Metanas automobiliuose: išsami informacija apie naudojimą, saugumą ir perspektyvas

Pastaruoju metu dėl augančių degalų kainų ir didėjančio dėmesio ekologijai vis daugiau vairuotojų domisi alternatyviu transporto priemonių kuru. Automobiliai, kuriuose naudojamos dujos, tampa vis populiaresni, tačiau norint suprasti šios technologijos ypatumus, svarbu atskirti skirtingus dujų tipus ir jų veikimo principus.

Dujų rūšys, naudojamos automobiliuose

Šiuolaikiniame transporto sektoriuje dažniausiai naudojamos trys dujų rūšys, kurios skiriasi savo chemine sudėtimi, laikymo sąlygomis ir pritaikymu. Taip pat vis dažniau minimas biometanas, kuris gali būti naudojamas toje pačioje infrastruktūroje kaip ir gamtinės dujos.

LPG (Suskystintos naftos dujos, SND)

• Tai propano ir butano mišinys, gaunamas perdirbant naftą.
• Esant atmosferos slėgiui, jos yra dujinės, tačiau laikymo talpose suskystinamos, taip sumažinant tūrį.
• LPG yra pigesnė alternatyva benzinui ar dyzelinui.
• Ši sistema ypač populiari Lietuvoje, Italijoje, Bulgarijoje bei Vokietijoje.
• Propano ir butano mišinio oktaninis skaičius svyruoja apie 105, priklausomai nuo technologijos ir gamybos proporcijų, o tai užtikrina sklandesnį mišinio šildymo branduolio uždegimą, smūgio apkrovos sumažėjimą ir variklio išteklių padidėjimą.

CNG (Suspaustos gamtinės dujos)

• Pagrindinė sudedamoji dalis - metanas.
• Į automobilio balionus jos pumpuojamos iki 200 atm. slėgiu.
• CNG degalų kaina Europoje siekia apie 1,52 EUR už kubinį metrą.
• CNG turi didesnį oktaninį skaičių (130) nei LPG, todėl yra atsparus uždegimui ir saugesnis nelaimių atveju.
• Dujų automobiliams gali būti biodujos arba gamtinės dujos. Dujos automobiliams taip pat vadinamos CNG (Compressed Natural Gas).
• Metanas - pagrindinė dujų automobiliams sudėtinė dalis. Gamtinėse dujose metano kiekis svyruoja nuo 85 iki 98 proc. Biodujose jo kiekis sudaro beveik 100 proc.
• Gamtinės dujos lauko sąlygomis yra netoksiškos (nenuodingos), bespalvės ir bekvapės, pusantro karto lengvesnės už orą, ypač degios ir sprogios. Pagrindinė jų sudėtis: metanas - CH4 (~ 97 %), etanas, azotas ir kiti komponentai.
• Degant metanui išsiskiria didžiulis šilumos kiekis, azoto dioksidas CO2 ir anglies monoksidas CO.

LNG (Suskystintos gamtinės dujos)

• Gamtinės dujos, atšaldytos iki kriogeninės temperatūros (-165 °C).
• Daugiausia naudojamos sunkiasvoriame transporte dėl didelių balionų sistemų poreikio.

Biometanas

• Iš organinių atliekų (mėšlo, nuotekų dumblo ar maisto likučių) gaminamos dujos, kurių pagrindinė dalis yra metanas.
• Jis gali būti naudojamas toje pačioje infrastruktūroje kaip ir gamtinės dujos.

Metano savybės ir aplinkosauginis poveikis

Metanas (CH4) yra bespalvės, bekvapės ir labai degios dujos, kurios yra paprasčiausias angliavandenilis, susidedantis iš vieno anglies atomo, sujungto su keturiais vandenilio atomais. Tai svarbi gamtinių dujų sudedamoji dalis ir atlieka svarbų vaidmenį energijos gamyboje, aplinkosaugos ir pramonės procesų srityse.

• Metanas yra ir energijos šaltinis, ir stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos (ŠESD).
• Metanas per 25 metus šilumą atmosferoje sulaiko maždaug 28-100 kartus efektyviau nei CO₂.
• Metanas mažais kiekiais yra netoksiškas, tačiau uždarose erdvėse gali išstumti deguonį ir sukelti uždusimą.
• Nors metanas yra netoksiškas esant mažoms koncentracijoms, jis gali kelti rimtą pavojų, kai yra dideliais kiekiais, ypač uždarose erdvėse.

Metano kilmė ir šaltiniai

• Metanas susidaro daugiausia iš bakterijų, mintančių organinėmis medžiagomis, virškinimo proceso metu, aplinkoje esant deguonies trūkumui. Todėl jo išsiskiria iš įvairių natūralių ir žmogaus sukurtų šaltinių.
• Žemės ūkis: gyvuliai, ypač galvijai, virškindami (enterinė fermentacija) gamina metaną.
• Žemės gilesniuose sluoksniuose slypi dideli metano kiekiai.
• Nemaža metano dalis susidaro pūvant be oro augalų ir gyvūnų liekanoms.
• Didesni metano kiekiai kaupiasi molingose vietovėse.

Saugumo reikalavimai ir techninė priežiūra

Vienas dažniausių vairuotojų klausimų - ar saugu važinėti dujomis varomu automobiliu? Atsakymas vienareikšmis: laikantis visų eksploatacijos taisyklių, jokio pavojaus nėra.

Saugumo užtikrinimo priemonės

• Uždara sistema: Dujų įrangos sistemos yra uždaros, ta reiškia, kad, pavyzdžiui, degalų pylimo metu išvengiama nuotėkių. Sistema bandoma taip pat, kaip ir benzinu varomų automobilių sistemos.
• Apsauginiai vožtuvai: Bake sumontuotas apsauginis vožtuvas, kuris leidžia dujoms išeiti iš bako esant neįprastai dideliam slėgiui. Šis vožtuvas užtikrina, kad bakas nesprogs. Balionuose montuojami vožtuvai, kurie esant neįprastai dideliam slėgiui išleidžia dujas, neleisdami balionui sprogti.
• Atsparumas smūgiams: Dujų bakai yra apsaugoti ir pagaminti taip, kad atlaikytų susidūrimą.
• Lengvesnės už orą ir nenuodingos: Dujos lengvesnės už orą, jos nenuodingos ir jų degimo temperatūra aukštesnė už benzino ir dyzelino degimo temperatūrą. Todėl eismo įvykio atveju, gaisro ar sprogimų pavojus yra mažesnis palyginti su benzinu ar dyzelinu varomais automobiliais.
• SAFETY CAR jungiklis: Neleidžia tiekti dujų, jei variklis neveikia, taip apsaugant nuo dujų nuotėkio į aplinką.

Svarbūs įspėjimai

• Nelaimingo atsitikimo atveju, įgaliotajame „Volvo“ autoservise privaloma apžiūrėti transporto priemonę ir patvirtinti, kad ją vėl galima naudoti. Visada praneškite avarinėms tarnyboms, kad transporto priemonėje yra sumontuota CNG-sistema.
• Pilant degalus, atliekant techninę priežiūrą ir remonto darbus draudžiama rūkyti ir naudoti atvirą liepsną. Esant galimo gaisro pavojui, nedelsdami palikite transporto priemonę ir atsistokite nuo jo saugiu atstumu.
• Jokiomis aplinkybėmis neardykite ir patys nereguliuokite sistemos ar jos sudėtinių dalių. Atliekant tokius veiksmus, kyla stipraus susižalojimo pavojus. Todėl visus techninės priežiūros ir remonto darbus saugumo sumetimais turi atlikti tik kvalifikuotas mechanikas. Rekomenduojama kreiptis į įgaliotąjį „Volvo“ autoservisą.
• Jei transporto priemonėje ar aplink ją užuodžiate dujų kvapą, nedelsdami perjunkite į benzino režimą ir nugabenkite automobilį artimiausiems kvalifikuotiems mechanikams patikrai atlikti.
• Jeigu automobilis patalpinamas į purškimo / dažų džiovinimo kabiną, kurioje džiovinimo temperatūra viršija 60 °C, sistemos slėgis negali viršyti 50 bar.
• Visuomenės sveikatos specialistai įspėja, kad uždarose patalpose susikaupusios metano dujos yra pavojingos. Jų įkvėpęs žmogus praranda sąmonę, susižaloja griūdamas. Šiomis dujomis gana dažnai apsinuodija kanalizacijos šulinius, trasas ar net vandens šulinius kasantys bei tvarkantys kasėjai.

Eksploataciniai niuansai ir patarimai

Automobiliai su Bi-Fuel (dviejų rūšių kuro) varikliais gali veikti tiek benzinu, tiek dujomis. Dujų automobiliams bakai montuojami po bagažinės grindimis ir nedaro jokio poveikio įprastiniam benzino bakui. Siekiant maksimalaus efektyvumo, vertėtų atkreipti dėmesį į šiuos aspektus:

Infrastruktūros plėtra ir perspektyvos

Lietuvoje ir Europoje sparčiai plečiamas suspaustų ir suskystintų gamtinių dujų degalinių tinklas. Pavyzdžiui, bendrovė „SG dujos“ įgyvendina projektus, kuriais siekiama sukurti viešos prieigos CNG, LNG ir biometano infrastruktūrą. Lietuvoje CNG degalinių tinklas yra labai menkas, o LPG tinklas yra gerai išplėtotas.

„Audi e-gas“ technologija

Šiaurės Vokietijoje įsikūrusiame Vertlės (Wertle) mieste atidaryta „Audi“ bendrovės pastatyta sintetinių dujų gamykla. Čia pagal „Audi“ specialistų išrastą technologiją iš atsinaujinančių energijos šaltinių tuoj bus pradėtos gaminti sintetinės suspaustos dujos, jau žinomos komerciniu pavadinimu Audi e-gas. Prasidėjus gamybos procesui, „Audi“ taps pirmu ir kol kas vieninteliu pasaulyje automobilių gamintoju, gaminančiu ne tik nuolat augančio ekologiškumo automobilius, bet ir jiems tiekiančiu visiškai ekologiškus degalus.

• Sudėtis: Šių naujoviškų degalų sudėtis paprasta: elektros energija iš atsinaujinančių šaltinių, vanduo ir anglies dioksidas.
• Gamybos procesas: Trumpai apžvelkime sintetinio metano gamybos procesą. Taip pagamintas vandenilis jau savaime gali būti naudojamas kaip vandeniliu varomų automobilių degalai.
• Ekologiškumas: Ekologiniu požiūriu, sintetinis metanas yra CO2 neutralus, t.y., jo gamybai sunaudojama beveik tiek pat anglies dioksido, kiek jo išmeta sintetiniu metanu varomų automobilių variklių.
• Gamybos apimtys: Kasmet tikimasi pagaminti maždaug po 1000 tonų sintetinių suspaustų dujų, o jų gamybos procesui panaudoti 2800 tonų teršalais laikomo anglies dvideginio (CO2), taip pašalinant jį iš žemės atmosferą ardančios ir šiltnamio efektą sukeliančios žalingos apykaitos.
• Pavyzdys: Per metus Vertlės mieste bus pagaminama tiek ekologiškų sintetinių suspaustų dujų, kurių užtektų tūkstančiui penkiems šimtams Audi A3 Sportback g-tron automobilių per metus nuvažiuoti vidutiniškai po 15000 kilometrų. Šis penkerių durų hečbekas su 1.4 TFSI varikliu gali būti varomas suspaustomis gamtinėmis dujomis, biometanu - suspaustomis biodujomis ir neorganinės kilmės Audi e-gas.
• Degalų sąnaudos: Degalų sąnaudos - maždaug 3,5 kg suspaustų dujų 100 km kelio.
• CO2 tarša: Važiuojant Audi A3 Sportback g-tron deginamos sintetinės suspaustos dujos generuoja 95 g/km CO2 taršą. Tačiau į šį taršos rodiklį būtina žvelgti kompleksiškai, nes sudegintam dujų kiekiui pagaminti iš atmosferos buvo paimtas žymus anglies dvideginio kiekis.
• Kvotų sistema: Įsigyjant šį automobilį, bus galima užsisakyti specialią Audi e-gas dujų kvotą.

UAB „SG dujos HOLDING“ projektas

UAB „SG dujos HOLDING“ įgyvendina projektą „Viešos prieigos CNG, LNG, biometano ir vandenilio infrastruktūros sukūrimas“ (KK-AM-S01-0008) pagal Klimato kaitos programos priemonę „Transporto priemonių, naudojančių elektrą, suslėgtąsias gamtines dujas, suskystintąsias gamtines dujas, biometaną, vandenilį, įsigijimas ir joms reikalingos infrastruktūros sukūrimas ir (ar) plėtra, užtikrinant bazinį sukurtos infrastruktūros vartotoją“.

Alternatyvų kuro pasirinkimas

Sprendžiant tarp LPG ir CNG, reikėtų atsižvelgti į degalinių tinklą, pradinę investiciją ir eksploatacines išlaidas. Jei siekiate sutaupyti kasdieniniuose reisuose ir turite prieigą prie LPG degalinių - tai gali būti geriausias pasirinkimas. Metanas, kaip gamtinės dujos, turi žymiai mažesnę kainą nei šalutinis naftos perdirbimo produktas - propanas. Tačiau iš viso įsigytų dujų ir kuro įrenginių skaičiaus metanas sudaro ne daugiau kaip ketvirtadalį.

Metano įrangos ypatumai

• Leidimų gavimas: Pirmas dalykas, su kuriuo turėsite susidurti, yra leidimo diegti gavimo procedūra. Sertifikato gavimo procesas ir registracija PTS yra daug sudėtingesni ir ilgesni nei Butano registracija.
• Bakų konstrukcija: Aukštas slėgis dujų suskystinimui ir dėl to kelis kartus padidėja rezervuaro sienos ir svoris.

tags: #dujos #metanas #automobilis