English
1. STANJE INDUSTRIJE
Trenutno postoji nešto manje od 100 LNG punionica u Europi, nekoliko stotina u Sjevernoj Americi (Kanada, SAD, Meksiko) i više od 1500 u Kini. Svjetski proizvođači automobila serijski proizvode kamione dizajnirane za korištenje LNG-a kao goriva. Lideri u tom području su: Iveco (Italija), Scania (Švedska), Shacman (Kina).
Prvi ruski proizvođač snažnih plinskih klipnih motora i CNG/LNG kamiona je KamAZ. U Rusiji je u pogonu oko 10 LNG vozila. LNG se u ograničenoj mjeri koristi na željeznicama u Sjedinjenim Državama i Rusiji. Rusko iskustvo je prepoznato kao uspješno, Ruske željeznice planiraju značajno proširenje flota lokomotiva s plinskim motorima.
Prema različitim izvorima, u svijetu se trenutno nalazi oko 200 velikih pomorskih plovila s LNG motorima i nepoznat broj riječnih plovila, a broj takvih plovila ubrzano raste.
U Rusiji su trenutno sve stanice za opskrbu gorivom za manji broj LNG vozila eksperimentalne prirode. Jedina punionica s podvodnom pumpom i dispenzerom (proizvođač Vanzetti, Italija) nedavno je zatvorena nakon nekoliko godina probnog rada.
2. PREDUVJETI ZA PRIJELAZ VOZILA NA LNG
2.1 Općenito
Kao gorivo, prirodni plin je visoko energetski učinkovit. Ogrjevna vrijednost prirodnog plina je oko 48 MJ/kg, što je blizu ogrjevnoj vrijednosti dizelskog goriva od 51 MJ/kg. U spremniku goriva vozila, prirodni plin se pohranjuje u stlačenom do 20 MPa (komprimirani prirodni plin, CNG) ili ukapljenom (LNG) obliku.
Usporedna analiza različitih goriva ponekad koristi različite mjerne jedinice za količinu, što je zbunjujuće. Donja tablica sažima karakteristike goriva s omjerima “ekvivalenata energije”.
Dakle, uporaba prirodnog plina u prometu zahtijeva povećanje obujma spremnika goriva (cilindara). LNG osigurava znatno veću učinkovitost obujma spremnika goriva u odnosu na CNG, ali se ipak obujam spremnika koristi 2 puta manje učinkovito nego kod dizelskog goriva. Ipak, ovaj nedostatak je nadoknađen ekonomskim i ekološkim učinkom korištenja goriva za plinski motor, prikazanim u nastavku.
2.2 Načini korištenja plinskog goriva u transportu
Postoji nekoliko načina da se osigura rad motora na plin.
Njihove značajke sažete su u donjoj tablici.
Dakle, od čitavog niza opcija, za velike projekte najviše obećavaju stavke 2. i 5., navedene u tablici 2. Štoviše, za automobile i autobuse ove su opcije nedvosmisleno povezane s nabavom nove opreme, a za riječna plovila zanimljiva opcija može biti remotorizacija sa zamjenom dizel motora plinskim klipom. No, nepostojanje odobrenja Riječnog registra ovdje može biti ozbiljna prepreka, jer trenutno postoji nekoliko vrsta plinskih klipnih motora odobrenih za korištenje na riječnim plovilima i prikladnih u smislu snage.
S tim u vezi moguća opcija za brodove može biti i modernizacija dizel motora na plinsko-dizelskom principu, što će kod brodova s gotovo konstantnim načinom rada imati pozitivan učinak (veliki postotak dizelskog goriva može se zamijeniti plinom).
Postoje dvije mogućnosti skladištenja plinskog goriva u vozilu: komprimirani prirodni plin (CNG) u visokotlačnim bocama i ukapljeni prirodni plin (LNG) u kriobankama.
U ovom pregledu ne razmatramo dalje CNG tehnologiju, budući da laka vozila čine mali udio u velikim infrastrukturnim projektima, a gradski autobusi koji voze na CNG vjerojatno će u bliskoj budućnosti početi poslovati s gubitkom uslijed popularizacije električnih autobusa u pogledu dometa i cijene po kilometru.
Tako dolazimo do izgleda prometnog sredstva koje se razmatra: to je teški kamion, autobus velikog kapaciteta ili riječni putnički brod s predviđenom i dovoljno velikom dnevnom kilometražom, opremljen plinskim klipom ili plinsko-dizelskim motorom, s LNG sustavom skladištenja (kriobanka).
2.3 Ekonomski učinak
Ekonomski učinak prijelaza s korištenja dizelskog goriva na LNG nastaje zbog niže cijene goriva. Iz podataka danih u tablici 1. proizlazi da će potrošnja goriva u kg LNG-a za istu kilometražu biti 12% manja od potrošnje u litrama dizelskog goriva. To se dobro slaže sa statistikom koja navodi da je potrošnja goriva smanjena za 10-15%, ovisno o dizajnu vozila i uvjetima rada.
2.4 Utjecaj na okoliš
Sada se velika pozornost posvećuje minimiziranju emisija stakleničkih plinova i smanjenju ukupne toksičnosti ispušnih plinova motora.
Prema europskim podacima, CNG motor značajno smanjuje emisije u usporedbi s dizelskim motorom u teškom kamionu u kombiniranom ciklusu (“autocesta koja prolazi kroz male gradove”):
… dušikovi oksidi sa 122 do 38 g / 100 km;
… CO2 od 93 do 82 kg / 100 km;
… znatno (skoro do 0) smanjuje emisiju čađe.
Dakle, glavni učinak na okoliš je smanjenje ispušnog dima i smanjenje stakleničkih emisija CO2 za 10-12%.
Ovdje je važno napomenuti da je korištenje LNG-a povezano s manjim, ali značajnim emisijama prirodnog plina (metana), koji je sam po sebi staklenički agens, oko 25 puta jači od CO2. Ove emisije nastaju zbog ispuštanja iz sustava goriva i nepotpunog izgaranja metana, a (vidi 3.1) tu su i emisije koje se ispuštaju iz benzinskih postaja. Veća staklenička aktivnost metana dovodi do činjenice da mala količina emisije prirodnog plina može poništiti učinak smanjenja emisije CO2. Različite izvedbe motora imaju različite emisije metana. Emisije od 10 kg CO2 ekvivalentne su emisiji od 400 g metana na 100 km, odnosno, u smislu potrošnje goriva, gubicima od 13 g po 1 kg LNG-a (1,3%). Stoga postaje iznimno važno osigurati ispravnu distribuciju, skladištenje i punjenje LNG-a, tako da gubici “od LNG postrojenja do ispušne cijevi” ne prelaze ovu vrijednost,