Framtidens hållbara drivmedel: Klimatsmarta omställningar för yrkesfordon i jordbrukssektorn

Abstract (Swedish)

I takt med att hållbarhet blir viktigare söker många företag inom jordbrukssektorn lösningar för att fasa ut fossila drivmedel. Utmaningen blir ännu mer komplex när ersättningen ska vara kompatibel med en existerande fordonsflotta, utan investering i nya fordon.

Denna studie jämförde fyra kommersiellt tillgängliga och förnybara drivmedel med referensbränslet diesel. De undersökta drivmedlen är HVO, FAME, eldrift och biogas. Arbetet har omfattat en inventering av företagens fordon, en teknisk analys om drivmedlens kompatibilitet med de existerande fordonen, samt en bedömning om drivmedlen påverkar lagring, drift, underhåll och klimatavtryck. En förenklad kostnadsanalys genomfördes för att jämföra drivmedlens ekonomiska konsekvenser för företaget.

Resultaten visar att HVO har den lägsta klimatpåverkan över ett decennium, medan biogas har lägst över två decennier. Detta beror på att biogas har låg påverkan under drift, men kräver ny infrastruktur vilket ger hög initial klimatpåverkan. Kostnadsanalysen visar samtidigt att de totala kostnaderna över både ett och två decennium är absolut högst för biogas och lägst för fossil diesel. För att väga klimatnytta mot ekonomiska kostnader beräknades merkostnaden per reducerade kilogram koldioxidekvivalenter för respektive bränsle. I detta avseende framstår FAME som det mest kostnadseffektiva alternativet och därmed den bästa investeringen utifrån ett klimat-ekonomiskt perspektiv.

Även fast FAME visade sig vara det bästa bränslet när man väger ekonomi och klimataspekter mot varandra så presenteras HVO som det bästa alternativet för företaget. HVO erbjuder bättre driftssäkerhet, enklare lagring samt gynnsammare framtidsutsikter, vilket sammantaget gör det mer attraktivt i praktisk tillämpning.

Slutligen bör det noteras att denna studie inte omfattar alla fossilfria alternativ. Det finns fortsatt ett stort behov av forskning kring drivmedel som exempelvis metanol, elektrobränslen och vätgas, vilka kan komma att spela en viktig roll i framtiden.

Abstract

As sustainability becomes more important in today's society, many companies in the agricultural sector are looking for new alternatives to fossil fuels. The challenge becomes even more complex when the replacement must be compatible with an existing vehicle fleet, without requiring new investments in vehicles.

This report compares four commercially available and renewable fuels, using conventional diesel as the reference. The fuels are HVO, FAME, electricity and biogas. The work included an inventory of the company vehicle fleet, a technical analysis of the fuels' compatibility with the existing vehicles, and an assessment of how the fuels affects storage, operations, maintenance and climate impact. A simplified cost analysis was also carried out to compare the economic consequences for the company.

The results show that over one decade, HVO has the lowest climate impact, while over two decades, biogas results in the lowest impact. This is due to biogas having low operational emissions, but it requires new infrastructure and car conversions, which lead to high initial climate impact. The cost analysis reveals that biogas entails the highest cost over both time horizons, while fossil diesel remains the least expensive option. FAME, however, presents a similar cost to diesel. To evaluate the trade-off between climate impact and economic cost, the marginal cost per kilogram reduced CO2-equivalents is considered. From this perspective, FAME is presented as the most cost-effective alternative and therefore the most advantageous alternative.

Although FAME is the most cost-effective alternative while comparing economic and climate impacts, HVO is presented to the company as the most suitable option. HVO offers operational security, easier storage, and has more favorable long-term prospects, which makes it more practical.

It also should be noted that this study does not cover all fossil-free alternatives. There remains a significant need for further research into other fuels such as methanol, electrofuels and hydrogen, which may have an important role in the future.

Popular Abstract (Swedish)

Vilket drivmedel är bäst för klimatet och för plånboken i jordbruket?

Allt fler jordbruksföretag vill bli mer hållbara, men vad händer om man vill minska sin klimatpåverkan utan att byta ut en hel fordonsflotta? Det här arbetet har jämfört de fyra fossilfria drivmedlen HVO, FAME, el och biogas med referensbränslet diesel där HVO är vinnaren.

Dieseln dominerar fortfarande på lantbrukets åkrar, men trycket och viljan att hitta fossilfria alternativ ökar snabbt. Samtidigt är det svårt att veta vilket bränsle som lämpar sig bäst för ett jordbruksföretag. Detta examensarbete undersöker möjliga alternativ som undersöker just detta utifrån ekonomiska, klimatmässiga och tekniska aspekter. De alternativa drivmedlen HVO, FAME, el och biogas har ställts emot varandra och jämförts i kategorierna: klimatpåverkan, kostnader, påverkan på motorkomponenter, underhåll och lagring.

Resultatet visar att ingen lösning är bäst på allt, istället handlar det om vilka behov ett företag vill uppfylla. HVO minskar utsläppen mest under ett decennium och kräver inga tekniska modifieringar av fordonen. FAME har bäst klimatnytta per investerad krona men kräver ett ökat underhåll och kan ge problem i fordonen. Eldrift kräver en dyr ny infrastruktur och konvertering. Det finns också risk att eldriften kan påverka den nuvarande driften negativt. Biogas har lägst klimatpåverkan över lång sikt men kräver en dyr och krävande infrastruktur.

En viktig insikt var att även om FAME är mest kostnadseffektivt ur ett klimatperspektiv, så är HVO det mest praktiska alternativet för företagen. Det ger stabil drift, kräver minimalt med förändringar och fungerar som en "drop-in-lösning", vilket gör det till ett tryggt steg mot en grönare framtid.

Examensarbetet fokuserar endast på drivmedel som idag är kommersiellt tillgängliga för jordbruksföretag. Därför omfattar det inte elektrobränslen, metanol eller vätgas, vilka kan komma att spela en viktig roll i framtiden. Rapporten är också baserat på en specifik gård och utgår att all anpassning gäller en traktormodell. Resultatet kan därför variera för andra gårdar eller företag i andra branscher.

• author: Oddstig, Cornelia
• supervisor: Martin Tunér
• organization: Department of Energy Sciences
• alternative title: The Future’s Sustainable Fuels: Environmentally Friendly Solutions for Agricultural Commercial Vehicles
• course: MVKM01 20251
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• report number: ISRN LUTMDN/TMPH-25/5645-SE
• ISSN: 0282-1990
• language: Swedish
• id: 9199064
• date added to LUP: 2025-06-23 09:02:25
• date last changed: 2025-06-23 09:02:25