologiske Råd. Han tror også at det, sammen med politiske signaler fra EU, vil legge et press på bilprodusentene:

– Produsentene har brukt store ressurser på dieselbiler, men hvis det oppstår en stemning rundt at diesel er på vei ut, og at det blir stadig vanskeligere å kjøre inn i storbyer i en dieselbil, vil dette skape et psykologisk press på både bilkjøpere og produsenter, sier han og peker på Tyskland som en av nøklene til forandringen.

Overveier forbud mot nye biler med kun forbrenningsmotor

Storbritannia: Hvis veiene i Storbritannia bare skal trafikkeres av miljøvennlige biler i 2050, så må salget av bensin- og dieselbiler stoppe i 2040. Det er de foreløpige planene som den britiske regjeringen har lagt fram.

Frankrike: 2040 er også målet for salget av den siste bensin- og dieselbil i Frankrike. Samtidig vil Frankrike stoppe produksjonen av olje og gass i de franske oversjøiske territoriene.

Tyskland: En resolusjon fra den tyske forbundsdomstolen fastslo i 2016 at salget av bensin- og dieselbiler skal stoppe i 2030. Men resolusjonen er ikke politisk bindende, men den tyske forbundskansleren har tidligere sagt at Tyskland bør følge det britiske og franske eksempelet, og stoppe salget. Tyskland har et mål om én million elektriske biler på gatene i 2020.

Nederland: Alle nye biler skal være utslippsfrie i 2030. Nederland er det landet i Europa som har flest ladestasjoner, og i 2020 skal det være 200 000 elektriske biler på veiene.

Norge: Det er ennå ikke satt et konkret tidspunkt for utfasing av bensin- og dieselbiler, men Norge er allerede det landet i verden som har flest elbiler i forhold til innbyggertallet.

Kina: Den kinesiske regjeringen har erklært at den er i gang med å gjennomføre relevant forskning, slik at det kan legges fram en tidslinje for når salget av bensin- og dieselbiler skal stoppe.

India: Med en forurensingskrise som hvert år sluker 3 prosent av bruttonasjonalproduktet, er India spesielt motivert for å stoppe salget av forurensende biler. Planen er at alle nye biler innen 2030 skal være elektriske.

USA: Der finnes ikke noe offisielt mål for miljøbiler i USA på føderalt nivå, men åtte stater har satt sine egne mål.

Forøvrig har land som Østerrike, Irland, Japan, Portugal, Spania og Danmark offisielle mål for antallet elektriske biler.

Kilde: World Energy Council

Det er nemlig først og fremst Tyskland, som er verdens tredje største bilprodusent, som har kjempet for at bensinmotorer, og spesielt dieselmotorer, skal overleve.

1885: Karl Benz tar patent på verdens første bensindrevne bil. Motoren er en ensylindret totaktsmotor på 3 hk. I 1888 tar Karl Benz sin familie med på en 180 km lang kjøretur i en forbedret versjon av bilen.
1885: Karl Benz tar patent på verdens første bensindrevne bil. Motoren er en ensylindret totaktsmotor på 3 hk. I 1888 tar Karl Benz sin familie med på en 180 km lang kjøretur i en forbedret versjon av bilen. Bilde: Wikipedia

Men også her er det endringer på gang: Store produsenter som Mercedes investerer i batteriteknologi, BMW har suksess med elbilen i3, og VW vil investere 250 milliarder kroner i forskning og utvikling, samt nye fabrikker for elbiler og batteripakker.

Totalt er det med på å trekke Jeppe Juul ut av en mindre bilteknologisk depresjon som har pågått i flere år:

– Alt dette så lyst ut på i slutten av 2000-tallet. Vi testet ombygde elektriske mikrobiler, og i 2009 kom Better Place med batteribytte-teknologien sin. Vi hadde en følelse av at «nå kommer elbilene».

Men så gikk lufta ut av ballongen: De små bilene var slett ikke så gode som forventet, og Better Place kollapset, sier han.

1888: Den første elektriske bilen blir utviklet av Andreas Flocken i Tyskland.
1888: Den første elektriske bilen blir utviklet av Andreas Flocken i Tyskland. Bilde: Wikipedia

– Senere kom det riktig nok elbiler som Nissan Leaf og Renault Zoe, og fra den dyre enden kom Tesla S. Men vi gikk og ventet på den elektriske «folkevognen», som alle hadde råd til å kjøpe. Den kom ganske enkelt ikke, og usikkerheten om de danske registreringsavgiftene gjorde det ikke bedre, sier Jeppe Juul.

Men nå har stemningen snudd, og det skyldes først og fremst nye toner fra politikere og bilprodusenter:

1892: Rudolf Diesel tar patent på dieselmotoren.
1892: Rudolf Diesel tar patent på dieselmotoren. Bilde: Wikipedia

– Det er mange av oss som svidde fingrene med litt for optimistiske utsagn, og derfor har vi nok er blitt litt mer tilbakeholdne. Men nå tror jeg faktisk at vi er på vei bort fra tradisjonelle forbrenningsmotorer. Se bare på Kina, hvor de forventer at hele 8 prosent av bilsalget neste år vil være rene elbiler. Så i dag er jeg ganske optimistisk. Det går raskere enn det har gjort på lenge, og det går helt i sikkert i riktig retning, sier Jeppe Juul.

Men hvis vi letter foten fra gasspedalen et øyeblikk; er det dermed overhodet miljømessig fornuft i å fase ut forbrenningsmotoren med brask og bram? Alt det metallet som vi kjører rundt med er det jo allerede 'betalt' for med en masse CO2. Samtidig er bilene i dag langt mer effektive enn for bare ti år siden.

Hold deg til bruktbilen din

Både og, synes å være svaret fra Danmarks ledende ekspert innen livssyklusanalyser, Henrik Wenzel fra Syddansk Universitet:

Bildet er ganske dynamisk. Tidligere viste undersøkelser at selve bruksfasen sto for 80-90 prosent av en bils totale miljøpåvirkning. Men i takt med at bilene har blitt mer effektive, har nok denne falt til omkring 75 prosent. Samtidig har vi blitt flinkere til å gjenbruke materialene, og en større del av energiforbruket til produksjon kommer i dag fra fornybar energi, sier han.

1905: Sveitseren Alfred Büchi tar patent på turboladeren.
1905: Sveitseren Alfred Büchi tar patent på turboladeren. Bilde: Wikipedia

– Og jeg har vanskelig for å forestille meg at en utfasing av bensin- og dieselbiler kommer til at gå så raskt at bruktbilene ikke kan selges videre – om ikke annet til andre steder i verden hvor miljølovgivningen er mer lempelig. Så levetiden for den eksisterende bilparken forkortes nok ikke – det blir nysalget av drivstoffbiler som går ned, sier Henrik Wenzel, og tilføyer at det rent miljømessig sannsynligvis ikke er en dårlig ting, siden miljøbelastningen fra produksjonen av bilen på den måten tross alt kommer til nytte.

Det har også vært heftig diskutert om ressursforbruket til produksjon av en ny elbil – både når det gjelder energi til framstilling og bruken av eksotiske materialer – kan rettferdiggjøres. Det mener Henrik Wenzel at det kan, også selv om det i utgangspunktet krever mer energi å produsere en elbil enn en konvensjonell bil. For materialene i nye elbiler har en svært høy gjenbruksgrad.

1914: Amerikanske Cadillac sender ut den første bilen på markedet med V8-motor. Den er vannavkjølt og yter 70 hk. Den amerikanske hæren kjøper 2000 eksemplarer.
1914: Amerikanske Cadillac sender ut den første bilen på markedet med V8-motor. Den er vannavkjølt og yter 70 hk. Den amerikanske hæren kjøper 2000 eksemplarer. Bilde: Wikipedia

– Og skulle ressursene en dag bli begrensede, er jeg sikker på at vi kan finne erstatninger for dem vi bruker i dag, sier Henrik Wenzel.

Masser av potensial igjen

Før vi begraver forbrenningsmotoren for godt, er det kanskje rimelig å gi mikrofonen til en av dem som kjenner den aller best: Professor Jesper Schramm fra Institut for Mekanisk Teknologi på Danmarks Tekniske Universitet. Og spør du ham, bør vi kanskje vente litt med å kaste jord på kista.

1960-talletPrinsippene bak commonrail-innsprøytning (direkte innsprøytning) i dieselmotorer utvikles i Sveits. Teknologien videreutvikles av Fiat, og overtas av Bosch. Den første personbilen med systemet er Alfa Romeo 156 2.4 JTD i 1997.
1960-talletPrinsippene bak commonrail-innsprøytning (direkte innsprøytning) i dieselmotorer utvikles i Sveits. Teknologien videreutvikles av Fiat, og overtas av Bosch. Den første personbilen med systemet er Alfa Romeo 156 2.4 JTD i 1997. Bilde: Wikipedia

Jesper Schramm forsker blant annet på hvordan en forbrenningsmotor reagerer på ulike typer drivstoff, og følger gjennom jobben sin i Det Internasjonale Energibyrået (IEA) også utviklingen av alternativer til dagens teknologi.

– Jeg er på ingen måte fanatisk rundt den tradisjonelle forbrenningsmotoren, og jeg kan saktens se en masse fornuft i hybrid- og elbiler, spesielt i byene, der utslipp fra forbrenningsmotorer slippes ut omtrent i 'nesehøyde', sier han. – Men vi kommer til se nærmere på innfasingstakten, og her tror jeg at pengepungen vil bestemme.

Hvis en forbrenningsmotor kan leve opp til kravene, hvorfor skulle den så være dømt ut på sidelinjen?

Jesper Schramm, professor, Institut for Mekanisk Teknologi, Danmarks Tekniske Universitet

Det baserer han blant annet på rapporter fra Japan, som viser at elbiler og hydrogenbiler først blir konkurransedyktige i forhold til tradisjonelle biler omkring 2030.

Derfor mener Jesper Schramm også at det blir feil når den ene bilprodusenten etter den andre melder at de ikke lengre vil videreutvikle forbrenningsmotoren – for det er massevis av potensial igjen i teknologien. Det kan også få betydning hvis vi begynner å omdanne fornybar energi – som for eksempel vindenergi - til flytende drivstoffer; såkalt electrofuel:

– Det finnes mange prosesser som kan omdanne strøm til flytende drivstoffer, for eksempel metanol. Det er jo også en metode for å lagre fornybar energi. Den type brennstoff kan vi bruke i alle de motorene som ikke sitter i personbiler – altså i lastbiler, busser, fly og skip, sier han.

Samtidig understreker Jesper Schramm at når politikere og produsenter sier elbil, så mener de som oftest hybridbil. Så selv om mange ser for seg en framtid der veiene trafikkeres av biler som lydløst suser rundt med et batteri og en elmotor, vil forbrenningsmotoren i lang tid framover stadig brumme med i bakgrunnen.

Mazda forventes å introdusere en bil med en såkalt HCCI-motor (Homogeneous Charge Compression Ignition). Det er en bensinmotor som fungerer etter det samme prinsippet som en dieselmotor, noe som innebærer at drivstoffet selvantenner under høyt trykk. Slik skal det være mulig å senke drivstofforbruket med 20-30 prosent.
Mazda forventes å introdusere en bil med en såkalt HCCI-motor (Homogeneous Charge Compression Ignition). Det er en bensinmotor som fungerer etter det samme prinsippet som en dieselmotor, noe som innebærer at drivstoffet selvantenner under høyt trykk. Slik skal det være mulig å senke drivstofforbruket med 20-30 prosent. Bilde: Wikipedia

Et av de nye teknologiske prinsippene som Jesper Schramm har stor tro på vil forlenge forbrenningsmotorens levetid, dreier seg om å senke temperaturen under forbrenningen. Et av de mest lovende prosjektene kommer fra Mazda og kalles HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition). Kort fortalt går det ut på at en bensinmotor er i stand til å forbrenne drivstoffet som i en dieselmotor, altså ved at det antennes av et høyt trykk i stedet for av en tennplugg. Det vil ifølge Mazda kunne gi en drivstoffinnsparing på helt opp til 30 prosent. Prinsippet har vært kjent lenge, men Mazda har finpusset på det, og vil i 2019 lansere det i en kommersiell modell. Og det gir Jesper Schramm håp for forbrenningsmotoren:

– Når for eksempel Volvo sier at de stopper videreutvikling av forbrenningsmotorer, så blir det tolket som noe positivt. Det kan jeg skjønne, for bilbransjen er selv skyld i det dårlige ryktet som den har fått. De har jukset, og omgått reglene. Men fra IEA heter det at selvfølgelig skal grensene senkes for hvor store utslipp en bil kan ha, men det er ingen mening i å forby en spesiell teknologi, sier han og legger til:

– Så hvis en forbrenningsmotor kan leve opp til kravene, hvorfor skulle den være dømt ut på sidelinjen?

Kommentarer (180)

Kommentarer (180)