Förnyelsebar energi för transportsektorn
​Utvecklingen i transportsektorn mot förnyelsebara alternativ är fortfarande en öppen fråga med många olika lösningar på bordet så som biobränslen, vätgas, elektrobränslen, elbilar och elvägar.​ Foto: Petovarga, Shutterstock​​​​​​​.​​​​​

Kan elvägar bidra till klimatmålen?

I Sverige finns flera projekt där man testar elvägar i skarpt läge. Tekniken, när man läser om den, låter busenkel. Men den ekonomiska insatsen är stor.
Maria Taljegårds forskning handlar om elektrifiering av transportsektorn. Jämförelser mellan direkt elektrifiering, elfordon och elvägar, och indirekt elektrifiering som vätgas och elektrobränslen. 
 Nu fokuserar Europa på elektrifierade fordon. Men det är inte enda lösningen. På en elbilskonferens i Japan för ett par år sedan handlade allt om vätgas, både för skotrar som för tunga transporter, men även bioenergi behövs för att nå klimatmålen. Flyget och sjöfart är inne på att man ska blanda in och gå över till biobränsle. Det är många sektorer som efterfrågar detta. Men biomassa är en begränsad resurs. Här kan elvägar vara ett alternativ tillsammans med vätgas och biobränsle, säger Maria Taljegård, forskare vid Avdelningen för energiteknik vid Institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap. Hennes forskning handlar om energidistribution till lastbilar och personbilar. 
Maria Taljegård– Maria har varit en makalöst effektiv doktorand. Hon har material som skulle räcka till minst två doktorsavhandlingar. De mest intressanta resultaten är nog de som berör elfordon och elvägar, säger Maria Grahn, ledare för Chalmers styrkeområde Energi  som varit Maria Taljegårds exjobbshandledare och följt hennes arbete sedan dess

Energisystemet måste inom ett par decennier bli klimatneutralt. Som ett led har regeringen antagit ett mål om en fossiloberoende fordonsflotta till år 2030. Utvecklingen i transportsektorn mot förnyelsebara alternativ är fortfarande en öppen fråga med många olika lösningar på bordet som biobränslen, vätgas, elektrobränslen, elbilar och elvägar.

 Det jag fokuserar på är hur elsystemet kan påverkas av elektrifieringen av fordon. När behöver vägtransporter el, och hur mycket behöver de. Hur kan vi försörja elektrifieringen av transportsektorn. Kan vi kanske till och med dra nytta av elsystemet med elbilar, och via batteriet balansera det nationella elnätet genom att ta ström från batteriet vid behov, säger hon.
Elvägar seglade upp i början av Maria Taljegårds avhandling då hon funderade på laddning av fordon under färd. Fördelen för tunga lastbilar är att de skulle slippa ett stort batteri, eftersom fordonet förses konstant med el under körning.

Men det är inte antingen eller. 
– Elvägar behöver man inte ha överallt, men vissa stråk mellan städer och sträckor som exempelvis Arlanda och Stockholm skulle klimatvinsten vara stor med elväg, men en lastbil behöver ändå gå över till batteri, biobränsle eller vätgas för att ta sig till slutdestinationen, säger Maria Taljegård.
Idag har flera städer runt om i världen trådbussar. Elförsörjningen där fungerar ungefär på samma sätt som med en spårvagn. Man kopplar av och på bussen under färd, men i en stad rör sig trafiken i helt andra hastigheter.  På en elväg ska du sömlöst kunna byta mellan energisystem och koppla på fordonet i en hastighet av 80–90 km i timman.
Tekniken utvecklas hela tiden, bland annat induktiv överföring av el. Det handlar om trådlös elöverföring från vägbanan till fordonet. Vägen elektrifieras via kopparspolar nedgrävda i en skena i själva vägbanan. En utmaning är avståndet mellan bilen och vägbanan.

Maria Taljegårds fokusområde handlar om elöverföring i ett större system. Hon har bland annat undersökt hur stor elförbrukningen kopplat till trafiken på ett antal byggda trafikerade elvägar i Sverige. Hon arbetar också med det norska infrastrukturprojektet Ferjefri E39. Det hon studerar där är hur kan man få fler transporter på vägen som är hållbara och samtidigt minska klimatklimatavtrycket.

Norska västkusten, Europaväg 39, är ett viktigt vägstråk för industrin. Idag har den sju färjor och tar lång tid att resa på. Planen är att avlägsna alla de existerande färjesträckningarna på E39, därav namnet Ferjefri E39, mellan Trondheim och Kristiansand, och därmed göra det möjligt att köra hela sträckan. Detta kan reducera restiden från runt 20 till 15 timmar, och en utbyggnad av hela E39 till fartgränser på 90-110 km kan korta av restiden ytterligare.
– Syftet är att öka både rörligheten och transporter i Norge, men det strider mot Norges klimatmål. Min roll i projektet är att undersöka hur vi kan öka mobiliteten i området, samtidigt som vi minskar utsläppen från transporter. Ökningen måste ske på ett hållbart sätt, därför har vi tittat på de olika alternativen med elektrifiering.

Är norrmännen intresserade av att bygga elvägar?
– De har undersökt detta, men är osäkra på hur elvägar kompletterar annan teknik som batteriutveckling. I Norge funderar de också på om det går att lösa tunga transporter på något annat sätt än med elväg. Eventuellt ska det komma ett testprojekt, säger Maria Taljegård.

Sverige har satsat på att demonstrera olika tekniker. Bland annat via ett svensk-tyskt samarbete. I det ser man att elvägar är en teknik vi kan behöva satsa på tillsammans i Europa. Eftersom det finns så mycket transporter som rör sig över hela kontinenten krävs en gemensam standard. Detta kan ta tid att få fram.

När Maria Taljegård svarar på frågan om vad hon tycker om en eventuell satsning på elvägar så säger hon att hon som forskare har svårt att säga att man ska bygga, utan det är upp till politikerna
– Men vi har kommit fram till att man skulle kunna bygga samman städer med elväg. Fördelen är att du får en infrastruktur där lastbilar och personbilar kan undvika tunga batterier. Så det finns en ekonomisk vinning med elvägar. Den vardagliga körningen där du bor klarar du på ett 15 kilowatts batteri. Du kan därmed undvika de gigantiska batterierna på 85 kilowatt, som man enbart behöver för ett par resor per år. 
Nackdelen är att du behöver en affärsmodell för att få till det. Vem ska ta risken?  Det här en stor investeringskostnad precis som med andra infrastrukturskiften som järnväg, elnät och kärnkraft. 
De betalar tillbaka sig på 30–40 år. Det här kräver affärsmodeller som kan skapa möjligheter.
– Samtidigt så pågår en utveckling där energitätheten ökar i batterierna. Så det kanske enbart är den tyngsta kategorin fordon som kan komma att behöva elvägar.

Idag finns det testvägar i bland annat Gävle, Visby och på Arlanda utanför Stockholm. 
Men Maria Taljegård tycker att det är svårt att sia om elvägarnas framtid:
– Det här är en politisk fråga. Det kan hända att man börjar bygga elvägar men det finns flera möjligheter som bland annat vätgas. Där är elvägar ett alternativ.  Alla sektorer inom transportsektorn måste lösas och bli mer klimatmässigt hållbara. Jag säger inte att staten sk​a göra detta. Samtidigt så har vi ont om tid. Vi har flera lösningar på bordet, vi måste bestämma oss om vi ska vi nå målet om en fossiloberoende fordonsflotta till år 2030. Vi måste satsa på något till slut, avslutar hon.

Av: Ann-Christine Nordin, foto: Christian Löwhagen.


Publicerad: ti 03 dec 2019.