Gazodiesel CNG i LNG. Nowe otwarcie na rynku aut zasilanych gazem ziemnym

Film. Volvo FM Methane Diesel – gazodiesel LNG Źródło: cng.auto.pl

Gaz ziemny jako paliwo CNG i LNG dla transportu, mimo wielu przewag w dziedzinach ekologii i ekonomii nad paliwami naftowymi, w dalszym ciągu napotyka trudności w szerszym upowszechnieniu. Problem związany z brakiem dostępu do sieci stacji tankowania częściowo został rozwiązany dzięki własnym punktom tankowania CNG. W przypadku samochodów użytkowych pozostaje natomiast istotna bariera przejścia z zasilania olejem napędowym na gaz ziemny. Przełomem może okazać się tutaj rozpowszechnienie instalacji typu gazodiesel, wykorzystujących współspalanie oleju napędowego i metanu – w postaci CNG lub LNG.   Przedstawienie instalacji typu gazodiesel CNG/LNG

Gazodiesel to pewnego rodzaju nowość na rynku instalacji gazowych dla pojazdów. Do stałej oferty producentów instalacji gazowych trafiły one stosunkowo niedawno. Pierwsze próby popularyzacji i wdrażania nowej generacji instalacji gazodiesel (zwanej również po angielsku „dual fuel”), miały miejsce w 2009 roku. Kilku producentów instalacji LPG wyszło wówczas z inicjatywą popularyzacji wykorzystania gazodiesla LPG. Okazało się jednak, że wprowadzenie tego rozwiązania napotkało wiele ograniczeń. Przede wszystkim nie udało się osiągnąć zadowalającego udziału gazu w spalanej mieszance – maksymalna domieszka propan-butanu wyniosła jedynie ok. 20%. Tak niski udział paliwa LPG nie był w stanie zrekompensować kosztów modyfikacji silnika, m.in. rezygnacji z drugiego zbiornika na olej napędowy. Jednocześnie rozwijano koncepcję napędu gazodiesel CNG i LNG. Początkowo, instalacje te spotkały się z większym zainteresowaniem ze strony producentów największych silników, dostarczających rozwiązania dla transportu morskiego oraz szynowego. Okazało się, że metan, szczególnie w postaci skroplonej, jest w stanie zapewnić przyzwoite parametry pracy jednostek napędowych przy dokonaniu istotnej redukcji kosztów oraz obniżenia emisji spalin. Zwłaszcza ta ostatnia przewaga zyskała na znaczeniu, w obliczu istotnie zaostrzonych norm ekologicznych dla jednostek pływających w obszarze Morza Bałtyckiego i Morza Północnego.   Przewaga instalacji gazodiesel CNG/LNG nad samodzielnym zasilaniem metanem

CNG lub LNG, jako samodzielne paliwo to idealne rozwiązanie dla oszczędnego i niskoemisyjnego transportu. Znakomite właściwości gazu ziemnego zapewniają najniższe koszty przejechania 100 kilometrów, a przy tym emisja najbardziej szkodliwych związków jest praktycznie ograniczona do zera. Rozwiązanie to posiada jednak pewne ograniczenia, szczególnie mocno odczuwalne w przypadku ciężkich pojazdów użytkowych, operujących na trasach tranzytowych. O ile w przypadku problemów z magazynowaniem paliwa problem istnieje tylko przy autach zasilanych CNG (LNG gwarantuje dużo większy zasięg), wyzwaniem nie do przeskoczenia pozostaje moc jednostek napędowych. W obecnej ofercie rynkowej najmocniejsze silniki gazowe posiadają moc ok. 330 – 340 KM (Iveco, Scania). Takie parametry nie są akceptowalne przez znaczącą część operatorów flot, gdzie pojazdy potrzebują zazwyczaj mocy w zakresie 400 – 500 KM. W takich przypadkach, znakomitym rozwiązaniem jest pojazd wyposażony w instalację Gazodiesel. Ogromną przewagą jest tutaj możliwość adaptacji praktycznie dowolnego silnika Diesla, nawet o mocy przewyższającej 500 KM. Niewątpliwym atutem jest również zwiększenie mocy dzięki dodatkowi bardziej kalorycznego metanu. Magazynowanie gazu ziemnego jest także mniej problematyczne, można zredukować pojemność zbiorników na gaz o połowę. Problem ten znika praktycznie całkowicie, jeśli sięgniemy po rozwiązanie oferowane przez jednego z producenta naczep. Tam zbiorniki CNG zostały zamontowane na naczepie, zaś na pojeździe zamontowano jeden zbiornik wyrównawczy.

Przykładowe zastosowania zasilania typu gazodiesel CNG/LNG w pojazdach użytkowych

Na rynku dokonano już kilku znaczących wdrożeń, które udowadniają przewagę instalacji gazodiesel CNG/LNG w pojazdach użytkowych. Udanych adaptacji dokonują zarówno producenci pojazdów, jak i firmy zajmujące się wytwarzaniem samych instalacji gazowych. W przypadku samochodów osobowych i lekkich aut dostawczych jeden z polskich producentów dokonał testowych adaptacji BMW 520d (E90) oraz Skody Praktik 1.6 TDI. Oba auta osiągnęły poziom współspalania mieszanki gazu ziemnego i oleju napędowego w proporcji 50:50. Dużą popularność zdobyło rozwiązanie promowane przez Volvo. Autorska konstrukcja gazodiesla tego producenta została ochrzczona jako „Methane Diesel”. Ciągnik siodłowy Volvo FM dysponuje mocą 469 KM, zaś udział domieszki gazu ziemnego sięga 75% spalanego paliwa. W tym przypadku zastosowano gaz ziemny w postaci skroplonej (LNG). W 2013 roku w Wielkiej Brytanii kilka flot pojazdów (m.in. DHL Express) zakupiło kilkadziesiąt takich pojazdów. Zasilanie Dual Fuel CNG znajduje też zainteresowanie po stronie przedsiębiorstw komunikacji miejskiej. Dobrym przykładem jest tutaj łotewskie miasto Jurmala, gdzie 10 autobusów zostało zaadaptowanych do współspalania metanu i oleju napędowego (w proporcji 60:40). Dodatkowym rozwiązaniem proekologicznym było wykorzystanie odnawialnego biogazu (biometanu) w miejsce gazu ziemnego.

Podsumowanie

Główną zaletą instalacji gazodiesel jest zatem ogromna elastyczność. Od samego montażu instalacji, (którą można także łatwo i szybko zdemontować), przez sposób magazynowania paliwa, po wybór trybu zasilania pojazdu (auto może być napędzane zarówno mieszanką gazu i diesla, jak i samym olejem napędowym). Gazodiesel CNG/LNG to ogromna szansa na przyspieszenie rozwoju rynku gazu ziemnego jako paliwa dla transportu. Jest to szczególnie atrakcyjne rozwiązanie z punktu widzenia państw posiadających ograniczony dostęp do stacji tankowania CNG i LNG. Układ Dual Fuel z wykorzystaniem metanu to także furtka do taniego paliwa dla tych przedsiębiorstw, które potrzebują jednostek napędowych o dużej mocy, a ich pojazdy poruszają się po trasach tranzytowych.