Метан - экологически чистое топливо

Экологически чистое топливо

В 1960-е годы энергетика практически всех развитых стран была основана на нефти. Страны Запада экспортировали в основном дешевую нефть с Ближнего Востока (стоимость около 5 $ за баррель). В 1973 г. ОАПЕК (Организация арабских стран-экспортеров нефти) наложила эмбарго на ввод нефти в США в связи с тем, что в военном конфликте Израиля с Сирией и Египтом они оказали поддержку Израилю. В связи с этим высокоразвитые страны, не добывающие нефть самостоятельно, а ввозящие ее из-за рубежа, поняли, что им необходима новая экономическая стратегия, основанная на применении альтернативного топлива. Самой уязвимой в этом отношении является транспортная отрасль, которая в 95 % случаев использует углеводородные виды топлива.

Необходимость применения альтернативных видов топлива назрела также в связи с тем, что добыча нефти становится все более дорогим удовольствием, а ее запасов должно хватить не более чем на 50 лет.

Интересен факт, что использование газа как топлива для двигателей внутреннего сгорания — это фактически возвращение к истокам, ведь первый ДВС, сконструированный в середине XIX века французским инженером Ленуаром работал именно на природном газе. И на сегодняшний день газ является самым распространенным альтернативным видом автомобильного топлива.

Чаще всего, говоря о том, что автомобиль заправляется газом, имеют в виду смесь пропан-бутана, сжиженного нефтяного газа. Этот вид топлива считается более экономичным и экологически чистым, чем бензин. Заправку автомобилей пропан-бутаном проводят АГЗС (Автомобильные газозаправочные станции).

Метан как идеальное автомобильное топливо

Однако, есть еще более экономичная альтернатива бензину и нефтяному газу — это природный газ метан. Заправляя машину метаном, можно проехать в два раза больше, чем на бензине, за те же деньги.

Метан как автомобильное топливо имеет ряд других преимуществ по сравнению со своими ближайшими конкурентами, что приближает его к понятию об идеальном моторном топливе (см. таблицу ниже).

Достоинства и недостатки бензина и газа как автомобильного топлива

Метан Пропан-бутан Бензин
Не образует нагара и не разжижает моторное масло. Поршни и цилиндры изнашиваются меньше, повышается ресурс двигателя и снижается частота замены моторного масла. Не образует нагара и не разжижает моторное масло. Поршни и цилиндры изнашиваются меньше, повышается ресурс двигателя и снижается частота замены моторного масла. Образует масляный нагар, сажу, окисляет и разлагает моторное масло, разжижает его, снижая смазочные свойства.
Заправочных станций (АГНКС) крайне мало, особенно с учетом малого запаса хода. Существует сеть заправочных станций (АГЗС). Разветвленная сеть заправок.
Можно использовать для заправки автомобиля в том виде, в каком он находится в природе. Попутный нефтяной газ, смесь газов (пропана и бутана) в различных пропорциях: для зимы 90/10, для лета 50/50. Для получения бензина требуется переработка нефти.
Доставляется на АГНКС по газопроводу. Доставляется на АГЗС в цистернах. Доставляется на АЗС в цистернах.
Известных запасов природного газа хватит как минимум на 200 лет. Является производным от нефти, и его запасы закончатся вместе с нефтью через 50 лет. Известных запасов нефти хватит на 50 лет.
Низкая себестоимость и стоимость. Стоимость выше, чем природного газа, но ниже, чем бензина. Высокая себестоимость, которая с каждым годом становится все выше.
Высокая стоимость оборудования, которое выдерживает давление 200 атм., а также отсутствие в России специалистов и оборудования по качественному ремонту и установке газобаллонной аппаратуры. Невысокая стоимость оборудования. Не требует дополнительного оборудования.
Невозможность хищения метана простейшими способами (ни на АГНКС, ни из баллона автомобиля). Невозможность хищения газа простейшими способами (ни на АГЗС, ни из баллона автомобиля). Бензин легко похитить и продать «налево».
Меньшее изменение свойств при низких температурах. Резкое ухудшение свойств при низких температурах. Меньшее изменение свойств при низких температурах.
Самый высокий класс безопасности среди горючих веществ (4 класс). Самый низкий класс безопасности (2 класс). Средний класс безопасности (3 класс).

Таким образом, видно, что метан обладает только тремя недостатками по сравнению с другими видами топлива. Причем проблема наличия АГНКС и специалистов по газобаллонной аппаратуре решаема, а высокая стоимость оборудования быстро окупается за счет экономии на самом топливе. При этом, по большинству показателей метан превосходит как бензин, так и пропан-бутан.

В 1990-е гг. метан как топливо был доступен только для большегрузных автомобилей и автобусов. Природный газ сжимался под давлением в 200 атмосфер и помещался в толстостенные топливные баллоны из стали, которые могли выдержать такое давление. Вес баллона составлял около 100 кг. Поэтому владельцы легковых автомобилей не спешили переводить своих «лошадок» на метан.

Сегодня в автомобилях используются более легкие, но не менее прочные баллоны из металлопластика и композитных материалов. Такие баллоны рассчитаны на трехкратный запас прочности, устойчивы к воздействию высоких температур и кислот. Что касается взрывоопасности, которой часто боятся автовладельцы, то она в отношении газа сильно преувеличена. Метан воспламеняется при температуре 600 градусов, а бензин — около 250 градусов (а его пары уже при 170 градусов).

Использование метана в Европе

Популярность газобаллонных автомобилей в последние годы растет стремительными темпами. Если в начале XXI века во всем мире было не более 700 тыс. ГБА, то в настоящее время их уже более 10 млн. Крупнейшим поставщиком газа на западный рынок является Россия.

Сегодня практически каждый автозавод разработал и выпускает одну или несколько моделей автомобилей, работающих на газовом топливе: Opel, Mercedes, Volvo, Volkswagen, Renault, Peugeot, Audi, Honda, Toyota и другие.

Достоинства метана оценили не только энергетически бедные страны, но и страны, добывающие нефть. Автомобили на газе используют во всем мире: в США и Латинской Америке, в Европе и Азии. В странах, где автомобильная промышленность слабо развита, в том числе и в России, парк газобаллонных автомобилей пополняется в основном за счет переоборудования уже существующих бензиновых машин.

Самыми быстроразвивающимися рынками с автомобилями, работающими на газовом топливе, являются Германия и Чехия. Несмотря на то, что первая занимает 18-е, а вторая 41-е место в мире по числу газовых автомобилей, эти страны являются наиболее перспективными для роста газомоторной отрасли, поскольку в Германии сформирована плотная заправочная сеть. А Чехия к 2020 г. планирует заместить метаном 10 % автомобильного топлива. Европейским лидером по числу газобаллонных автомобилей является Италия. В ней насчитывается 779 тыс. ГБА.

Среди стран СНГ несомненным лидером по использованию газобаллонных автомобилей является Украина, в ней более 200 тыс. автомобилей заправляются газом. По 100 тыс. ГБА насчитывается в России и Армении, в Узбекистане — около 50 тыс.

Перспективы использования метана в России

До 1990-х гг. в России выпускались автобусы и грузовые автомобили, работающие на метане, — ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ, ЛиАЗ и ЛАЗ. Сегодня в России выпускаются метановые автомобили следующих марок: грузовой автомобиль КамАЗ, автобусы ЛиАЗ, НефАЗ, КАВЗ, Иран Ходро. В 2011 г. концерн «АвтоВАЗ» представил промышленный образец Lada Priora, работающей на метане.

В 1994 г. Правительством РФ по инициативе «Газпрома» была учреждена Комиссия по использованию природного и сжиженного нефтяного газа в качестве моторного топлива, а в 2003 г. такую же комиссию создал Наблюдательный совет Российского газового общества. Эти две комиссии работают в тесном сотрудничестве друг с другом, участвуют в разработке проектов законов по использованию природного газа как автотоплива. Несмотря на это, до сего времени одной из главных причин, препятствующих распространению метана, является отсутствие законодательной основы. Соответствующий законопроект был дважды отклонен: в 1999 г. — первым президентом страны, в 2004 г. — правительством России.

Тем не менее, ОАО «Газпром» разработало специальную программу, согласно которой занимается строительством АГНКС (Автомобильных газонаполнительных компрессорных станций) в России. Всего в стране насчитывается около 250 АГНКС, большинство из них имеют небольшую мощность и могут обслуживать небольшие автопарки. Приоритетным направлением для «Газпрома» является покупка новой техники, работающей на газе, в первую очередь планируется обеспечить ей линейные службы.

Основными поставщиками метана в Москве являются: Газпромнефть, Мосавтогаз, ТрансгазМосква, Московский Газоперерабатывающий Завод и Трансгаз Нижний Новгород. Мосавтогаз, Гаспромнефть и Трансгаз Нижний Новгород используют метановые топливные карты, МГПЗ и ТрансгазМосква — ведомости. Для автотранспортного предприятия наиболее удобным способом заправки являются метановые карты.

В целом перспективы метана как автомобильного топлива в России до конца неясны. С одной стороны, количество ГБА в России составляет немногим менее 10 % от мирового газового автопарка (около 1,5 млн), но с другой стороны подавляющее большинство этих автомобилей работает на пропане и бутане, а метан занимает чуть более 6 %.

С другой стороны, резкий рост в перспективе количества автомобилей (к 2015 г. — более 80 млн) делает особенно актуальным использование альтернативных видов топлива в более широких масштабах.

При условии, что в 35-литровый баллон вмещается всего 7 кг метана, и при расходе топлива в 10 л на 100 км, этого запаса хватит всего на 70 км (расход метана примерно равен расходу бензина, в то время как пропана-бутана расходуется примерно в 1,2–1,3 раза больше). Продвижению в России метана как моторного топлива мешают, прежде всего, отсутствие закона об альтернативных видах моторного топлива, крайне низкие объемы производства автомобилей с ГБО и небольшая плотность за-правок и их неравномерное распределение по территории страны. Однако, как показывает мировой опыт, рано или поздно метан начинает завоевывать все большую популярность. О метане во весь голос говорят как об автомобильном топливе XXI века.

Намного выгоднее ставить метановое оборудование на коммерческие и грузовые автомобили, автомобили с большим объемом двигателей, коммунально-дорожная техника. При соответствующем развитии АГНКС можно ожидать существенного увеличения количества коммерческих автомобилей, работающих на метане, в городской и пригородной среде. Те, у кого рядом нет АГНКС, кто не располагает большими средствами для установки метанового оборудования и владельцы легковых автомобилей, по крайней мере, в ближайшей перспективе, будут по-прежнему пользоваться бензином или пропан-бутаном.

Взято с www.ecofuel.su

Copyright © Статьи на Антресоли www.antresol.info/articles.php 2016. All rights reserved. Создание сайта: antresol.info