Undersökning av avgasemissioner till vatten från dieselinombordsmotorer i fritidsbåtar : En jämförande studie av olika bränslen

In this Masters Thesis emissions to water from diesel engines in pleasure boats when driven with alternative fuels have been investigated. Two alternative fuels, Fischer-Tropsch-diesel (FT-diesel) and a blend of FT-diesel and rapeseed methyl ester (RME) have been compared with diesel of Swedish environmental class 1 (diesel EC1). The alternative fuels have been compared using two older marine diesel engines, and water samples have been taken from the water in the exhaust system before the exhaust compounds reaches the recipient. The water samples have been analysed with gas chromatography (GC) and mass spectrometry (GC/MS), to analyse volatile and semi volatile compounds including aldehydes and ketons. To investigate the acute toxicity of the exhaust water a 24 h ecotoxicological test was preformed with the crustacean Artemia fransiscana. The results showed considerable differences in emissions of poly aromatic hydrocarbons (PAHs) and alkylated benzenes. From diesel EC1, the amounts of PAHs and alkylated benzenes were significantly higher than from pure FT-diesel and FT-diesel containing 20 % of RME. Pure FT-diesel generated the lowest amounts of PAH and alkylated benzenes. The FT-diesel containing 20 % RME generated higher amounts of benzene than diesel EC1. FT-diesel and FT-diesel with a 20 % blend of RME generated the same amount of acetone, which in turn was higher than the concentration of acetone in the exhaust water, using diesel EC1. Based on the analysis, FT-diesel is the best alternative from an exhaust emission point-of-view, concerning both the amounts and the difference in chemical composition of the combustion products released into the water. The ecotoxicological test showed no effect on the test organism using either of the samples.Fritidsbåtsintresset är stort i Sverige och båtlivet betyder mycket för många svenskar. Tyvärr är användningen av fritidsbåtar förknippad med en rad miljöproblem. Avgasutsläpp till vatten och luft från fritidsbåtsmotorer påverkar den lokala miljön avsevärt. Gammal teknik med dålig förbränning används fortfarande i stor utsträckning. På kort sikt, innan den gamla tekniken är utbytt, är det viktigt att den äldre motorparken använder miljöanpassade bränslen för att utsläppen till sjöar och hav ska bli så skonsamma som möjligt. Det är dock viktigt att utvärdera miljöpåverkan av dessa alternativa bränslen, så att det verkligen är ett bättre alternativ ur miljösynpunkt. I detta examensarbete har utsläpp till vatten från dieselinombordsmotorer vid drift med olika bränslen undersökts. Två miljöanpassade dieselbränslen; FT-diesel (Fischer-Tropsch) och en procentinblandning av rapsmetylester (RME) i FT-diesel, har jämförts med diesel av svensk miljöklass 1 (MK1). Bränslena har testkörts i två äldre, marina dieselmotorer och prover har tagits på det avgasblandade kylvattnet innan det når recipienten. Det avgasblandade kylvattnet har analyserats med avseende på delvis flyktiga och flyktiga föreningar, aldehyder samt ketoner. Analyserna har skett med gaskromatografi och masspektormetri (GC/MS-screening) på externt laboratorium. För att testa avgasvattnets akuta giftighet har även ett akut (24h) ekotoxikologiskt test utförts på kräftdjuret Artemia fransiscana. Analysresultatet visade skillnad i utsläpp av polyaromatiska kolväten (PAH) och alkylbensener. Vid körning med diesel MK1 genererades betydligt högre halter av PAH:er och alkylbensener, än vid körning med FT-diesel och FT-diesel med 20 % inblandning av RME. Ren FT-diesel gav de lägsta halterna av PAH:er och alkylbensener. Utsläppshalterna av bensen uppvisade inte lika stor skillnad mellan de olika bränslena. Blandningen FT-diesel med 20 % RME gav lite högre halter bensen än vad diesel MK1 gjorde. Ren FT-diesel uppvisade lägst halt bensen. Utsläpp av aceton visade sig vara lika för FT-diesel och FT-diesel med 20 % RME och gav högre halter än vad diesel MK1 gjorde. Baserat på analysresultaten är FT-diesel det bästa bränslet ur emissionssynpunkt med avseende på vilka ämnen som hamnar i vattenfasen. Det ekotoxikologiska testet visade ingen skillnad mellan de olika bränslena. Avgasvatten från bränslena hade inte någon akut toxisk effekt på testdjuret

Rena Turen - Utvärdering av miljöanpassade bränslen i fritidsbåtar

Fritidsbåtars avgasutsläpp till vatten och luft har undersökts. Tre inombords dieselmotorer och en 2-takts utombordsmotor har testats med standardbränslen och miljöanpassade bränslen. För dieselmotorerna användes standarddiesel, syntetisk diesel (GTL), rapsmetylester (RME), jetbränsle samt olika blandningar av diesel och RME. 2-taktsmotorn testades med standardbensin, alkylatbensin samt etanol (E85). För testerna med etanol krävdes en konvertering av motorn. Ekotoxikologiska tester har gjorts på kylvatten från dieselmotorer och på vatten som bubblats med avgaser från utombordsmotor. GTL gav något lägre utsläpp till luft av partiklar, kolväten, kolmonoxid och kväveoxider än vad standarddiesel gav. RME gav betydligt lägre halt partiklar och kolväten men något mer kväveoxider. Kylvatten från en inombords dieselmotor var giftigt mot sebrafiskar och kräftdjur. kylvatten. GTL och RME gav ett kylvatten som var betydligt mindre giftigt mot sebrafiskar än vad standarddiesel gav. PAH-utsläppen till vatten från dieselmotorerna var 10-20 mg per liter diesel. Utsläppen från de traditionella 2-takts utombordarna dominerar tydligt utsläppsmängderna. Standardbensin gav höga halter av miljö- och hälsofarliga ämnen, bland annat bensen, PAHer och formaldehyd. En liter bensin gav cirka 2,3 g PAH. Alkylatbensin och etanolbränslet E85 gav betydligt mindre utsläpp. Sveriges fritidsbåtar släpper uppskattningsvis ut 75 ton PAH per år. Avgasvatten från utombordare var giftigt för bakterier, alger och kräftdjur. Standardbensin var giftigast för bakterier och kräftdjur. Alkylatbensin var mindre giftig mot bakterier och kräftdjur. För alger var skillnaden liten mellan standardbensin, alkylatbensin och E85. Merparten av fritidsbåtarnas förbrukning av bensin och diesel sker i kustvatten. Trots det kan det vara i sjöar och mindre vattendrag som effekterna av utsläppen är störst. Traditionella tvåtaktare används även i sjöar som utnyttjas till dricksvatten och fiske av matfisk och kräftor. Studien visar relativt stor miljöpåverkan från den traditionella 2-takts utombordare som undersökts. Resultaten indikerar att alkylatbensin ger betydligt mindre risker. E85 kan också vara ett alternativ till standardbensin. Det går utmärkt att köra en utombordare på E85, men det kräver en konvertering av motorn vilket gör att det inte är aktuellt för flertalet användare. De observerade emissionerna av aldehyder ger anledning till att studera detta närmare. Det verkar som om bensin ger mer formaldehyd än etanol, medan etanol ger mer acetaldehyd, men testerna är inte tillräckligt omfattande för att göra en fullständig bedömning. Projektet föreslår ytterligare undersökningar bland annat av kylvatten från inombordare och aldehyder i avgaser från utombordareFritidsbåtars avgasutsläpp till vatten och luft har undersökts. Tre inombords dieselmotorer och en 2-takts utombordsmotor har testats med standardbränslen och miljöanpassade bränslen. För dieselmotorerna användes standarddiesel, syntetisk diesel (GTL), rapsmetylester (RME), jetbränsle samt olika blandningar av diesel och RME. 2-taktsmotorn testades med standardbensin, alkylatbensin samt etanol (E85). För testerna med etanol krävdes en konvertering av motorn. Ekotoxikologiska tester har gjorts på kylvatten från dieselmotorer och på vatten som bubblats med avgaser från utombordsmotor. GTL gav något lägre utsläpp till luft av partiklar, kolväten, kolmonoxid och kväveoxider än vad standarddiesel gav. RME gav betydligt lägre halt partiklar och kolväten men något mer kväveoxider. Kylvatten från en inombords dieselmotor var giftigt mot sebrafiskar och kräftdjur. kylvatten. GTL och RME gav ett kylvatten som var betydligt mindre giftigt mot sebrafiskar än vad standarddiesel gav. PAH-utsläppen till vatten från dieselmotorerna var 10-20 mg per liter diesel. Utsläppen från de traditionella 2-takts utombordarna dominerar tydligt utsläppsmängderna. Standardbensin gav höga halter av miljö- och hälsofarliga ämnen, bland annat bensen, PAHer och formaldehyd. En liter bensin gav cirka 2,3 g PAH. Alkylatbensin och etanolbränslet E85 gav betydligt mindre utsläpp. Sveriges fritidsbåtar släpper uppskattningsvis ut 75 ton PAH per år. Avgasvatten från utombordare var giftigt för bakterier, alger och kräftdjur. Standardbensin var giftigast för bakterier och kräftdjur. Alkylatbensin var mindre giftig mot bakterier och kräftdjur. För alger var skillnaden liten mellan standardbensin, alkylatbensin och E85. Merparten av fritidsbåtarnas förbrukning av bensin och diesel sker i kustvatten. Trots det kan det vara i sjöar och mindre vattendrag som effekterna av utsläppen är störst. Traditionella tvåtaktare används även i sjöar som utnyttjas till dricksvatten och fiske av matfisk och kräftor. Studien visar relativt stor miljöpåverkan från den traditionella 2-takts utombordare som undersökts. Resultaten indikerar att alkylatbensin ger betydligt mindre risker. E85 kan också vara ett alternativ till standardbensin. Det går utmärkt att köra en utombordare på E85, men det kräver en konvertering av motorn vilket gör att det inte är aktuellt för flertalet användare. De observerade emissionerna av aldehyder ger anledning till att studera detta närmare. Det verkar som om bensin ger mer formaldehyd än etanol, medan etanol ger mer acetaldehyd, men testerna är inte tillräckligt omfattande för att göra en fullständig bedömning. Projektet föreslår ytterligare undersökningar bland annat av kylvatten från inombordare och aldehyder i avgaser från utombordar