Podobne pytania zadawaliśmy sobie gdy wpierw japońskie, a później koreańskie pojazdy zaczęły pojawiać się na naszych ulicach.
Do skuterów i elektroniki z państwa środka zdążyliśmy już przywyknąć.
Niczym nowym nie jest zasilanie samochodu gazem - przecież patrząc na liczbę instalacji gazowych (LPG) jesteśmy w światowej czołówce. Mówi się też coraz więcej o CNG, czyli sprężonym gazie ziemnym. Ale czy da się samochód zatankować biogazem?
Krótka odpowiedź - oczywiście tak. W szczegółach sprawa jest jednak trochę bardziej skomplikowana.
LPG, czyli propan-butan, to gaz, który w butlach przechowywany jest w formie ciekłej. Nie jest do tego potrzebne bardzo wysokie ciśnienie, wystarczy kilka atmosfer. Później paliwo odparowuje sobie w parowniku (ogrzewanym wodą chłodzącą silnik) i jako gaz trafia już do komory spalania. Zdarzają się także instalacje z wtryskiem gazu w formie ciekłej.
LPG to paliwo otrzymywane głównie z ropy naftowej, a więc jego cena uzależniona jest od cen ropy.
Zupełnie na innej zasadzie działają samochodowe instalacje na CNG, czyli sprężony gaz ziemny. Tu mamy do czynienia ze znacznie wyższymi ciśnieniami w zbiorniku (rzędu 200 atmosfer i więcej), czyli nieco trudniejsze jest jego przechowanie (zbiornik musi być bardziej wytrzymały).
Biogaz zaś jest w dużym skrócie niczym innym, jak rozcieńczonym gazem ziemnym. Podstawowym palnym składnikiem obydwu jest metan (CH4), najprostszy i najlżejszy węglowodór. W gazie ziemnym wysokometanowym jest go prawie 100%. W biogazie - średnio 50%. Pozostałą część stanowią gazy niepalne.
Sprężanie gazu ziemnego do poziomu 200 atmosfer wymaga sporych nakładów energii. Ale nawet przy tym ciśnieniu zbiornik paliwa musi mieć objętość czterokrotnie większą, niż bak z benzyną, by zapewnić ten sam zasięg. Bo litr benzyny ma w sobie tyle energii, co 4 litry sprężonego gazu ziemnego.
Gdy zamiast gazu ziemnego do zbiornika zatłoczymy biogaz, w połowie składający się z substancji niepalnych, zasięg na zbiorniku spada dwukrotnie. Jednocześnie nakład energetyczny na sprężenie paliwa w przeliczeniu na kilometr przejechany przez samochód rośnie dwukrotnie -- bo dla osiągnięcia tego samego zasięgu musimy sprężyć 2x więcej biogazu, niż gazu ziemnego.
Dodatkowy problem pojawia się przy spalaniu gazu. W silnikach z zapłonem iskrowym mamy do czynienia z jednorodną mieszanką paliwowo-powietrzną, zoptymalizowaną pod kątem działania katalizatora. Proporcje paliwa do powietrza dobierane są tak, by zapewnić minimalne emisje z silnika tlenków azotu, tlenku węgla i węglowodorów.
Gdy zamiast gazu ziemnego jako paliwa użyjemy biogazu, będziemy musieli dać go objętościowo więcej, niż wcześniej. Zostanie mniej miejsca na powietrze i kaloryczność mieszanki paliwowo-powietrznej będzie niższa, niż przy spalaniu CNG. A to oznacza mniejszą moc silnika.
Mimo to, warto byłoby połączyć produkcję i wykorzystanie biogazu. Skoro biogaz wytwarzamy z biodegradowalnych odpadków, czemu nie zasilać nim śmieciarek? W tej chwili o biogazie mówi się raczej w kontekście stacjonarnych instalacji z silnikami spalinowymi i generatorami do produkcji prądu. Ale łatwiej wytworzyć z węgla prąd, niż paliwo do samochodu. Po co więc marnować w tym celu biogaz?
| Autor artykułu: Krzysztof Lis Krzysztof Lis jest z wykształcenia inżynierem, a od 2003 r. prowadzi serwis DrewnoZamiastBenzyny.pl, na łamach którego pisze m.in. o alternatywnych (tanich i odnawialnych) paliwach silnikowych. |
