W skrócie
Zespół badawczy Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej, wspólnie z dr. inż. Ryszardem Wołoszynem, prowadzi prace nad zastosowaniem biogazu do zasilania ciągników rolniczych. Celem jest zbudowanie silnika wysokoprężnego zasilanego mieszanką biogazu (o zawartości 60% metanu) i oleju napędowego, co pozwoli gospodarstwom rolnym efektywnie wykorzystywać biogaz z własnej produkcji.
Prowadzący badania
Politechnika WarszawskaWydział Samochodów i Maszyn Roboczych, dr inż. Ryszard Wołoszyn
Skład paliwa
Biogaz 60% metanu+ olej napędowy
Zastosowanie docelowe
Ciągniki rolniczezamknięte floty w gospodarstwach
Aktualny etap testów
Proporcja 35:65biogaz do oleju napędowego, w toku zwiększanie udziału biogazu
1Cel badań: silnik na biogaz dla rolnictwa
Zespół badawczy Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej, wspólnie z dr. inż. Ryszardem Wołoszynem, prowadzi prace nad zastosowaniem biogazu do zasilania ciągników rolniczych. Efektem prowadzonych działań ma być wykonanie silnika wysokoprężnego zasilanego mieszanką biogazu i oleju napędowego. Wykorzystywany biogaz składa się w 60% z metanu, co pozwoli na efektywne wykorzystanie paliwa wytwarzanego w gospodarstwach rolnych, konsumowanego na potrzeby własnej działalności. Efektem prac ma być wdrożenie oszczędnego i ekologicznego silnika dla polskiego rolnictwa.
2Jak powstaje biogaz w gospodarstwach rolnych
Koncepcja pozyskiwania biogazu w gospodarstwach rolnych jest w Polsce popularyzowana od kilku lat. Warunkiem produkcji takiego paliwa jest budowa specjalnej instalacji – biogazowni – w której dzięki fermentacji beztlenowej odpadów organicznych możliwe jest pozyskanie mieszaniny gazów, której głównym składnikiem jest odnawialny metan. Po odpowiednim procesie oczyszczenia, między innymi z dwutlenku węgla i siarki, gaz ten można wykorzystać do wytwarzania energii. Obecnie dominuje produkcja energii elektrycznej, ale coraz częściej biogaz stosowany jest również jako paliwo do zasilania pojazdów.
3Dlaczego biogaz o obniżonej zawartości metanu
Aby biogaz mógł być wykorzystany do zasilania typowych pojazdów CNG, konieczne jest jego oczyszczenie do standardu biometanu, czyli zawartości metanu co najmniej 92%. Proces ten jest jednak bardzo kosztowny, dlatego pojawiają się koncepcje wykorzystania biogazu o niższej zawartości metanu, rzędu 60%. Takie „zubożone” paliwo można stosować w specjalnie przystosowanych silnikach o dużej pojemności, z powodzeniem wykorzystywanych w zamkniętych flotach – na przykład w ciągnikach rolniczych dużego gospodarstwa czy w autobusach komunikacji miejskiej.
4Postęp prac badawczych
Obecnie prowadzone badania mają na celu skonstruowanie silnika wysokoprężnego o dużej pojemności, przeznaczonego do montażu w ciągnikach rolniczych. Pojazdy takie mają poruszać się po terenie dużego polskiego gospodarstwa rolnego, będącego jednocześnie producentem własnego biogazu. Silnik zasilany będzie mieszanką biogazu o zawartości 60% metanu i oleju napędowego. Dotychczas przeprowadzono pilotażową eksploatację pojazdu zasilanego mieszanką biogazu i oleju napędowego w proporcji 35:65. Trwające badania mają sprawdzić możliwość zwiększenia udziału biogazu w tej mieszance.
Warto wiedzieć
Silniki dwupaliwowe (dual-fuel), zasilane jednocześnie olejem napędowym i gazem, wykorzystują niewielką dawkę oleju napędowego jako paliwo pilotowe do zainicjowania spalania mieszanki gazowo-powietrznej w komorze spalania silnika wysokoprężnego – sam gaz, w przeciwieństwie do oleju napędowego, nie zapala się samoczynnie pod wpływem sprężenia. Im wyższy udział gazu w mieszance, tym niższe zużycie oleju napędowego i zwykle niższa emisja cząstek stałych, jednak wymaga to precyzyjnego sterowania układem wtrysku i dopasowania parametrów spalania do zmiennej jakości paliwa gazowego, co jest właśnie przedmiotem tego typu badań.
