Meny

Totalförsvarets forskningsinstitut

13 december 2021

Biobränsle i turbojet­motorer: Effektivt och strategiskt

Med hjälp av unik utrustning har FOI-forskare undersökt hur biobränsle fungerar i en turbojetmotor. Resultaten som presenteras i rapporten Prov med biobränslen i turbojetmotor Microturbo TRI-60 visar att svenskt biobränsle har flera fördelar.

En turbojetmotor

Den turbojetmotor FOI använt för att undersöka hur biobränsle fungerar i en turbojetmotor. Foto: FOI.

På uppdrag av Försvarets materielverk, FMV, har FOI-forskarna Kristoffer Danél och Bengt Fallenius testat fem olika bränslen, varav två biobränslen, i en turbojetmotor. Motorn är tillverkad av franska Microturbo och används bland annat i den svenska sjömålsroboten Robot 15.

Vanligtvis används en dedikerad förbränningsrigg när bränslen ska testas. Men i det här fallet använde forskarna en riktig motor.

– Kombinationen av en riktig turbojetmotor och att vi har möjlighet att titta in i brännkammaren och se förbränningsfysiken, använda oss av laserdiagnostik och mäta olika parametrar – den är väldigt unik, säger Kristoffer Danél som är försteforskare på avdelningen för Vapen, skydd och säkerhet i Grindsjön.

Högre energiinnehåll i svenskt biobränsle

Forskarna satte bland annat in safirglasfönster i motorns ena tändstiftshål, för att kunna analysera det elektromagnetiska spektrumet från förbränningsprocessen.

– Safirglas tål väldigt höga temperaturer och släpper samtidigt igenom ett brett spektrum av våglängder. Det jag tittat på är allt från väldigt korta våglängder under 300 nanometer till väldigt långa våglängder på över 1000 nanometer. Med hjälp av en spektrometer har jag kunnat mäta vilka fysikaliska processer som sker, säger Kristoffer Danél.

Forskarna använde även en höghastighetskamera för att undersöka förbränningsprocessen genom att mäta synligt ljus.

Resultaten visade att biobränslena fungerade väl i turbojetmotorn, inte minst det av biobränslena som var svenskproducerat och baserat på rester från skogsbruket.

– Det är väldigt säkra resultat. Det viktigaste vi kom fram till var att biobränslena lämpar sig alldeles ypperligt i en sådan här motor. Det svenska biobränslet har dessutom något högre energiinnehåll än de andra bränslena vi testade, och förbränningen resulterade i en lägre sothalt.

Bättre för säkerhet och miljö

Lägre sothalt innebär att den så kallade höghöjdseffekten minskar när motorn används i luftfarkoster på hög höjd. Höghöjdseffekten påverkas av kondensstrimmor och ökad molnbildning efter flygplan, något som bidrar till den globala uppvärmningen.

Ytterligare en fördel med det svenska biobränslet är enligt Kristoffer Danél att produktionen av bränslet kan ske lokalt och småskaligt.

– Sverige är fantastiskt rustat att ta fram biobränslen. Vi har gott om skog, men även restprodukter från jordbruket. På så sätt skulle Försvarsmakten kunna göra sig mycket mer oberoende av oljeimport och få större motståndskraft mot störningar i drivmedelsproduktionen, säger Kristoffer Danél.

Dela sidan