Förbränningsmotorn, eller ICE, var utan tvekan en av 1900-talets största innovationer. Den möjliggjorde långdistanstransporter och medförde därmed genomgripande sociala och ekonomiska förändringar. I dag närmar sig förbränningsmotorn slutet av sin livslängd, då förbud mot försäljning av nya bensin- och dieseldrivna bilar träder i kraft i många länder under detta och nästa decennium. Detta innebär dock inte slutet på innovationer inom området förbränningsmotorer.
Det är oundvikligt att befintliga fordon med förbränningsmotor kommer att finnas kvar i flera decennier efter det att försäljningen av nya fordon med förbränningsmotor har förbjudits. Batteridrivna elfordon (BEV) är för närvarande det främsta alternativet till fordon med förbränningsmotor och stod år 2021 endast för 6 % av den globala bilförsäljningen. Det kommer att ta lång tid för tillverkarna att skala upp produktionen av BEV för att möta den nuvarande efterfrågan på fordon, och efterfrågan ökar bara i takt med att befolkningen växer och länderna utvecklas. Under tiden har regeringarna fortfarande övergripande klimatmål att uppnå. Det finns därför ett behov av att minska de skadliga utsläppen från befintliga fordon med förbränningsmotor. Ett sätt att göra detta är genom användning av alternativa bränslen.
Exempel på alternativa bränslen är bland annat biobränslen och syntetiska bränslen. Biobränslen framställs av växtmaterial och är i sig koldioxidneutrala; de släpper ut lika mycket koldioxid till atmosfären vid förbränning som det som absorberades under det underliggande växtmaterialets tillväxt. Befintliga förbränningsmotorer som inte redan är anpassade kommer dock att behöva modifieras för att kunna drivas med biobränsle. Syntetiska bränslen kan däremot användas i befintliga förbränningsmotorer utan att någon modifiering behövs. Den grundläggande kemiska strukturen hos syntetiska bränslen och hos bensin och diesel, som vi känner dem, är densamma. Båda består av väte- och kolatomer som bildar kolväten. Istället för att utvinna dessa kolväten ur olja, vilket är fallet för konventionell bensin och diesel, framställs kolvätena för syntetiska bränslen med hjälp av väte från vatten och kol som utvinns ur atmosfären. Precis som biobränslen släpper de ut samma mängd koldioxid vid förbränning som den mängd som utvunnits ur atmosfären för att tillverka dem, och om de processer som används för att producera väte och kol för bränsletillverkningen utnyttjar förnybar energi kan syntetiska bränslen vara helt koldioxidneutrala.
Ett annat möjligt sätt att ta itu med problemet med utsläpp från befintliga fordon med förbränningsmotor skulle kunna vara koldioxidavskiljning. Detta är en process där koldioxid som produceras av en förbränningsmotor avskiljs innan den släpps ut i atmosfären och lagras som en användbar produkt för senare användning. Den avskilda koldioxiden skulle till exempel kunna användas vid tillverkning av plast, betong eller syntetiska bränslen, såsom diskuterats ovan. Historiskt sett har koldioxidavskiljning använts för att fånga upp koldioxid vid elproduktion i kraftverk. Det finns utmaningar förknippade med att skala ner och anpassa processen för användning i fordon. Konceptet har dock visat sig fungera, och energibolaget Aramco har lyckats fånga upp 40 % av den koldioxid som släpptes ut under en resa med en tung lastbil.
Trots den tydliga trenden mot batteridrivna elfordon (BEV) som lösning på problemet med växthusgasutsläpp från transporter finns det de som hävdar att det fortfarande finns utrymme för innovation när det gäller konstruktionen av förbränningsmotorer. I artikeln ”The scope for improving the efficiency and environmental impact of internal combustion engines” (Transportation Engineering, volym 1, juni 2020) hävdar Leach m.fl. att det fortfarande går att uppnå betydande minskningar av bränsleförbrukningen hos förbränningsmotorer och att BEV-tekniken och tillverkningen har en bit kvar innan de kan erbjuda helt miljövänliga transporter. Utsläppen från tillverkningen av eldrivna fordon (BEV) är fortfarande generellt sett högre än utsläppen från tillverkningen av fordon med förbränningsmotor, och naturligtvis är ett eldrivet fordon bara så miljövänligt som den metod som används för att producera den el som driver det. Leach m.fl. diskuterar förbränningsmotorteknologier såsom selektiv katalytisk reduktion (SCR), avgasåterföring (EGR), bensinkompressionständning, vatteninsprutning, mager förbränning och variabelt kompressionsförhållande, vilka skulle kunna utvecklas ytterligare för att minska förbränningsmotorernas bränsleförbrukning. Leach m.fl. antyder att de kommande förbuden mot försäljning av nya bensin- och dieseldrivna bilar är förhastade och att de bör skjutas upp för att ge BEV-tekniken tid att utvecklas ytterligare, samtidigt som förbättringar av förbränningsmotorteknologin under tiden bidrar till att uppnå klimatmålen.
Sammanfattningsvis kommer framtida innovationer inom området för förbränningsmotorer sannolikt att inriktas på hur man kan minska miljöpåverkan från befintliga fordon med förbränningsmotorer, vilka troligen kommer att finnas kvar i årtionden framöver. Utvecklingen av alternativa bränslen för att uppnå detta ser lovande ut, och koldioxidavskiljning är en annan teknik som verkar vara värd ytterligare forskning. Persontransporterna befinner sig för närvarande i en övergångsfas mot att bli koldioxidneutrala, och innovationer inom förbränningsmotorer kommer att vara en del av denna utveckling.
Om du vill diskutera den här artikeln mer ingående är du välkommen att kontakta författaren eller din vanliga advokat hos Barker Brettell.
”ICE kanske närmar sig slutet av sin livslängd, men det betyder inte att innovationerna inom ICE-området tar slut”
