|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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.

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.