|
SZYBKIE I WOLNE STACJE
Organizacje zajmujące się budową infrastruktury dostaw gazu ziemnego jako paliwa samochodowego mają do wyboru dwie drogi. Pierwsza to budowa dużych stacji tankowania ciśnieniowego, zwanych szybkimi. Stacja taka posiada wydajny kompresor gazu, jego osuszacz oraz przede wszystkim zbiorniki ciśnieniowe, z których tankowane są pojazdy. Inwestycja ta zwróci się jedynie przy pełnym wykorzystaniu, najlepiej 24 godziny na dobę, dlatego ma ona rację bytu np. w bazach transportowych, w których wydajność stacji będzie z góry dostosowana do zapotrzebowania na paliwo całej obsługiwanej floty. Idealnymi miejscami dla takich przedsięwzięć są np. miejskie przedsiębiorstwa transportowe (autobusowe, obsługujące ruchome służby, czy też firmy taksówkowe). Budowa przy trasach drogowych w kraju, w którym na razie nie ma ciężarówek zasilanych gazem ziemnym, to dalekosiężny pomysł.
| SKŁAD CNG Podstawowy składnik – blisko 98% - gazu naturalnego to metan (CH4). Gaz ziemny może też zawierać np. etan (C2H6), propan (C3H8) i butan (C4H10) oraz domieszki innych gazów. Zanieczyszczeniem jest zwykle siarkowodór (H2S). Gaz ten pozyskiwany jest głównie w procesie wydobycia ropy naftowej, a transportowany – najbardziej ekonomicznie - rurociągami. Może być magazynowany w rozsądnej objętości właściwie tylko pod dużym ciśnieniem. Stąd nazwa – CNG (Compressed Natural Gas), czyli sprężony gaz ziemny. Ciśnienie magazynowania gazu ziemnego w pojazdach wynosi nawet powyżej 200 barów. Można magazynować go także w postaci skroplonej w temperaturze poniżej 160 oC, jednak ochładzanie go, np. ciekłym azotem, należy do kłopotliwych. Spalenie metra sześciennego gazu ziemnego wytwarza blisko 38 MJ (10,6 kWh) energii. Jego podstawową zaletą jest to, że bez specjalnych zabiegów, tylko po oczyszczeniu ze związków siarki, spala się najczyściej ze wszystkich paliw kopalnych. Podstawowymi składnikami spalin gazu ziemnego są obojętne CO2 i para wodna. Paliwo to cieszy się największym zainteresowaniem w Argentynie (prawie 1,5 mln samochodów i 1,5 tys. stacji), Brazylii (blisko milion pojazdów), Pakistanie (800 tys. aut). W Europie przewodzą Włochy (prawie 400 tys. samochodów i 500 stacji). W USA samochodów jeżdżących na gaz ziemny jest niewiele - ponad 100 tys. aut - ale stacji, głównie indywidualnych, najwięcej. Wzrasta zainteresowania CNG w Niemczech – około 30 tys. pojazdów, głównie w miejskich przedsiębiorstwach komunikacyjnych. |
Istnieje tez możliwość tankowania metanu ciekłego (LNG) w temperaturze poniżej -162 stC. Magazynowanie takiej cieczy jest efektywne, gdyż 1 kg LNG zawiera ok. 22 MJ energii, a więc zbiorniki w pojeździe nie muszą być ciśnieniowe, a także zbyt pojemne. Choć tankowanie ciekłego gazu nie wymaga wiele energii, zasilanie silników jest bardziej skomplikowane. Ponadto utrzymywanie cieczy w bardzo niskiej temperaturze niesie ze sobą trudności, które powodują, że ten sposób dystrybucji i używania metanu w transporcie nie jest bardzo rozpowszechniony.
DUŻE ZBIORNIKI
Używanie CNG jako paliwa w samochodach rodzi specyficzne problemy. Tradycyjne paliwo ciekłe zawiera ok. 33 MJ energii na litr, natomiast gaz sprężony do 200 bar - ok. 9,5 MJ. Zatem butle, pozwalające przejechać rozsądną liczbę kilometrów do tankowania, zajmują dużo miejsca i sporo ważą.
|
Przystosowanie silnika benzynowego do paliwa gazowego jest łatwe. Instalacje takie (rodzaj wtrysku w fazie gazowej) produkują m.in. znani w Polsce włoscy dostawcy instalacji dla LPG. Koszty obu przeróbek też są podobne, z wyjątkiem butli – ciśnieniowe dla CNG są droższe. Obecnie proponuje się butle kompozytowe, które są lżejsze od stalowych, ale niestety jeszcze bardziej kosztowne.
Pewny problem to spadek mocy (o 10-15%) benzynowej jednostki zasilanej gazem. Zjawisko owo jest oczywiste. Metan dostarczony do komory spalania ma znaczącą objętość (przeciwnie do porcji rozpylonej benzyny), a zatem wypiera część ładunku czystego powietrza, silnik zaś zasilany gazem ma efektywnie jakby mniejszą pojemność skokową. Rozwiązaniem byłoby oczywiście zastosowanie doładowania. Z drugiej strony paliwo metanowe ma lepsze własności przeciwstukowe niż benzyna, a więc motor nim zasilany pracuje nieco łagodniej i ciszej. Lepsze efekty daje przystosowanie benzyniaka wyłącznie do paliwa metanowego, co pozwala na konstrukcyjne podniesienie stopnia sprężania i częściowe wyrównanie strat wynikających z gorszego napełniania.
|
Wbrew powszechnemu przekonaniu, zastosowanie CNG w samochodach nie powoduje obniżenia bezpieczeństwa, a wręcz odwrotnie. Butle ciśnieniowe są niezwykle wytrzymałe, instalacje wyposaża się w szereg zabezpieczeń przed wyciekami metanu, a gdy takie zjawisko nastąpi, jest ono o wiele mniej niebezpieczne niż wycieki gazu ciekłego czy benzyny, bo jako lżejszy od powietrza metan natychmiast rozprasza się w atmosferze. Co więcej jego temperatura zapłonu wynosi 700 oC, natomiast benzyny tylko 450 oC.
Mimo wspomnianych trudności CNG zyskuje jako paliwo coraz więcej zwolenników, także w Europie. Prawie każdy europejski producent oferuje takie samochody, przede wszystkim użytkowe. Pojazdów osobowych na CNG nie jest wiele, w tej dziedzinie prym wiedzie Volvo, pojedyncze modele oferuje także Opel, Fiat, Ford i Mercedes.
| URZĄDZENIE TANKUJĄCE PHILL W USA, poczynając od Kalifornii, rozpoczyna się akcja propagowania tankowania CNG przez prywatnych właścicieli samochodów. Produkowane przez firmę FuelMaker niewielkie urządzenie tankujące zwane Phill kosztuje na razie 3500 dol., instalacja zaś dodatkowe 1500 dol. Jednak 2000 dol. refundują władze stanowe na podstawie ekologicznego porozumienia m.in. z Hondą USA producentem „gazowego” modelu Civic CGX. Dla właścicieli pojazdów ważne jest oczywiście obniżenie kosztów bieżącej eksploatacji o blisko połowę, ale jeszcze istotniejsze - np. bezwarunkowe zezwolenie na jazdę autostradą pasem szybkiego ruchu normalnie przeznaczonym dla aut z czterema pasażerami. Właściciele ekologicznych aut na gaz CNG mają też liczne inne preferencje, np. podatkowe. Przewiduje się, że urządzenia w rodzaju Philla w masowej produkcji kosztować będą blisko 1000 dol. za sztukę. |
Źródło:
