Sprężony gaz ziemny - alternatywa dla LPG
Wyśrubowane ceny paliw sprawiły, że nawet podróżowanie najbardziej oszczędnymi samochodami stało się bardzo kosztowne. Ostatnim bastionem amatorów oszczędzania pozostały instalacje gazowe.W Polsce największą popularnością cieszy się LPG. Aż 70 procent sprowadzanego do kraju surowca zużywają zmotoryzowani. Alternatywą dla mieszaniny propanu z butanem jest CNG - Compressed Natural Gas, czyli sprężony gaz ziemny.
Polacy zużywają ogromne ilości metanu. Znakomitą większość spalamy w piecach grzewczych i kuchenkach. Liczba samochodów z instalacjami CNG jest śladowa. Ich popularyzację utrudnia wysoki koszt instalacji (4-7 tys. zł) oraz bardzo skromna sieć punktów tankowania - na terenie kraju znajduje ok. 30 stacji tankowania. Większość z nich działa na terenie dużych miast, nie zawsze w trybie całodobowym.
Uwarunkowania sprawiają, że CNG doskonale nadaje się do napędzania taksówek, autobusów, śmieciarek oraz innych pojazdów, które operują przede wszystkim na terenach aglomeracji - zarówno kwestia ograniczonej sieci tankowania, jak i pojemności butli przestają grać rolę. Tym tropem poszło należące do Fiata Iveco, które w warszawskiej siedzibie Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa, lidera krajowego rynku gazowego, zaprezentowało swoją eco-gamę.
W jej skład wchodzą różnorodne pojazdy użytkowe - zarówno napędzane CNG, jak i przez zespoły hybrydowe lub elektryczne. Zasada działania, wady i zalety napędów elektrycznych oraz hybrydowych są znane wielu kierowcom jeżeli nie z doświadczeń własnych, to przynajmniej z publikowanych przez media testów samochodów z alternatywnymi napędami. Sposobności do pisania lub mówienia na temat CNG jest dużo mniej.
Na pierwszy rzut oka instalacje LPG i CNG mogą wydawać się podobne - składają się ze zbiorników, reduktorów, wtryskiwaczy oraz systemu sterującego. Gromadzony w butlach metan jest jednak utrzymywany w stanie gazowym, a do tego pod dużo wyższym ciśnieniem niż LPG. W zbiornikach LPG panuje ciśnienie robocze 2,5 MPa, natomiast przekroczenie 7 MPa może doprowadzić do ich rozerwania. Ciśnienie robocze w butlach CNG sięga 20 MPa. Profilaktycznie zbiorniki są poddawane próbie wytrzymałości przy ciśnieniu 30 MPa. Faktycznie wytrzymują nawet 45-70 MPa.
Konieczność zaprojektowania zbiorników wytrzymujących ogromne ciśnienia wpływa na koszty ich produkcji. Branża CNG podkreśla jednak, że w zamian otrzymujemy solidniejsze zbiorniki, które powinny wytrzymać nawet najbardziej poważne zdarzenia drogowe.
Zbiorniki magazynujące CNG mają kształt walca. Najtańsze są wykonane z jednego kawałka stali, bez jakichkolwiek spawów lub zgrzewów. Nieco lżejsze są zbiorniki aluminiowe. Także one wyraźnie zwiększające masę pojazdu. Alternatywę stanowią droższe, ale również o 50-70% lżejsze od stalowych zbiorniki kompozytowe. Te ostatnie są powszechnie stosowane w autobusach niskopodłogowych z instalacją CNG. W ich przypadku zbiorniki muszą być umieszczone na dachu pojazdu, a stalowe walce niebezpiecznie obciążyłyby konstrukcję nadwozia oraz podniosłyby środek ciężkości. Pojemność butli stosowanych w samochodach osobowych zapewnia około 100 kilometrów zasięgu. Funkcjonalna instalacja musi posiadać przynajmniej 2-3 butle, które wyraźnie ograniczają przestrzeń bagażową oraz obciążają samochód masą 100-150 kilogramów.
Nawet po rozszczelnieniu instalacji CNG ryzyko pożaru jest niewielkie. Pamiętajmy, że mowa o gazie lżejszym od powietrza, który szybko ulatnia się z miejsca wycieku. Cięższy LPG gromadzi się natomiast przy posadzkach. Co jeszcze zyskujemy? CNG jest 130-oktanowym paliwem. Można je stosować we wszystkich jednostkach napędowych bez obawy o wystąpienie spalania stukowego. Sam proces spalania mieszanki przebiega wolniej - następstwem jest cichsza praca silnika niż na benzynie.
Głównym składnikiem CNG jest metan (>90%), czyli najprostszy związek organiczny. Podczas utleniania CNG powstaje ograniczona ilość szkodliwych związków. W trakcie prezentacji przedstawiciele Iveco wielokrotnie podkreślali, że silniki zasilane CGN z ogromnym zapasem spełniają planowane dopiero normy emisji. Ponadto w prawidłowo przebiegającym procesie spalania nie powstają cząstki stałe, co jest szczególnie ważne w miastach, czyli obszarach z powietrzem intensywnie zanieczyszczanym sadzą powstającą m.in. w turbodieslach pojazdów komunikacji miejskiej.
Przystosowane do spalania CNG jednostki napędowe Iveco powstały na bazie motorów wysokoprężnych. Poza blokiem i osprzętem silniki mają jednak niewiele cech wspólnych. Konstrukcje przystosowane do zasilania gazem otrzymały nowe głowice, a nawet elementy układu korbowo-tłokowego. Oczywiście równie radykalne zmiany nie są konieczne, jeżeli instalację CNG ma otrzymać motor benzynowy. Wówczas w kolektorze dolotowym instaluje się dodatkowe wtryskiwacze.
Obecnie ceny 1 m3 CNG na stacjach wynoszą 2,9-3,1 zł. Wartość CNG jest w dużej mierze zasługą polityki fiskalnej. Do października przyszłego roku paliwo pozostaje zwolnione z podatku akcyzowego. Czy korzystny stan rzeczy uda się utrzymać w przyszłości, wciąż nie wiadomo. Nawet gdyby CNG został obłożony znaczną akcyzą, branża CNG wciąż może mieć się dobrze. Trzeba pamiętać, że od dłuższego czasu w Komisji Europejskiej pojawiają się pomysły podniesienia akcyzy na LPG. Stawki o których mowa, mogłyby radykalnie ograniczyć zainteresowanie mieszaniną propanu i butanu. Najgorsze scenariusze mówią nawet o możliwości osiągnięcia poziomu 4 zł/l.
Warto również dodać, że kwestię ograniczonej sieci tankowania w zasadzie udało się rozwiązać. W sprzedaży są dostępne specjalne sprężarki, które pozwalają na zatankowanie zbiorników pojazdów metanem pobieranym z instalacji gazowej. Opracowano kompresory tankujące od jednego do kilkunastu pojazdów jednocześnie. Przy samodzielnym tankowaniu zbiorników koszt 1 m3 spada do niecałych 2 zł/l. Jedynym mankamentem są koszty zakupu sprężarek. Wydatek kilkunastu tysięcy złotych może się jednak szybko zwrócić - szczególnie w przypadku przedsiębiorstw dysponujących flotą pojazdów.
Największym zagłębiem samochodów zasilanych CNG jest Argentyna. W Europie prym wiodą Włochy i Niemcy. Wiele produkowanych tam samochodów występuje w odmianach z fabrycznymi instalacjami CNG - znajdziemy je m.in. w wybranych modelach Fiata, Mercedesa, Opla i Volkswagena. Wiele wskazuje, że czas dynamicznego rozwoju rynku CNG jest wciąż przed nami. W przyszłym roku Audi wprowadzi na rynek A3 z doładowanym silnikiem 1.4 TCNG. Czas pokaże, inne marki przygotują odpowiedź na rozwiązanie zaproponowane przez markę Premium...
