Innføring av biodrivstoff i transportsektoren skjer blant annet ved at biodiesel i økende grad blandes inn i vanlig (fossil) diesel. Dette er en konsekvens av EUs biodrivstoffdirektiv (2003/30/EC) som forplikter medlemsland til å konvertere minst 5,75 prosent av alt drivstoff til biodrivstoff innen 2010.

Norge har fulgt denne politikken, slik at mesteparten av autodiesel i Norge i dag har innblandet biodiesel.

Noen stiller kritiske spørsmål til innføring av biodrivstoff fordi det kan konkurrere med matproduksjon og redusere biologisk mangfold. Produksjon av biodrivstoff kan føre til konvertering av naturområder til monokulturer, som på Sumatra hvor regnskogområder hugges ned for at jorden kan benyttes til å skaffe mer palmeolje.

Nyere forskning har avdekket andre problemer ved biodiesel, når den er innblandet i fossil diesel. Studier Vestlandsforsking har deltatt i viser at det genereres nye former for utslipp – særlig nanopartikler som langt enklere kan diffundere gjennom cellemembraner og forårsake skader.

Kjemiske forbindelser med giftig potensiale

Biodiesel består for det aller meste av fettsyremetylestere (FAME, etter det engelske navnet fatty acid methyl ester). FAME lages ved kjemisk behandling av vegetabilske eller animalske oljer.

Både når fossil diesel og biodiesel brukes som drivstoff, vil forbrenningen i motoren generere partikler (svevestøv). Mesteparten stoppes i bilens eksosrensing, hvor nyere filterteknologi hindrer at de slippes ut i luften og skaper forurensning.

Det er imidlertid et problem at det ved bruk av biodiesel genereres mer av de aller minste partiklene, såkalte nanopartikler, enn tilfellet er ved bruk av fossil diesel. Disse partiklene er så små at de ikke stoppes av eksosrensingen.

I dagens dieselbiler er det noe av drivstoffet som ikke forbrennes i motoren. Begrepet ufullstendig forbrenning innebærer at noe FAME vil passere gjennom motoren, og ut av eksosrøret, spesielt ved lave utetemperaturer. Kaldstart gir store utslipp. På vei fra det varme forbrenningskammeret ut i lufta kjøles FAME-molekylene kraftig ned og kondenserer. Da dannes nanoagglomerater.

Ved forbrenning av fossil diesel slippes det ut PAH (polysykliske aromatiske hydrokarboner). Dette er en gruppe kreftfremkallende stoffer, også kjent under navnet tjærestoffer, som blant annet finnes i store mengder i kreosot.

Blandinger av biodiesel og fossil diesel

Biodiesel og fossilt diesel brukes i forskjellige blandingsforhold. Vanlige sammensetninger er 5 prosent biodiesel og 95 prosent fossil diesel (B5), 7 prosent biodiesel og 93 prosent fossilt diesel (B7) og høyere innblandinger.

Forbrenningsproduktene fra bioinnblandet drivstoff er lite kjent. De aller meste av målingene på eksosutslipp har vært begrenset til fossile og biologiske drivstoffer hver for seg, ikke i blanding. En gruppe forskere fant imidlertid at forbrenningsprodukter fra vegetabilske oljer har sterk toksisk effekt på celler i lungene til mus.

I tillegg har toksikologiske undersøkelser av drivstoffblandinger vist at de ofte har en sterkere toksisk effekt på celler enn drivstoffene hver for seg, mens årsaken til dette er ukjent.

Resultat av kjemiske og toksiske interaksjoner mellom ulike drivstoff i blanding kan gi nye typer utslipp. Studier gjort av Vestlandsforsking, Universitetet i Uppsala, University of Applied Sciences i Biel, Sveits og Oil & Gas Institute i Krakow, Polen viser at innblanding av biodiesel i fossil diesel kan generere nye typer utslipp.

Dette inkluderer nanopartikler som lett kan trenge gjennom cellemembraner og forårsake skader. PAH-molekyler har som følge av sine egenskaper vanskelig for å trenge gjennom biologiske membraner. Dette er fordi PAH er et upolart molekyl, dvs. at det ikke binder vann.

I blanding med FAME øker imidlertid denne evnen betydelig, komplekset har en polar del som binder vann og en upolar del som vender seg bort fra vannmolekyler. PAH-molekyler som er sammenkoblet med FAME er dermed dipolart og kan derfor lettere trenge inn i cellenes indre, der arvestoffet blir forstyrret.

De kan blant annet danne komplekser med DNA, såkalte base-addukter, som kan forandre egenskapene til DNA og endre cellesyklusen. Dette kan forårsake kreft. En sammenkobling av FAME og PAH til et nanokompleks er derfor langt mer helseskadelig enn PAH alene.

Referanser:

Heikkilä J et al: Nanoparticle emissions from a heavy-duty engine running on alternative diesel fuels. Environ Sci Technol. 2009:43:9501-6

Aakko P, Nylund NO: Particle emissions at moderate and cold temperatures using different fuels. SAW Tech. Pap. Ser. 2003:1003-01-3285

Bünger J, Krahl J, Munack A, Ruschel Y, Schröder O, Emmert B, Westphal G, Müller M, Hallier E, Brüning T: Strong mutagenic effects of diesel engine emissions using vegetable oil as fuel. Arch Toxicol. 2007 Aug;81(8):599-603

Mittelbach M and Remschmidt C: Biodiesel, the Comprehensive Handbook. 1st Ed. 2004. Boersedruck G.m.b.h. Vienna. Pp.231