Automatgenererad bild.
Publicerad

13 maj 2013

Slutspurt för forskning om bränslesnålare avgasrening

En effektiv avgasrening utan att bränsleförbrukningen för den skull ökar har varit forskningsprogrammet E4 Mistras huvudsakliga mål de senaste sju åren. Nu återstår ett år av programmet och under den tiden hoppas nya programchefen Jazaer Dawody att tekniken ska kunna testas i full skala.

E4 Mistra är ett forskningsprogram som finansieras av Mistra och Energimyndigheten. I programmet som startade 2006 deltar fyra forskargrupper och fyra företag. Målet är att utveckla ett mer effektivt system för att rena de avgaser som kommer från dieselfordon. Framförallt vill man de hitta metoder att minimera mängden kväveoxider och partiklar.
  
Redan idag finns ett antal efterbehandlingssystem för avgaser på marknaden. Men alla har nackdelen att i takt med att de minskar utsläppen av miljö- och hälsoskadliga ämnen så ökar bränsleförbrukning, och därmed även utsläppen av koldioxid. Den stora utmaningen för E4 Mistra har därför varit att utveckla teknik som gör det möjligt att klara mål som hittills har varit oförenliga.

Arbete inom flera områden

För att ta sig dit har de olika parterna i E4 Mistra arbetat parallellt med fyra olika teknikområden: termoelektriska material för värmeåtervinning, katalytisk NOx-reduktion med hjälp av kolväten från bränslet, högeffektiv bränslereformering för effektivare NOx-reduktion vid låga temperaturer och innovativa metallfilter för effektiv avskiljning av partiklar i avgaserna.

– Ända sedan starten har vi jobbat med partikelfilter och där har vi lyckats lösa en del tekniska utmaningar. Under de senaste åren har vi bland annat förändrat den geometriska utformningen för att på så sätt minska problemet med att aska sätter igen filtret vilket i sin tur leder till att bränsleförbrukningen ökar. Däremot har vi inte klarat av att ytterligare reducera utsläppen av kväveoxider jämfört med de system som vi utvecklade i början av programperioden, säger Jazaer Dawody som sedan i maj är ny programchef för E4 Mistra.

Att utveckla det nya partikelfiltret kan beskrivas som ett pussel där några deltagande partner har bidragit med olika delar. De olika bidragen har sedan resulterat i mindre prototyper och dessa har därefter testats hos Volvo. Nästa steg blir att belägga filtret med katalytiskt materialför att göra systemet kompaktare och effektivare. Det kommer dock att dröja innan vi få se de nya och mer effektiva filtren på marknaden.

– När vi är klara får vi räkna med att fordonsindustrin behöver flera år innan tekniken kan finnas på plats i kommersiella fordon, säger Jazaer Dawody.

Viktigt med bred förankring

Utveckling av termoelektriska material har varit ett viktigt område för E4 Mistra. Tanken är att utnyttja den värme som finns i avgaserna för att alstra elektrisk ström, förklarar Jonas Edvardsson som tidigare var programchef.

– Vi har utvecklat ett fungerande koncept men det saknas fortfarande ett teknikgenombrott innan vi kan få se tekniken i fordon. De material vi nu har tillgång till är för dyra i förhållande till den energi vi får ut, säger han.

Enligt Jazaer Dawody har det varit värdefullt att det finns både industriella och akademiska partners i programmet. Alla olika grupper har bidragit med kompetens inom sina respektive områden. Teknikutvecklingen har därmed kommit längre än vad som hade varit möjligt om ett enskilt företag eller forskargrupp hade försökt lösa problemen på egen hand.

– Under de sju år som programmet har funnits har vi blivit ett alltmer sammansvetsat gäng som försöker angripa olika problem ur en mängd olika perspektiv. Tack vare att vi har olika infallsvinklar har vi kunnat komplettera varandra på ett sätt som har berikat projektet och samarbetet har resulterat i ett antal synergieffekter som ingen kunde förutse när vi startade.

Laddar upp inför sista året

Jazaer Dawody var innan hon tog över rollen som programchef för E4 Mistra delprojektledare på Volvo med ansvar för systemintegrering under ett par år. Innan dess har hon jobbat som gruppchef på Powercell i Göteborg och ansvarat för utveckling av dieselreformersystem för vätgasproduktion till bränsleceller. Hon har disputerat och jobbat några år som senior forskare på Kompetenscentrum Katalys (KCK) på Chalmers, där har hon bland annat arbetat med att utveckla katalytiska material för NOx-reduktion.

– Det ska bli mycket spännande att få vara den som ska slutföra programmet. Mycket av den tekniska utvecklingen rullar just nu på av sig själv, min uppgift blir istället att se till att alla olika enskilda delresultat tas till vara. Men jag är inte ensam, vi är många som har jobbat inom programmet som brinner för att driva på utvecklingen så att vi inom några år kan få se tekniken i färdiga produkter.  

Lyckas de kan resultatet gynna både enskilda individer och samhället i stort i form av minskade halter av lokala luftföroreningar och lägre emissioner av växthusgaser. De kan även bidra till att den enskilda fordonsägaren eller speditören får en minskad bränsleförbrukning och renare arbetsmiljö.

Text: Per Westergård, Vetenskapsjournalisterna

Mistra Webbredaktör