ALTERNATÍVNE PALIVÁ

ZEMNÝ PLYN  
 Výhodou zemného plynu ako alternatívneho paliva je, že jeho svetové zásoby sú o čosi väčšie ako zásoby ropy a navyše sú aj rovnomernejšie rozdelené. Zemný plyn sa skladá z 88% až 96% z metánu s malým množstvom alkánov, propánu a butánu. Zemný plyn je palivom s vysokým oktánovým číslom a je vhodný ako náhrada za klasické palivá pre motorové vozidlá. Vozidlá na zemný plyn nie sú nové. V mnohých krajinách sa využívali už pred 50 rokmi. Vo svete sa objavilo veľké množstvo autobusov (ale aj iných automobilov) jazdiacich na plyn hlavne po druhej svetovej vojne, kedy sa prejavil výrazný nedostatok ropy. 
Zemný plyn sa využíva v motorových vozidlách v mnohých krajinách sveta  a podľa dostupných údajov sa na cestách v súčasnosti pohybuje viac ako jeden milión takýchto vozidiel.
 
Počet vozidiel
Ruská federácia
 350 000
Taliansko
300 000
Južná Amerika
200 000
Austrália
150 000
Severná Amerika
130 000

POUŽITIE ZEMNÉHO PLYNU
Odhliadnuc od procesu vysušovania pri ťažbe, zemný plyn je možné použiť ako palivo priamo bez nutnosti akejkoľvek úpravy na rozdiel od ropy, ktorú je potrebné v rafinériách upraviť na benzín resp. naftu. V motorovom vozidle si podobne ako v prípade LPG použitie zemného plynu vyžaduje upravený zapaľovací systém s výhodami a nevýhodami rovnakými ako pre LPG. Zapaľovanie zmesi vzduch/plyn je kontrolované kyslíkovou sondou. Používanie zemného plynu si vyžaduje jeho skladovanie v nádrži a to buď v plynnej-stlačenej (CNG) alebo kvapalnej forme (LNG). Nevýhodou je, že na skvapalnenie je potrebné znížiť teplotu plynu na mínus 162 st. Celzia. Výhodou však je, že takéto palivo má až trikrát vyššiu hustotu energie ako stlačený plyn. Na dosiahnutie rovnakého dojazdu preto postačuje menšia palivová nádrž, ktorá však vzhľadom na udržanie veľmi nízkej teploty musí byť izolovaná podobne ako napr. termoska. Ukazuje sa, že tam kde neexistuje distribučná sieť so skvapalneným zemným plynom, zvyčajne nie je ekonomické ani jeho používanie v takejto forme. Všade tam, kde je prístup k zemnému plynu, je však možné jeho použitie v stlačenej forme. V súčasnosti sa vo väčšine krajín využíva práve táto forma  paliva. Súvisí to tiež s tým, že na prípravu stlačeného plynu je potrené menšie množstvo energie ako na výrobu skvapalneného zemného plynu. Jednou z nevýhod zemného plynu je, že má v plynnej forme menšiu hustotu energie, a preto aby vozidlo malo prijateľný dojazd, je potrebné stlačenie aspoň na 200 bar (atmosfér).

Z uvedeného vyplýva, že takéto vozidlá si vyžadujú osobitné tlakové nádrže. Palivová nádrž so stlačeným zemným plynom vedie aj k zvýšeniu hmotnosti vozidla. V prípade autobusov to napr. znamená, že na dosiahnutie rovnakého dojazdu býva palivová nádrž s plynom asi 5-krát ťažšia ako nádrž s naftou a súčasne zaberá asi 7-krát väčší objem.
 V súčasnosti sa stlačený zemný plyn využíva ako palivo hlavne v mestských autobusoch, nakoľko v nich je umiestnenie veľkej tlakovej nádrže oveľa jednoduchšie ako v osobnom vozidle. Hlavným dôvodom však je snaha o zlepšenie životného prostredia v mestách, kde autobusová doprava prispieva často až jednou polovicou k celkovým emisiám z dopravy. V nasledujúcej tabuľke je uvedené porovnanie zemného plynu a nafty pre autobus s dojazdom 500 km na jednu palivovú nádrž:

Ako je z uvedenej tabuľky zrejmé, nárast hmotnosti v prípade autobusu predstavuje asi 1000 kg. Takéto palivové nádrže sa umiestňujú na rôznych miestach autobusu, často aj na spevnenú strechu. Umiestňovanie pod vozidlo nie je bežné vzhľadom na bezpečnosť, ale aj nedostatok priestoru v autobusoch so zníženým podvozkom (umožňujúci pohodlné nastupovanie ľudí so zníženou pohyblivosťou). Prebudovanie vozidla na stlačený zemný plyn je spravidla drahšie ako v prípade LPG. Vyššie náklady súvisia hlavne s tlakovou nádržou. Tiež je potrebný dodatočný karburátor, pretože klasický karburátor spôsobuje pokles tlaku v dôsledku nasávania vzdušnej zmesi. Všetky technologické prvky pre vozidlá na stlačený zemný plyn (bezpečné  tlakové nádoby, redukcie, priechodky, karburátor) sú však bežne dostupné na trhu. Prebudovanie vozidla vychádza vo svete na 1500 až 2000 dolárov (v závislosti na type vozidla). Vozidlá na stlačený zemný plyn si vyžadujú aj iný systém zásobovania a čerpania pohonných hmôt, pretože tlak plynu v nádrži je vyšší ako napr. tlak v plynových potrubiach. Čerpanie paliva sa uskutočňuje na kompresných staniciach, ktoré z hľadiska ich logistiky v praxi umožňujú rýchle alebo pomalé čerpanie. Rýchle čerpanie trvá približne 10 až 15 minút, v prípade pomalého čerpania celý proces trvá 6 až 8 hodín.

Výhodou zemného plynu je tiež nízke riziko požiaru, čo súvisí s vysokou teplotou samozapálenia a skladovaním pod tlakom. Uvedenú skutočnosť potvrdil aj požiar v holandskom Utrechte, ktorý zachvátil 50 autobusov, pričom zhorelo 48 naftových autobusov. Dva autobusy na zemný plyn však nezhoreli a plyn po požiari z nich bolo možné kontrolovane vypustiť.

Nepriame využitie zemného plynu je tiež možné aj v automobiloch s tzv. palivovými článkami (pozri nižšie). Vozidlo je potom poháňané elektrinou vyrábanou z vodíka, ktorý sa vyrába zo zemného plynu. Výhodou je, že skladovanie zemného plynu je jednoduchšie (lacnejšie a ľahšie) ako skladovanie vodíka. Inou možnosťou je premena zemného plynu na metanol, ktorý je taktiež možné použiť vo vozidlách s palivovými článkami. V krajinách bez dostatočnej distribučnej siete zemného plynu má takéto riešenie niekoľko výhod nakoľko metanolová palivová nádrž je ľahšia a má väčší energetický obsah ako nádrž na zemný plyn.
Vozidlá upravené pre jazdu na zemný plyn by v budúcnosti mohli jazdiť aj na plyn vyrobený z uhlia (čierneho i hnedého). Splyňovanie uhlia je totiž veľmi perspektívna technológia a v súčasnosti už aj overená hlavne pri výrobe elektriny. V oblasti dopravy by používanie takéhoto paliva mohlo prispieť k znižovaniu emisií v sektore dopravy. Rozhodujúcou výhodou uhlia ako vstupnej suroviny však je, že jeho svetové zásoby sú oveľa väčšie ako zásoby ropy alebo zemného plynu. Na základe analýzy BP životnosť ekonomicky využiteľných rezerv dosahuje 224 rokov. Navyše zásoby uhlia sú vo svete aj rovnomernejšie rozdelené.

EMISIE
Z hľadiska vplyvu na životné prostredie sa vozidlá na zemný plyn vyznačujú nižšími emisiami oxidu uhoľnatého, tuhých častíc a organických látok. Súvisí to s tým, že zemný plyn nereaguje so vzduchom, a preto nespôsobuje také problémy ako iné palivá. Táto výhoda je zreteľná aj v prípade studených štartov vozidiel, pri ktorých benzínové motory produkujú značné množstvo uhľovodíkov v dôsledku silného obohacovania paliva. V motoroch na zemný plyn toto obohacovanie nie je potrebné. Ďalšie zníženie emisií uhľovodíkov, NOx a CO je možné použitím trojcestných katalyzátorov v osobných automobiloch. Porovnanie emisií autobusu na zemný plyn s klasickým autobusom na naftu je uvedené v nasledujúcej tabuľke:


 


 EKONOMIKA
 Z hľadiska posúdenia ekonomiky vozidiel na zemný plyn hrajú podobne ako v prípade LPG úlohu cena paliva, zásobovanie (čerpacie stanice), cena vozidla a prevádzkové náklady. Rozhodujúcu položku nákladov na prevádzku vozidiel tvorí palivo. Cena zemného plynu je nižšia ako LPG, benzín alebo nafta, čo je tiež jedným z hlavných dôvodov širokého uplatnenia tohto paliva vo svete. Zásobovanie palivom je spravidla možné dvoma spôsobmi: existujúcimi plynovými potrubiami alebo cisternami do čerpacích staníc. Tu sa plyn skladuje v tlakových nádržiach, ktoré sa periodicky doplňujú. V miestach s dostatočnou infraštruktúrou nie je doprava zemného plynu problémom. Vyššie investície sú však nevyhnutné pre vybudovanie čerpacích staníc. V závislosti na tom, či je takáto stanica vybavená pomalým alebo rýchlym čerpaním, sa náklady na jej vybudovanie vrátane potrubí, čerpadiel, ventilov a monitorov pohybujú od 97 tis. ECU do 197 tis. ECU (pre stanicu zásobujúcu asi 300 autobusov). Ceny autobusov na stlačený zemný plyn sa v Európe pohybujú od 180 tis. do 230 tis. ECU. Ukazuje sa, že zemný plyn ako palivo pre autobusy má viac výhod ako nevýhod a jeho používanie je veľmi ekonomické. Aj z tohoto dôvodu dnes veľa výrobcov autobusov už dodáva resp. skúša tieto vozidlá v mestách.

Niekoľko autobusov jazdí na zemný plyn aj u nás. Stále je ich však veľmi málo. Je to  škoda nielen z hľadiska potenciálneho znižovania emisií, ale aj z pohľadu nákladov na prevádzku vozidiel. Predovšetkým pre podniky mestskej hromadnej dopravy, ktorá pohlcuje obrovské čiastky mestských rozpočtov, tu existuje významný potenciál úspor.

Nákladné vozidlá jazdiace na zemný plyn



Emisná kontrola vozidla

HORE