Auto na zemní plyn

auto na zemní plyn
Nahrazen elektrická doprava
vedlejší produkt skleníkové plyny

Vozidlo na  zemní plyn je automobil, který jako palivo pro plynový motor  používá pouze metan : buď zemní plyn (fosilní)  nebo biometan [ 1] ; buď stlačená, tj. stlačená ( CNG ) , nebo zkapalněná ( LNG ) , nebo absorbovaná ( APG ) forma.

Zkapalněné uhlovodíkové plyny (LHG) do tohoto typu paliva nepatří, protože se jedná o směs propan - butan .

Světovými lídry v počtu vozidel na zemní plyn (včetně biometanu) jsou: Írán – 3,3 milionu vozidel, Pákistán – 3,1 milionu vozidel, Argentina – 2,17 milionu vozidel, Brazílie – 1,73 milionu vozidel, Indie – 1,50 milionu automobilů. Asie a Tichomoří vede ve vozidlech na zemní plyn s 8,45 miliony vozidel, následovaná Latinskou Amerikou s 4,43 miliony vozidel [1] . 90 % vozidel na zemní plyn v Latinské Americe je dvoupalivových – jako motorové palivo mohou využívat jak stlačený zemní plyn (metan), tak benzín.

Většinu vozidel poháněných benzínem lze přeměnit na metan jako motorové palivo a po přeměně se stát dvoupalivovým. Lehká užitková vozidla se vznětovými motory lze také předělat na metan jako motorové palivo – vozidlo bude jezdit na směs nafty a metanu v procentech 60 % nafty až 40 % metanu. Většina světových automobilek také vyrábí nová auta na zemní plyn – vozy Volkswagen jsou dodávány do Ruska: Caddy, ruské automobilky vyrábějí také auta na zemní plyn: toto je GAZ s modelem Gazelle .

Čerpací stanice na stlačený zemní plyn mohou být vybudovány všude tam , kde existují hlavní plynovody . Taková stanice je mini závod na stlačování zemního plynu. Stlačený zemní plyn je v automobilových lahvích pod tlakem 200 atmosfér.

CNG a LNG

Mezi CNG a LNG , které se používají jako motorová paliva, existují technologické rozdíly. CNG, stlačený zemní plyn, je stlačený plyn pod tlakem 200-250 atmosfér. Jako nádrž na něj se používají celokovové nebo kovoplastové válce.

Zkapalněný zemní plyn je zemní plyn, který byl ochlazen na kryogenní kapalinu. LNG je třikrát hustší než CNG. Díky svému kryogennímu stavu je LNG skladován ve speciálních izolovaných (ale ne vzduchotěsných) nádržích - Dewars . Jsou vybaveny výparníkem, který přeměňuje LNG na plyn pro palivový systém.

Celkem bylo do konce roku 2013 v Rusku registrováno 86 012 vozidel využívajících CNG jako motorové palivo. Většina vozidel na CNG v Rusku jsou lehká užitková vozidla. Využití CNG je nejrozvinutější v jižním federálním okruhu . Většina vozidel na CNG v Rusku jsou přestavěná dvoupalivová vozidla. Od roku 2013 společnost Gazprom Neft zavádí program na zvýšení počtu vozidel využívajících metan jako palivo.

APG

Probíhají experimenty na skladování plynu ve formě známé jako absorbovaný zemní plyn ( APG/ANG ) – kdy je zemní plyn sorbován porézním absorbérem s velkým povrchem (například aktivní uhlí ) při okolní teplotě a relativně nízkém tlaku ( 10-60 bar , pak je v potrubí tlak ). Tímto způsobem jsou vyřešeny hlavní problémy plynných paliv – jak velmi vysoký tlak (pro CNG ), tak velmi nízké teploty (pro LNG ). V tomto případě je palivo skladováno se stejnou nebo větší hustotou energie než CNG. To znamená, že vozidla lze tankovat v podstatě přímo z plynovodní sítě, bez dodatečného stlačování plynu, palivové nádrže lze zmenšit a vyrobit z lehčích a slabších materiálů.

Množství sorbovaného plynu závisí na tlaku, teplotě a typu sorbentu. Protože absorpční proces je exotermický, zvýšení tlaku nebo snížení teploty zvyšuje jeho účinnost.

Pro zvýšení skladovací kapacity zemního plynu lze kombinovat technologie APG a CNG. Při tomto procesu, známém jako vysokotlaký APG , nebo AKPG , se nádrž na CNG naplní nějakým sorbentem a akumuluje se do ní zemní plyn čerpaný pod vysokým tlakem.

Vědci v současné době vyvíjejí nové sorbenty s vyšší absorbancí pro optimalizaci tohoto procesu [2] [3] , jako je uhlík získaný z rostlin [4] a MOF (metal-organic frameworks) [5] .

Poznámky

  1. 12 Aktuální statistika vozidel na zemní plyn . IANGV. Získáno 5. dubna 2021. Archivováno z originálu 1. července 2012.
  2. Peyman J. Adsorbovaný zemní plyn (ANG) – rozsahWe – a Virtual Engineer . rozsahWe. Získáno 1. dubna 2014. Archivováno z originálu 24. března 2014.
  3. Bezpečnější alternativa: vědci vytvořili materiál pro efektivní tankování benzínu do aut . RT v ruštině . Staženo: 28. září 2022.
  4. nsf.gov - Zprávy National Science Foundation (NSF) - Od zemědělského odpadu k palivovým nádržím - Americká národní vědecká nadace (NSF) . Nsf.gov . Získáno 15. 5. 2015. Archivováno z originálu 8. 8. 2021.
  5. Ma, Shengqian; Sun, Daofeng; Simmons, Jason M.; Collier, Christopher D.; Yuan, Daqiang; Zhou, Hong-Cai (2008). "Kovovo-organická struktura z derivátu anthracenu obsahujícího nanoskopické klece vykazující vysokou absorpci metanu." Journal of the American Chemical Society . 130 (3): 1012-1016. DOI : 10.1021/ja0771639 . PMID  18163628 .

Odkazy