Automobiliai su „Bi-Fuel“ varikliais gali būti varomi dujomis automobiliams arba benzinu. Transporto priemonė gali būti varoma biodujomis, gamtinėmis dujomis arba jų mišiniu. Dujos automobiliams taip pat vadinamos CNG (angl. Compressed Natural Gas). Taip pat egzistuoja suskystintos gamtinės dujos, žymimos LNG (angl. Liquid Natural Gas). Svarbu atskirti, kad transporto priemonėse, kuriose naudojamos naftos dujos (LPG), negalima naudoti gamtinių dujų, nes tai yra visiškai skirtingi produktai.
Technologijos ir variklių ypatybės
Gamtinių dujų sudėtis ir „Bi-Fuel“ varikliai
Metanas yra pagrindinė dujų automobiliams sudėtinė dalis. Gamtinėse dujose metano kiekis svyruoja nuo 85 % iki 98 %, o biodujose jis siekia beveik 100 %. Dyzelinį variklį galima perdirbti, jei jis yra varomas gamtinėmis dujomis arba veikia dujų ir dyzelino ciklu. Toks variklis vartotų maždaug 30 proc. dyzelino ir 70 proc. gamtinių dujų.
Gamtinių dujų sistemų komponentai ir veikimas
Dujų automobiliams bakai montuojami po bagažinės grindimis ir nedaro jokio poveikio įprastiniam benzino bakui. Sistema yra uždara, tai reiškia, kad, pavyzdžiui, degalų pylimo metu išvengiama nuotėkių. Dujų bakai yra apsaugoti ir pagaminti taip, kad atlaikytų susidūrimą. Bake sumontuotas apsauginis vožtuvas, kuris leidžia dujoms išeiti iš bako esant neįprastai dideliam slėgiui. Šis vožtuvas užtikrina, kad bakas nesprogs.
Saugumas ir eksploatacijos reikalavimai
Padidintas saugumas eismo įvykių atveju
Dujos, būdamos lengvesnės už orą, yra nenuodingos, o jų degimo temperatūra aukštesnė už benzino ir dyzelino degimo temperatūrą. Todėl eismo įvykio atveju gaisro ar sprogimų pavojus yra mažesnis, palyginti su benzinu ar dyzelinu varomais automobiliais. Ištirta, kad automobilis, dirbantis gamtinėmis dujomis, yra saugesnis. Sistema bandoma taip pat, kaip ir benzinu varomų automobilių sistemos.
Priežiūra ir svarbūs įspėjimai
Nelaimingo atsitikimo atveju, įgaliotajame autoservise privaloma apžiūrėti transporto priemonę ir patvirtinti, kad ją vėl galima naudoti. Visada praneškite avarinėms tarnyboms, kad transporto priemonėje yra sumontuota CNG sistema. Pildant degalus, atliekant techninę priežiūrą ir remonto darbus, draudžiama rūkyti ir naudoti atvirą liepsną. Esant galimo gaisro pavojui, nedelsdami palikite transporto priemonę ir atsistokite nuo jos saugiu atstumu. Jokiomis aplinkybėmis neardykite ir patys nereguliuokite sistemos ar jos sudėtinių dalių, nes kyla stipraus susižalojimo pavojus. Todėl visus techninės priežiūros ir remonto darbus saugumo sumetimais turi atlikti tik kvalifikuotas mechanikas. Rekomenduojama kreiptis į įgaliotąjį autoservisą.
Jei transporto priemonėje ar aplink ją užuodžiate dujų kvapą, nedelsdami perjunkite į benzino režimą ir nugabenkite automobilį artimiausiems kvalifikuotiems mechanikams patikrai atlikti. Jei automobilis patalpinamas į purškimo / dažų džiovinimo kabiną, kurioje džiovinimo temperatūra viršija 60 °C (140 ºF), sistemos slėgis negali viršyti 50 bar (725 psi).
Gamtinių dujų svarba mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančioje ateityje | Gamtinės dujos
Ekologinė nauda ir ekonominis efektyvumas
Mažesnė tarša ir aplinkos apsauga
Gamtinės dujos yra švarus ir aplinką tausojantis kuras. Dujiniai varikliai pasižymi mažiausiu poveikiu aplinkai iš visų vidaus degimo variklių. Suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomas automobilis į aplinką išmeta maždaug 25% mažiau anglies dvideginio nei palyginamas benzininis ar dyzelinis modelis. Palyginus su dyzelinu varomais varikliais, CO2 emisiją sumažina 15 proc. Be to, transporto priemonės, varomos SGD, yra ir mažiau triukšmingos nei dyzelinės. Deginamos dujos nepažeidžia aplinkos CO2 balanso, nes visas automobilio variklyje arba dujų elektrinėje degant degalams išsiskyręs CO2 kiekis yra toks pat, kaip pasisavinamas iš atmosferos gaminant dujas.
ES direktyvose numatyta mažinti aplinkos taršą, pereiti prie atsinaujinančių energijos šaltinių. Vienas iš jų - gamtinės dujos. Gamtinių dujų atsargų pasaulyje yra labai daug - gerokai daugiau nei naftos. Be to, jas galima gaminti ir iš įvairių atliekų. Gamtinės dujos žada ilgalaikį transporto aprūpinimo saugumą, mažesnį teršalų išmetimą į aplinką.
Ekonominė nauda ir energijos efektyvumas
Be mažesnės taršos aplinkai, suspaustos gamtinės dujos naudingos ir automobiliui. Naudojant šiuos degalus, sumažėja variklio cilindro ir stūmoklio detalių dilimas, nes nenuplaunama alyva nuo cilindro sienelių, cilindrai tolygiai prisipildo degalų mišiniu ir pan. Be to, naudojant gamtines dujas, nereikalingi tokie brangūs priedai kaip „Ad Blue“. Gamtinės dujos išskiria daugiau energijos, nei benzinas ar dyzelinas. 1 kg gamtinių dujų savo energijos kiekiu atitinka 1,3 l dyzelino arba 1,5 l benzino. 1 kg gamtinių dujų sukuria 11,69 kWh energijos, o jį atitinkantis kiekis dyzelino - 9,86 kWh, benzino - 8,77 kWh.
Atlikus tyrimus apskaičiuota, kad lengvuoju automobiliu nuvažiuoti 100 kilometrų naudojant benziną atsieitų nuo 27 iki 45 Lt, dyzeliną - nuo 23 iki 39 Lt, degalinėje pildomas SG dujas - nuo 23 iki 43 Lt. Tačiau jei automobilio balionus pripildytume dujomis namuose, tai kainuotų nuo 16 iki 30 Lt. Šiuo atveju gamtines dujas naudojantys automobiliai galėtų būti konkurencingi. Gamtinės dujos turi dar vieną svarbų privalumą prieš kitas kuro rūšis - jų beveik neįmanoma pavogti iš bako.
Infrastruktūros plėtra ir valstybės parama
Gamtinių dujų degalinių tinklas Lietuvoje ir Europoje
Lietuvoje didžiuosiuose miestuose - Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje ir Šiauliuose - jau yra pastatytos kompresorinės stotys. Tiesa, dėl pigaus benzino ir pasenusių įrenginių smuko gamtinių dujų paklausa. Nuo šiol, pradėjus veikti Kauno SGD pildymo stočiai Ašigalio g. 6P (veikiančiai visą parą ir atvirai visiems vartotojams), naudojant SGD jau galima apkeliauti praktiškai visą Lietuvą. Profesoriaus teigimu, Lietuvoje gerokai padaugėjo degalinių, kur transporto priemonių balionus galima prisipildyti SG dujų. Be Vilniaus, Kauno, Klaipėdos, Šiaulių, Panevėžio, degalinės atsiras ir Marijampolėje, Telšiuose, Ukmergėje.
Europoje suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomi automobiliai populiarūs tiek, kiek yra tam tinkama infrastruktūra. Europos gamtinėmis dujomis varomų automobilių asociacijos duomenimis, 2013-aisiais Europoje važinėjo apie 1,485 mln. suspaustas gamtines dujas naudojančių transporto priemonių. Didžiojoje dalyje Vakarų Europos šalių SGD degalinių tinklas puikiai išplėtotas, degalinių nuolat daugėja. Štai Vokietijos miestuose degalinių galima rasti kas penkis kilometrus, mišrių, kur galima prisipildyti bakus įvairiais degalais - kas 10-15 km, o užmiestyje SGD degalinės įrengtos kas 20-25 kilometrus.
Europoje pernai (2019 m.) buvo užregistruota 70 tūkst. naujų lengvųjų SGD keleivinių automobilių, 9 tūkst. lengvųjų komercinių automobilių, 2 tūkst. autobusų, 2 tūkst. SGD sunkvežimių, 4,5 tūkst. SkGD vilkikų. Iš viso Europoje šiuo metu važinėja 1,3 mln. SGD lengvųjų automobilių, 16 tūkst. autobusų, 9 tūkst. SGD sunkvežimių, 6 tūkst. SkGD vilkikų. Asociacijos „NGVA Europe“ 2019 m. gruodžio mėn. duomenimis SGD stočių Europoje šiuo metu yra jau 3742, o SkGD - 249 viešo naudojimo stotys.
Valstybinės iniciatyvos ir perspektyvos
Numatytos finansinės paskatos savivaldybėms, įsigyjančioms elektra, gamtinėmis dujomis arba vandeniliu varomas viešojo transporto priemones. Nacionaliniai stočių statybos tikslai turi būti nustatyti tik suslėgtų gamtinių dujų, suskystintųjų gamtinių dujų ir elektros degalinių tinklams, tuo tarpu daugiau lankstumo valstybėms narėms suteikiama vandenilio degalinių tinklo plėtotei. Čekijos pavyzdys byloja, kad valstybei kryptingai skatinant ekologiško kuro plėtrą, šioje šalyje šiuo metu važinėja per septynis tūkstančius SGD automobilių. Kaip rodo Čekijos patirtis, sudarius galimybes konkurencingai kuro kainai atsirasti, kaina tapo pagrindiniu argumentu įmonėms pirkti SGD automobilius. Palyginti su tradiciniais degalais, sutaupoma net iki 50 proc. sąnaudų kurui. Pagal gamtinėmis dujomis varomų automobilių skaičių pirmauja Čekijos paštas. SGD vartojimas Čekijoje 2013 metais padidėjo 44 procentais. SGD privalumas Čekijoje - minimalus akcizo mokestis.
Gamtinių dujų transportui asociacijos „NGVA Europe“ ir Europos biodujų asociacijos EBA duomenimis, iki 2030 m. SGD stočių tinklas Europoje išaugs iki 10 tūkst., o SkGD - iki 2 tūkst. Planuojama, kad per artimiausius 10 metų lengvųjų SGD automobilių Europoje skaičius išaugs nuo 1,3 mln., iki 13 mln., autobusų - nuo 16 tūkst. iki 110 tūkst., SGD sunkvežimių nuo 9 tūkst. iki 190 tūkst., sparčiausiai prognozuojamas SkGD vilkikų augimas - nuo 6 tūkst. iki 70 tūkst.
Rinkos tendencijos ir automobilių gamintojų indėlis
CNG automobilių populiarumo augimas ir perspektyvos
Statistika rodo, jog gamtines dujas naudojančių įvairių transporto priemonių nuolat daugėja. Vakaruose jie populiarūs tiek, kiek yra tam tinkama infrastruktūra. Manoma, jog netrukus būtent dujiniai automobiliai gali tapti prioritetiniai, mat didžiausių automobilinių rinkų - ir Europos Sąjungos, ir JAV, ir Kinijos valdžia žada imtis rimtesnių priemonių populiarinant dujas kaip kurą. Tą jau daro ir Rusijos valdžia. Dar birželį šalies premjeras Dmitrijus Medvedevas pasirašė įsakymą, įpareigojusį visas degalines susimontuoti įrangą, skirtą pildyti automobilius dujomis. ES reikalavimai CO2 emisijai kas kelerius metus vis griežtėja, o gamtines dujas naudojantys automobiliai turėtų smarkiai prisidėti vykdant „Volkswagen“ grupės vadovo Martino Winterkorno pažadą iki 2020 m. vidutines CO2 emisijas sumažinti iki 95 g/km.
Dujiniai modeliai po truputį populiarėja ir Jungtinėse Valstijose. „Ford“ atstovų teigimu, tai padaryta prašant klientams, besirūpinantiems kuro kainomis ir oro tarša. Per pirmuosius penkis šių metų mėnesius Europoje parduota 36 618 naujų CNG dujomis varomų automobilių (pernai per tą patį laikotarpį - 29 901 automobilis). CNG modeliai šiemet sudarė 0,7 proc. rinkos dalies. Ekspertai prognozuoja galimą naftos trūkumą, gamtinių dujų, anot „Shell“ specialisto Wolfgango Warnecke’s, turėtų užtekti bent 250 metų.
Pagrindiniai gamintojai ir jų modeliai
„Volkswagen“ bendrovė gamina 6 skirtingų klasių automobilius su suspaustų dujų varikliais: „Caddy 2.0 EcoFuel“, ilgesnės ratų bazės „Caddy 2.0 EcoFuel“ (abu - 109 AG galios), „Touran 1.4 TSI EcoFuel“, sedaną „Passat 1.4 TSI EcoFuel“ ir universalą „Passat Variant 1.4 TSI EcoFuel“ (abu su 150 AG varikliu) ir „Eco Up!“ (68 AG). Pirmasis TGI modelis - naujasis „Golf“, kuris iki šiol naudotą „EcoFuel“ pavadinimą pakeis į „TGI BlueMotion“. Kiek vėliau ketinama pasiūlyti ir dujomis varomą „Golf“ universalą. TGI variklių atsiradimas rodo augančią suslėgtų gamtinių dujų svarbą. Ateityje kone kiekvienas „Volkswagen“ modelis turės bent po vieną TGI versiją. TGI jėgaines gaus modeliai, sukurti naujosios MQB architektūros pagrindu, kurią naudoja „Volkswagen Golf“, „Škoda Octavia“, „Seat Leon“ bei „Audi A3“.
„Kia“ iki metų pradžios žada pirkėjams pradėti tiekti „Picanto“ modelį su 1 l 67 AG motoru, naudojančiu tiek benziną, tiek CNG dujas. Pirmieji jį įsigyti galimybę turės Lenkijos, Vokietijos, Italijos, Graikijos, Nyderlandų ir Portugalijos vairuotojai. „Ford“ tikisi parduoti 25 proc. daugiau dujinėmis dujomis varomų automobilių.
Nors „Volkswagen“ ir anksčiau siūlė keletą modelių, galinčių naudoti CNG dujas, ryškiu lyderiu šioje srityje buvo „Fiat“. Be „Volkswagen“ grupės CNG variklius aktyviai naudoja tik „Fiat“ ir „Opel“. „Mercedes-Benz“ dar siūlo gamtinėmis dujomis varomus B ir E klasių modelius, tuo tarpu BMW iš šios nišos pasitraukė. „Opel“ lieka prie LPG versijos - tokias dujas ir benziną naudojanti mažylio „Adam“ versija „1.4 LPG ecoFLEX“ su 87 AG motoru 100 km kelio naudoja 6,9 l dujų. Į dujinę rinką veržiasi ir iki šiol negirdėtos firmos, pavyzdžiui, „DR Motor“ iš Italijos pristatė „CityCross“ modelį su 1,3 l 83 AG motoru, galinčiu naudoti ir benziną, ir LPG dujas.
Perkamiausi nauji CNG modeliai Europoje (2013 m. sausis-gegužė)
- „Fiat Panda“ - 11 548 vnt.
- „Fiat Punto“ - 7 573 vnt.
- „Volkswagen Up!“ - 3 610 vnt.
- „Lancia Ypsilon“ - 3 594 vnt.
- „Fiat Fiorino“/„Qubo“ - 2 583 vnt.
- „Opel“/„Vauxhall Zafira“ - 1 990 vnt.
- „Volkswagen Passat“ - 1 508 vnt.
- „Volkswagen Touran“ - 1 148 vnt.
- „Fiat Doblo“ - 783 vnt.
„Blue Corridor“ žygio svarba
„Blue Corridor“ - tai kasmet vykstantis žygis, kurio dalyviai suspaustas gamtines dujas naudojančiais automobiliais parenka vis kitą maršrutą. Pagrindinis žygio tikslas - populiarinti suspaustas gamtines dujas kaip transporto priemonių varikliuose naudojamus degalus. Nuo 2008-ųjų įvairiais keliais žygio dalyviai jau nuvažiavo 27 600 kilometrų. Žygyje gali dalyvauti įvairių rūšių ir įvairių gamintojų automobiliai, vienintelė sąlyga - juose sumontuota įranga privalo būti gamyklinė. Bene įspūdingiausias žygio dalyvis šįkart buvo Dakaro ralį įveikęs gamtinėmis dujomis varomas galingas lenktyninis KaMAZ. Kiekviename mieste, kur užsuka „Blue Corridor“ dalyviai, rengiamos apskrito stalo diskusijos, kuriose dalyvauja politikai, miestų vadovai, žurnalistai, transporto specialistai. Visur kalbama apie gamtinių dujų naudojimo naudą. Pasak žygio dalyvių, regionuose, pro kuriuos jau pravažiavo „Blue Corridor“ dalyviai, gamtinėmis dujomis varomų automobilių padaugėjo 17 proc.
Gamtinių dujų svarba mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančioje ateityje | Gamtinės dujos
LNG - suskystintų gamtinių dujų perspektyvos
LNG technologijos ypatumai
Pastaruoju metu daugėja ir transporto priemonių, naudojančių suskystintas gamtines dujas (LNG). Kadangi gamtinės dujos suskystėja tik esant -161 °C temperatūrai, naudojančias šiuos degalus transporto priemones reikia specialiai parengti. Suskystintomis gamtinėmis dujomis (SkGD) varomi vilkikai vienu pildymu gali įveikti net iki 1600 km.
LNG plėtros planai ir realybė
Degalinių, kur galima įsipilti LNG, Europoje dar nėra daug. Tačiau keliamas tikslas, kad iki 2020-ųjų jos turėtų būti įrengtos kas 400 kilometrų. Šiuo metu Sankt Peterburge jau veikia gamykla, perdirbanti gamtines dujas į skystą būvį. Europos regionuose šiuo metu statoma beveik trisdešimt suskystintų dujų terminalų. Neseniai ir Lietuvos vežėjams buvo pristatytas LNG naudojantis vilkikas IVECO „Stralis“. „SG dujos“ prie Panevėžio ir Kalvarijos planuoja atidaryti pirmąsias atviro tipo SkGD/SGD stotis, skirtas tolimojo susisiekimo transportui, taip pat įkurs atviro tipo SkGD ir SGD stotį Lazdėnuose.
Inovacijos: Vandenilio kuro tyrimų laboratorija Lietuvoje
„SG dujos Auto“ laboratorijos įkūrimas ir tikslai
UAB „SG dujos“, kuriai vadovauja Virginijus Korsakas, yra suslėgtų gamtinių dujų kaip kuro rūšies pritaikymo Lietuvos transporte pradininkė ir lyderė. Jos dukterinė įmonė „SG dujos Auto“ 2013 m. Pabradėje atvėrė pirmąją Baltijos šalyse Vandenilio kuro tyrimų laboratoriją, skirtą alternatyvaus kuro tyrimams. Bendrovės vadovas Vidas Korsakas neslėpė, kad imtis šio projekto paskatino tėvas, „SG dujos“ generalinis direktorius Virginijus Korsakas. Projektas pradėtas įgyvendinti 2012 m. lapkričio mėn., jam skirta 5,3 mln. litų paramos iš ES struktūrinių fondų. Bendra projekto vertė - 7,6 mln. litų. Laboratorija įkurta pasitelkus mokslo partnerius - Lietuvos energetikos institutą bei Vilniaus Gedimino technikos universitetą. Laboratorijos pastatas Pabradėje išsiskiria savo dizainu, šalia pastato - didelis metalinis konteineris su vandenilio ir suskystintųjų gamtinių dujų maišytuvais.
Projekto tikslas - tirti vandenilio panaudojimo kuro gamybai Lietuvoje galimybes bei aplinkai draugiško kuro gamybos technologijas, plėtoti pažangius naujausius vandenilio kaip kuro ar kuro priedo pritaikymo kartu su gamtinėmis dujomis metodus. Pasauliui vis labiau orientuojantis į ekologiškumą, santykinai švaraus kuro rūšys tampa plačiau vartojamu produktu. Gamtinės dujos pasižymi maža tarša, vandenilis yra dar ekologiškesnis, nes jo degimo produktas yra vandens garai, tačiau jo gamyba kol kas sąlyginai brangi.
Hidrometano - gamtinių dujų ir vandenilio mišinio - tyrimai
Vandenilio kuro tyrimų laboratorijos mokslininkai tiria ir nustatinėja tinkamiausias vandenilio kaip kuro priedo įterpimo proporcijas į gamtines dujas, kurios naudojamos transporto priemonėse. Anot V. Korsako, pirmiausia laboratorijoje atliekami eksperimentai su hidrometanu - gamtinių dujų ir vandenilio mišiniu, vėliau bus atliekami ir kiti tyrimai. Išbandytas ne vienas mišinys, kuriame vandenilio buvo iki 30 procentų. Šiandien mokslininkai gali koncentruotis išskirtinai į mokslinius tyrimus, atlikti eksperimentus, testuoti įvairias transporto priemones. Jie jau atliko nemažai testavimų ir gali daryti pirmąsias išvadas, tačiau darbai dar tik įsibėgėja.
Eksperimentuojama su konkrečiomis transporto priemonėmis, pritaikytomis važiuoti suslėgtomis gamtinėmis dujomis - išbandytos kelių kategorijų transporto priemonės - lengvasis automobilis, mikroautobusas, naujos ir senos kartos miesto autobusai. Testuojamos šios priemonės įvairiomis variklio darbo sąlygomis ir nustatinėjama, kada ir kokios vandenilio įterpimo proporcijos yra ekonomiškiausios, o kada pasiekiama mažiausia sudegusio kuro išmetamųjų dujų tarša. Labai svarbu atsižvelgti į daugelį sąlygų, siekiant užtikrinti, kad naudojant vandenilį variklis neperkaistų, kuras nedetonuotų ir būtų išlaikomi siekiami taršos rodikliai. Jei būtų sukurtas hidrometanas ir išplėtotas jo gamybos bei pildymo stočių tinklas, šie degalai galėtų būti naudojami ir kitose transporto rūšyse, pavyzdžiui, tarpmiestinio susisiekimo autobusuose ar lengvuosiuose automobiliuose. Būsimuose degaluose bus tik iki keliolikos procentų vandenilio.
Mokslininkai kelia sau tikslą sukurti eksperimentinius hidrometano gamybos modulius, kuriuos būtų galima lengvai įdiegti degalinių ir viešojo transporto aptarnavimo infrastruktūroje, o vėliau - sukurti reikiamas sąlygas pradėti hidrometano įrangos pramoninę gamybą. V. Korsako teigimu, parinkus tinkamas jo proporcijas konkrečioms transporto priemonėms, vandenilis gali puikiai derėti su gamtinėmis dujomis, smarkiai pagerindamas tokio kuro taršos parametrus, tuo pat metu išlaikant konkurencingą kuro kainą.
tags: #auto #su #gamtinemis #dujomis