Stlačený zemný plyn
Stlačený zemný plyn alebo CNG (angl. Compressed Natural Gas) je alternatívne palivo pre spaľovacie motory, ktoré môže nahradiť benzín alebo naftu. Získava sa stlačením zemného plynu na tlak 20 – 22 MPa. Uskladňuje sa v nádobách valcového alebo guľového tvaru.
Vlastnosti
Fyzikálne vlastnosti a zloženie sú rovnaké ako pre zemný plyn, t. j. závisia od jeho pôvodu. Obsahuje 50 až 98 % metánu. Je horľavý a v porovnaní s benzínom je ťažšie zápalný. Pri spaľovaní v zážihovom motore má veľmi dobré antidetonačné vlastnosti (oktánové číslo 120 – 130). Je považovaný za ekologické palivo, pretože vysoký podiel vodíka v metáne je príčinou nízkeho podielu CO2 na jednotku uvoľnenej energie.
Použitie
Stlačený zemný plyn sa najčastejšie používa na pohon autobusov mestskej a prímestskej dopravy z ekologických dôvodov v husto obývaných sídlach. Ďalej sa používa aj na pohon osobných a nákladných vozidiel, prípadne ťahačov, vlakov, motocyklov a lodí.
Je ho možné využiť v plynových alebo dvojpalivových motoroch pracujúcich ako zážihové alebo vznetové. Nie je preň potrebné konštruovať špeciálne motory, vozidlo s benzínovým alebo naftovým motorom je možné prestavať schváleným spôsobom na autorizovaných pracoviskách. Niektoré automobilky vyrábajú vozidlá priamo určené pre pohon stlačeným zemným plynom. Pred privedením zemného plynu do spaľovacieho priestoru sa jeho tlak redukuje na vhodnú veľkosť približne 0,18 MPa.
Použitie na Slovensku
V mestskej hromadnej doprave používaju pohon CNG nasledovné dopravné podniky[1]:
- Dopravný podnik Bratislava – 162 CNG autobusov, (približne 40 % vozového parku).
- Dopravný podnik mesta Košice – 65 CNG autobusov, (približne 32 % vozového parku).
- SAD Michalovce – 15 CNG autobusov.
- SAD Nitra – 6 CNG autobusov.
- SAD Prievidza - 20 CNG autobusov.
Okrem toho je v prevádzke niekoľko nákladných automobilov a asi 100 osobných automobilov.
Výhody motorov na CNG
Motory na CNG v porovnaní s motormi na klasické fosílne palivá [2]:
- preukázateľne nízke náklady na pohonné hmoty (cca polovičné oproti benzínu a 3/4 oproti nafte)
- nevytvárajú mechanické nečistoty (sadze), typické najmä pre naftové motory
- produkujú menej plynných emisií, preto nie sú potrebné žiadne aditíva (ako napr. AdBlue pre naftové motory) pre zníženie emisií
- nezapáchajú
- sú tichšie
- majú pokojnejší chod bez vibrácií
- majú dlhšiu životnosť
Nevýhody motorov na CNG
- nížší výkon motora ako pri klasických fosílnych palivách
- vysoká vstupná investícia
- malá sieť čerpacích staníc s CNG (na Slovensku k marcu 2017 iba 9+2 čerpacích staníc), ale existuje možnosť zriadenia privátnej plniacej stanice s kompresorom a napojenej na plynovodnú sieť s tzv. pomalým plnením nádrže
- na rovnaký dojazd ako pri fosílnych palivách je potrebná nádrž s cca 4-násobným objemom (napr. na dojazd aký má 50 litrová benzínová nádrž, by bolo treba až 210 litrovú CNG nádrž s obsahom cca 32 kg CNG)
- motory produkujú veľa tepla, čo je v letných mesiacoch náročné na chladenie
Výhody/nevýhody niektorých vozidiel
Nevýhody
- menší výkon motora (81 kW)
- o 15% vyššia vstupná investícia z ceny celého vozidla najmä v porovnaní s benzínovým motorom s rovnakým výkonom
- až o 1/4 menší batožinový priestor v porovnaní s bežnými motorizáciami (480 l vs. 610 l)
- o 120 kg väščia hmotnosť vozidla v porovnaní s bežnými motorizáciami
- nie je možnosť mať rezervu (miesto pre koleso zaberajú dve objemné nádrže pre 15 kg CNG so sumárnym objemom 97 l)
- skrátený servisný interval v porovnaní s bežnými motorizáciami (15 000km / 1 rok miesto 30 000 km / 2 roky), čo znamená nielen starosť, ale aj dodatočné financie
- nie je možnosť preferencie pohonu benzín/CNG, vozidlo ide primárne na CNG a po jeho vyčerpaní sa automaticky prepne na spaľovanie benzínu
- ukazovateľ kvality CNG je orientačný a so zaokrúhlením na desiatky %, t.j. 100%, 90%, 80% ... (podľa spôspbu zaokrúhľovania na displeji je preto možné vidieť diametrálne rôzne hodnoty pre podobné kvality CNG napr. s 96% a 94% obsahom metánu) alebo naopak rovnaké hodnoty pre diametrálne odlišnú kvalitu napr. s 94% a 86% obsahom metánu
Výhody
- ekonomická prevádzka na CNG s polovičnou cenou v porovnaní s benzínom (cca 3,5 €/100 km vs. 7 €/100 km), už porovnateľná s prevádzkou elektromobilov
- plnohodnotná, dodatočná 50 l nádrž na benzín s dojazdom 920 km
- dojazd na CNG 430 km, celkový dojazd až 1350 km
Nevýhody
- malý výkon motora (50 kW) vhodný len do mesta
- až o 30% vyššia vstupná investícia z ceny celého vozidla v porovnaní s bežným benzínovým motorom s rovnakým výkonom
- mierne menší batožinový priestor v porovnaní s bežným benzínovým motorom (213 l vs. 251 l)
- o 80 kg väščia hmotnosť vozidla v porovnaní s bežným benzínovým motorom
- nie je možnosť mať rezervu (miesto pre koleso zaberajú dve objemné nádrže pre 12 kg CNG so sumárnym objemom 72 l)
- skrátený servisný interval v porovnaní s bežnými motorizáciami (15 000km/1 rok miesto 30 000 km/2 roky), čo znamená nielen starosť, ale aj dodatočné financie
- nie je možnosť preferencie pohonu benzín/CNG, vozidlo ide primárne na CNG a po jeho vyčerpaní sa automaticky prepne na spaľovanie benzínu
- ukazovateľ kvality CNG je orientačný a so zaokrúhlením na desiatky %, t.j. 100%, 90%, 80% ... (podľa spôspbu zaokrúhľovania na displeji je preto možné vidieť diametrálne rôzne hodnoty pre podobné kvality CNG napr. s 96% a 94% obsahom metánu) alebo naopak rovnaké hodnoty pre diametrálne odlišnú kvalitu napr. s 94% a 86% obsahom metánu
- malá, dodatočná 10 l nádrž na benzín s dojazdom 200 km
- dojazd na CNG 400 km, celkový dojazd iba 600 km
Výhody
- ekonomická prevádzka na CNG s polovičnou cenou v porovnaní s benzínom (cca 3 €/100 km vs. 6 €/100 km), už porovnateľná s prevádzkou elektromobilov
