Метановые автомобили - ближайшее будущее?
С развитием технологий и с появлением новых современных двигателей, тема газомоторного топлива становится все актуальнее. Однако, полного понимания того, что дает использование метана в автомобиле, до сих пор нет.
Во-первых, стоит разобраться в теории вопроса. В качестве моторного топлива используют два вида газа пропан-бутан и метан. Пропан-бутан заправляют в баллоны в сжиженном виде. Метан это чистый природный газ, который попадает на заправки через газораспределительную систему и в баллоне находится в сжатом состоянии.
Пропан-бутан и метан отличаются друг от друга не только по физическим и химическим свойствам, но и эксплуатационным характеристикам. Метан дешевле, безопаснее и удобнее в применении, поэтому он становится все более привлекательной альтернативой обычному топливу.
В мае этого года вышло постановление правительства России о переводе на метан половины общественного транспорта в крупных городах. Для выполнения этого плана по всей стране будет создана сеть АГНКС метановых заправок. Переход транспорта на метан приобретает массовый характер. Предлагаем разобраться в основных особенностях и выгодах использования природного газа.
Метан это безопасно
Существует миф, что природный газ якобы "взрывоопасен". На самом деле его безопасность подтверждена давно и многократно. Метан официально имеет наивысший класс безопасности среди горючих веществ. Это означает, что он воспламеняется гораздо тяжелее, чем бензин или пропан.
Современные баллоны для метана производят таким образом, чтобы емкости могли выдерживать удары любой силы без повреждений. Даже в случае ДТП или пожара баллоны, наполненные метаном, не взрываются. Газ стравливается через специальные вставки, которыми оснащены емкости. Метан легче воздуха, поэтому не успевает осесть и образовать взрывоопасную концентрацию. Поэтому во многих странах разрешено строить АГНКС в жилых кварталах!
- Если оценить статистику взрывов и пожаров на обычном транспорте и сопоставить эти показатели с данными по метановым автомобилям преимущество метана станет очевидным - поясняет начальник отдела по работе с производителями газоиспользующей и газозаправочной техники управления развития ООО "Газпром газомоторное топливо" Дмитрий Самсонов.
Автомобиль на метане мощнее
15-20 лет назад, в эпоху автомобилей с карбюраторными двигателями, транспорт на газе действительно терял в мощности, но эти времена давно в прошлом. Для современных двигателей с электронным зажиганием метан является идеальным топливом. Он легко перемешивается с воздухом в камере сгорания и обеспечивает оптимальное распределение смеси воздуха и топлива.
Ведущие автопроизводители: Volkswagen, Volvo, Opel, Audi и многие другие, уже наладили массовый выпуск метановых автомобилей, которые ни в чем не уступают бензиновым аналогам. Стараются не отставать и российские производители: АвтоВАЗ выпустил газовый легковой автомобиль Lada Priora и уже представил проект двухтопливной Lada Granta.
Метан гарантирует долговечность двигателю
Слухами о том, что газ портит двигатель, метан обязан пропан-бутану. Состав этой смеси непостоянен, поэтому существует риск заправить автомобиль некачественным газом или смесью, не соответствующей сезону. В случае с метаном, состав которого однороден, это невозможно. Это чистое топливо, которое не подвергается никакой обработке, кроме очистки, осушки и сжатия в компрессоре.
Доказано, что использование метана в качестве моторного топлива позволяет увеличить срок службы двигателя в 1, 5-2 раза. При работе двигателя не возникает детонации в цилиндрах, что снижает нагрузку на элементы и узлы цилиндропоршневой группы. При использовании природного газа масляная пленка с цилиндров не смывается, как в случае с бензином или дизелем, что обеспечивает оптимальный режим работы и смазки двигателя, значительно снижая его износ.
Сегодня метан остается наиболее современным, экологичным и безопасным видом топлива. Очевидно, что с увеличением количества метановых заправочных станций его популярность будет быстро расти. Эксперты автомобильного рынка ждут, когда мировые автопроизводители в массовом порядке начнут поставки метановых автомобилей на российский рынок!
Топливо (ближайшего) будущего...
А вот интересный график энергетической плотности различных видов моторных топлив:
В общем, совсем не удивительно, что человечество так плотно подсело на бензин и дизель - топливо оптимально с точки зрения плотности энергии на единицу массы/объема. Все другие варианты либо тяжелее, либо занимают больше места. Некоторые альтернативы умудряются совместить обе отрицательные характеристики: одного взгляда на электрические батареи на графике достаточно, чтобы безошибочно предсказать судьбу автономного электротранспорта. Кроме того, картинка наглядно демонстрирует, что количество альтернатив ограничено и выбирать топливо будущего мы будем из метанола, этанола, пропана, КПГ и СПГ.
Самой очевидной альтернативой является пропан (СУГ). Этот вариант совмещает плюсы разработанной и достигшей зрелости технологии (на рынке уже 5 поколений пропан-бутанового газобалонного оборудования, ГБО), развитую инфраструктуру (около 4000 заправок по стране) и низкую цену - если переоборудовать авто на КПГ обойдется примерно в 60 тыс. руб., на СПГ - около 200 тыс. руб., то поставить на свое авто комплект оборудования для СУГ вместе с баллоном можно от 20 тыс. руб. Ахилесовой пятой этой альтернативы является производство: СУГ получается на НПЗ в качестве побочного продукта при изготовлении бензина (технологический выход СУГ в среднем составляет всего лишь 3-10% от массы исходного сырья), а также на ГПЗ, где он добывается из попутного нефтяного газа. Иными словами, СУГ привязан к нефти и бензину и разделит с ними все тяготы достижения пика производства и убывающей отдачи. Основным способом производства метанола является неполное окисление природного газа на катализаторах или без таковых под давлением. В принципе, вполне реальная альтернатива, но есть проблема с высокой токсичностью. Приём внутрь 5-10 мл. метанола приводит к тяжёлому отравлению (одно из последствий - слепота), а 30 граммов и более - к смерти. Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе равна 1 мг/м. Тем не менее, метанол является жидкостью, которая гораздо удобнее газа в хранении и транспортировке.
С этанолом в этом отношении проще, но он производится либо из биологического сырья путем брожения, либо путем гидратации этилена. В первом случае производство топливо начинает конкурировать с производством продуктов питания и если эта альтернатива станет массовой, то есть опасность, что "овцы" снова "съедят людей". Производство биоэтанола из целлюлозы стало провалом, стоившим американскому правительству около 385 млн. долл. субсидий. Во втором случае мы упираемся в то же препятствие, что и с СУГ: источником промышленного получения этилена является пиролиз различного углеводородного сырья, например, этана, пропана, бутана, содержащихся в попутных газах нефтедобычи; либо получают из жидких углеводородов - низкооктановые фракции прямой перегонки нефти (выход этилена около 30%).
Для нашей страны, впрочем, наиболее реалистичной альтернативой нефти в сфере транспорта является природный газ в виде СПГ и КПГ. Даже если принять во внимание! оптимистичные оценки "сланцевой революции", Россия остается абсолютным лидером по имеющимся запасам:
Природный газ по цене уверенно выигрывает не только у бензина, но даже у СУГ:
Кроме того, замена бензина газомоторным топливом (ГМТ) имеет экологический аспект. Автомобильный транспорт России является одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды. Автопарк страны (более 34 млн. единиц) выбрасывает с отработавшими газами 14 млн. т. вредных веществ в год, что составляет 40% общих промышленных выбросов в атмосферу. В больших городах они достигают 90% и представляют серьёзную угрозу здоровью населения. Величина ущерба, наносимого промышленными выбросами, достигает суммы в 2% валового национального продукта, при этом 60% ущерба наносится автомобильным транспортом. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, использующих природный газ, по наиболее вредным компонентам в 2-5 раз менее опасны, чем выхлопы двигателей, работающих на традиционных моторных топливах. Его использование сокращает выбросы парниковых газов транспортными средствами более чем на 25%. Основным недостатком данной альтернативы является громоздкое и дорогое оборудование (прежде всего, тяжелые баллоны для компримированного газа), а так же небольшой пробег на одной заправке. Расход 1 кубометра метана приблизительно равен 1 литру бензина, а для двигателей, рассчитанных под 92-95 бензин, эквивалентный расход будет даже меньше одного куба, т. е. на одном баллоне (те же 50 литров) можно проехать всего 110-150 км. Но учитывая, что стоимость 1 кубометра метана составляет треть от цены 1 литра бензина АИ-92, с этим можно смириться...
Было изменено: 0:49 25/11/2013.
Во-первых, стоит разобраться в теории вопроса. В качестве моторного топлива используют два вида газа пропан-бутан и метан. Пропан-бутан заправляют в баллоны в сжиженном виде. Метан это чистый природный газ, который попадает на заправки через газораспределительную систему и в баллоне находится в сжатом состоянии.
Пропан-бутан и метан отличаются друг от друга не только по физическим и химическим свойствам, но и эксплуатационным характеристикам. Метан дешевле, безопаснее и удобнее в применении, поэтому он становится все более привлекательной альтернативой обычному топливу.
В мае этого года вышло постановление правительства России о переводе на метан половины общественного транспорта в крупных городах. Для выполнения этого плана по всей стране будет создана сеть АГНКС метановых заправок. Переход транспорта на метан приобретает массовый характер. Предлагаем разобраться в основных особенностях и выгодах использования природного газа.
Метан это безопасно
Существует миф, что природный газ якобы "взрывоопасен". На самом деле его безопасность подтверждена давно и многократно. Метан официально имеет наивысший класс безопасности среди горючих веществ. Это означает, что он воспламеняется гораздо тяжелее, чем бензин или пропан.
Современные баллоны для метана производят таким образом, чтобы емкости могли выдерживать удары любой силы без повреждений. Даже в случае ДТП или пожара баллоны, наполненные метаном, не взрываются. Газ стравливается через специальные вставки, которыми оснащены емкости. Метан легче воздуха, поэтому не успевает осесть и образовать взрывоопасную концентрацию. Поэтому во многих странах разрешено строить АГНКС в жилых кварталах!
- Если оценить статистику взрывов и пожаров на обычном транспорте и сопоставить эти показатели с данными по метановым автомобилям преимущество метана станет очевидным - поясняет начальник отдела по работе с производителями газоиспользующей и газозаправочной техники управления развития ООО "Газпром газомоторное топливо" Дмитрий Самсонов.
Автомобиль на метане мощнее
15-20 лет назад, в эпоху автомобилей с карбюраторными двигателями, транспорт на газе действительно терял в мощности, но эти времена давно в прошлом. Для современных двигателей с электронным зажиганием метан является идеальным топливом. Он легко перемешивается с воздухом в камере сгорания и обеспечивает оптимальное распределение смеси воздуха и топлива.
Ведущие автопроизводители: Volkswagen, Volvo, Opel, Audi и многие другие, уже наладили массовый выпуск метановых автомобилей, которые ни в чем не уступают бензиновым аналогам. Стараются не отставать и российские производители: АвтоВАЗ выпустил газовый легковой автомобиль Lada Priora и уже представил проект двухтопливной Lada Granta.
Метан гарантирует долговечность двигателю
Слухами о том, что газ портит двигатель, метан обязан пропан-бутану. Состав этой смеси непостоянен, поэтому существует риск заправить автомобиль некачественным газом или смесью, не соответствующей сезону. В случае с метаном, состав которого однороден, это невозможно. Это чистое топливо, которое не подвергается никакой обработке, кроме очистки, осушки и сжатия в компрессоре.
Доказано, что использование метана в качестве моторного топлива позволяет увеличить срок службы двигателя в 1, 5-2 раза. При работе двигателя не возникает детонации в цилиндрах, что снижает нагрузку на элементы и узлы цилиндропоршневой группы. При использовании природного газа масляная пленка с цилиндров не смывается, как в случае с бензином или дизелем, что обеспечивает оптимальный режим работы и смазки двигателя, значительно снижая его износ.
Сегодня метан остается наиболее современным, экологичным и безопасным видом топлива. Очевидно, что с увеличением количества метановых заправочных станций его популярность будет быстро расти. Эксперты автомобильного рынка ждут, когда мировые автопроизводители в массовом порядке начнут поставки метановых автомобилей на российский рынок!
Топливо (ближайшего) будущего...
А вот интересный график энергетической плотности различных видов моторных топлив:
В общем, совсем не удивительно, что человечество так плотно подсело на бензин и дизель - топливо оптимально с точки зрения плотности энергии на единицу массы/объема. Все другие варианты либо тяжелее, либо занимают больше места. Некоторые альтернативы умудряются совместить обе отрицательные характеристики: одного взгляда на электрические батареи на графике достаточно, чтобы безошибочно предсказать судьбу автономного электротранспорта. Кроме того, картинка наглядно демонстрирует, что количество альтернатив ограничено и выбирать топливо будущего мы будем из метанола, этанола, пропана, КПГ и СПГ.
Самой очевидной альтернативой является пропан (СУГ). Этот вариант совмещает плюсы разработанной и достигшей зрелости технологии (на рынке уже 5 поколений пропан-бутанового газобалонного оборудования, ГБО), развитую инфраструктуру (около 4000 заправок по стране) и низкую цену - если переоборудовать авто на КПГ обойдется примерно в 60 тыс. руб., на СПГ - около 200 тыс. руб., то поставить на свое авто комплект оборудования для СУГ вместе с баллоном можно от 20 тыс. руб. Ахилесовой пятой этой альтернативы является производство: СУГ получается на НПЗ в качестве побочного продукта при изготовлении бензина (технологический выход СУГ в среднем составляет всего лишь 3-10% от массы исходного сырья), а также на ГПЗ, где он добывается из попутного нефтяного газа. Иными словами, СУГ привязан к нефти и бензину и разделит с ними все тяготы достижения пика производства и убывающей отдачи. Основным способом производства метанола является неполное окисление природного газа на катализаторах или без таковых под давлением. В принципе, вполне реальная альтернатива, но есть проблема с высокой токсичностью. Приём внутрь 5-10 мл. метанола приводит к тяжёлому отравлению (одно из последствий - слепота), а 30 граммов и более - к смерти. Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе равна 1 мг/м. Тем не менее, метанол является жидкостью, которая гораздо удобнее газа в хранении и транспортировке.
С этанолом в этом отношении проще, но он производится либо из биологического сырья путем брожения, либо путем гидратации этилена. В первом случае производство топливо начинает конкурировать с производством продуктов питания и если эта альтернатива станет массовой, то есть опасность, что "овцы" снова "съедят людей". Производство биоэтанола из целлюлозы стало провалом, стоившим американскому правительству около 385 млн. долл. субсидий. Во втором случае мы упираемся в то же препятствие, что и с СУГ: источником промышленного получения этилена является пиролиз различного углеводородного сырья, например, этана, пропана, бутана, содержащихся в попутных газах нефтедобычи; либо получают из жидких углеводородов - низкооктановые фракции прямой перегонки нефти (выход этилена около 30%).
Для нашей страны, впрочем, наиболее реалистичной альтернативой нефти в сфере транспорта является природный газ в виде СПГ и КПГ. Даже если принять во внимание! оптимистичные оценки "сланцевой революции", Россия остается абсолютным лидером по имеющимся запасам:
Природный газ по цене уверенно выигрывает не только у бензина, но даже у СУГ:
Кроме того, замена бензина газомоторным топливом (ГМТ) имеет экологический аспект. Автомобильный транспорт России является одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды. Автопарк страны (более 34 млн. единиц) выбрасывает с отработавшими газами 14 млн. т. вредных веществ в год, что составляет 40% общих промышленных выбросов в атмосферу. В больших городах они достигают 90% и представляют серьёзную угрозу здоровью населения. Величина ущерба, наносимого промышленными выбросами, достигает суммы в 2% валового национального продукта, при этом 60% ущерба наносится автомобильным транспортом. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания, использующих природный газ, по наиболее вредным компонентам в 2-5 раз менее опасны, чем выхлопы двигателей, работающих на традиционных моторных топливах. Его использование сокращает выбросы парниковых газов транспортными средствами более чем на 25%. Основным недостатком данной альтернативы является громоздкое и дорогое оборудование (прежде всего, тяжелые баллоны для компримированного газа), а так же небольшой пробег на одной заправке. Расход 1 кубометра метана приблизительно равен 1 литру бензина, а для двигателей, рассчитанных под 92-95 бензин, эквивалентный расход будет даже меньше одного куба, т. е. на одном баллоне (те же 50 литров) можно проехать всего 110-150 км. Но учитывая, что стоимость 1 кубометра метана составляет треть от цены 1 литра бензина АИ-92, с этим можно смириться...
Было изменено: 0:49 25/11/2013.
