[Н4.1] Газомоторное топливо

В пересчёте на теплотворную способность газ стоит дешевле, чем нефтепродукты, что обеспечивает привлекательность использования газомоторного топлива на транспорте. Кроме того, при сгорании газа образуется меньше вредных веществ, что особенно важно для крупных городов, в которых основная часть вредных выбросов приходится на выхлопы автотранспорта.

propanНаиболее популярный вид газомоторного топлива — пропан-бутан (ПБА). Он также называется сжиженным газом, в англоязычном варианте — LPG (Liquified Petroleum Gas). Пропан-бутан легко сжижается, для этого требуется совсем небольшое давление — 16 атм. Другим положительным свойством этого вида топлива является лёгкая установка газового оборудования на обычные бензиновые двигатели. Однако, цена сжиженного газа относительно высока, поскольку в качестве сырья для его производства используется дорогостоящая нефть или газовый конденсат. Продажа ПБА осуществляется на автомобильных газозаправочных станциях (АГЗС).

metanНамного дешевле стоит метан (природный газ), но использовать его на транспорте сложнее. В обычном диапазоне температур окружающего воздуха даже при очень сильном сжатии метан продолжает оставаться газообразным. По этой причине в баллон его вмещается меньше, чем жидкого пропан-бутана. Стандартный баллон для сжатого метана рассчитан на давление до 300 атм. Несмотря на такое высокое давление, запас газа получается небольшим и приходится использовать несколько баллонов, занимающих почти всё свободное место в багажнике автомобиля. Продажа сжатого метана осуществляется на газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС), а само топливо называется КПГ (компримированный природный газ), CNG (Compressed Natural Gas). АГНКС весьма немногочисленны, поскольку к каждой заправочной станции нужно подвести газопровод. Обычно сжатый метан используется на коммерческом автотранспорте, когда снижение расходов важнее, чем удобство эксплуатации.

m-eel-lng-tank-1Для того, чтобы перевести метан в жидкое состояние, его требуется охладить до минус 160°С. Такое топливо называется СПГ (сжиженный природный газ), LNG (Liquified Natural Gas). Процесс сжижения природного газа весьма энергозатратен, при этом расходуется до четверти энергии, содержащейся в газе. Но результат того стоит — при сжижении объём газа уменьшается в 600 раз, что позволяет поместить в относительно небольшой баллон значительный запас топлива. Баллон для хранения жидкого метана устроен по принципу термоса, но любая теплоизоляция неидеальна. Поддержание низкой температуры обеспечивается за счёт постепенного испарения газа из баллона. Не исключена вероятность того, что при длительной стоянке автомобиля весь запас топлива постепенно уйдёт в атмосферу. Из-за сложности применяемого оборудования использование сжиженного метана на автотранспорте пока является редкостью. Изучается возможность применения СПГ в качестве топлива для тепловозов, морских судов и самолётов. Изготовлены и испытаны опытные образцы.

rzdlng

Одно из перспективных направлений — использование в качестве моторного топлива биогаза, получаемого за счёт метанового брожения различных отходов. Несмотря на то, что после очистки биогаз химически идентичен природному газу, добытому из недр Земли, для него обычно используется отдельное обозначение — CBG (Compressed Biogas) или LBG (Liquified Biogas). Скорее всего, это связано с налоговыми льготами, предоставляемыми производителям и потребителям топлива, полученного из возобновляемых источников. В Западной Европе реализуются экспериментальные проекты по заправке биогазом городских автобусов.

agnks

В 2015 году в России действует 3,5 тыс. АГЗС и 200 АГНКС. Коммерческие продажи сжиженного метана для использования на автотранспорте не осуществляются. Для сравнения, бензин и дизельное топливо предлагают 20-25 тыс. АЗС.