Alternativní paliva: budoucnost se jmenuje zemní plyn (část 1.)

Stále častěji se média věnují alternativním palivům, které by měly v budoucnu do jisté míry nahradit tradiční benzín a naftu. Jedním z těchto paliv, které je ve světě hojně používáno, je zemní plyn neboli CNG. Právě toto palivo má v brzké době dostat od státu zelenou v rozvoji, a tak si o něm pojďme něco říci.
Alternativní paliva: budoucnost se jmenuje zemní plyn (část 1.)
Seznam kapitol
  1. Trocha historie a teorie, systémy zemního plynu, přínosy systému CNG
  2. Přestavba vozu na CNG, Veřejné a domácí čerpací stanice CNG,

V poslední době se lze často dočíst o snahách jednotlivých vlád šetřit s ropnými produkty a palivy, které z ropy vznikají. Jedním z důvodů jsou omezené zásoby ropy a vlády se také snaží snížit závislost na ropných zemích. Existuje velké množství alternativních pohonů automobilů, které nevyžadují přímo ropu, jako je plyn, líh, vodík, elektrická energie a mnoho dalších.

Česká republika patří v oblasti alternativních paliv mezi země, které nemají velké zastoupení alternativně poháněných vozů a jediným rozšířeným palivem mimo benzín a naftu je u nás propan-butan, čili LPG. Základní nevýhodou tohoto paliva je, že se v převážné míře vyrábí přímo z ropy, a tak, pokud má vláda zájem na snížení závislosti na ropě, není toto palivo do budoucna řešením. Druhým z rozšířených paliv na plynné bázi je zemní plyn.


Tento článek je pouze prvním ze série o alternativních palivech a zaobírá se problematikou zemního plynu velmi obecně. V následujících článcích se ponoříme do problematiky vozů na zemní plyn podrobněji a odborněji. Berte proto tento článek pouze jako obecné uvedení do problematiky okolo tohoto paliva a vozů na zemní plyn.

Trocha historie

Jak jsem již zmínil výše, k pohonu osobních, ale i nákladních automobilů lze využívat zemní plyn stejně jako u nás oblíbený propan-butan. Výhodou tohoto plynu je v tom, že nevzniká při zpracování ropy, ale jedná se o přírodní plyn, který má své naleziště stejně jako ropa. Jeho zásoby jsou ovšem mnohonásobně větší a i při výrazném zvýšení těžby vystačí na mnoho desítek let. V této chvíli je spíše problém, že o něj není dostatečný zájem, a tak se nezřídka stává, že se bezúčelně pálí.

Zemní plyn se jako palivo využívá již řadu let v mnoha zemích světa. Používá se nejen k pohonu osobních a nákladních automobilů, ale také k pohonu velkých lodí, byť zastoupení v tomto oboru se počítá na jednotky plavidel. Samotná Česká republika a dříve i Československo má zkušenosti s automobily na stlačený plyn zhruba od třicátých let minulého století, kdy se vybudovaly první plnící stanice a byly vyrobeny první automobily na toto palivo. Postupem času došlo na útlum tohoto paliva a doprava se silně orientovala na benzín a naftu. Až v osmdesátých letech minulého století došlo k větší podpoře automobilů umožňující spalování plynu. Smělé plány počítaly s vybudováním husté sítě plnících stanic na zemní plyn a počítalo se, že budou jezdit tisíce automobilů, které budou poháněny zemním plynem. K uskutečnění plánu ovšem nedošlo a v dnešní době jezdí v České republice pouze několik desítek osobních a nákladních vozů. Situace se sice na sklonku nového tisíciletí začala výrazně zlepšovat a, stejně jako vozy spalující LPG, byly postupně schvalovány k přestavbě i vozy na zemní plyn. V dnešní době lze např. legálně nechat přestavět celou modelovou řadu české automobilky Škoda.

Trocha teorie

Nemá smysl zabývat se příliš historií tohoto pohonu a je lepší přejít k nynějšímu stavu a budoucnosti. Stejně jako propan-butan má svou obecnou zkratku LPG, pak i zemní plyn se značí zkratkou, která je obecně známá. U zemního plynu se používají tři základní zkratky:

  • NGV - obecné značení vozů s pohonem na zemní plyn
  • CNG - stlačený zemní plyn
  • LNG - zkapalněný zemní plyn

Pokud se budeme zabývat zemním plynem pouze z pohledu osobních a vlastně i nákladních automobilů, musíme se podívat na základní rozdíly CNG a LNG podrobněji.

Zkapalněný zemní plyn - LNG

Jednou z možností, jak dostat zemní plyn do vozu jako palivo je jeho zkapalnění. Po světě jezdí ze zhruba 3,8 mil. vozů na zemní plyn pouze promile vozů se systémem LNG. Systém LNG přináší velké výhody proti stlačenému zemnímu plynu, ovšem celý systém zápasí s několika málo nevýhodami, které jsou ovšem natolik velké, že zcela převáží všechny výhody.

Výhody LNG:

  • větší dojezd vozidla oproti CNG
  • minimum škodlivých emisí
  • doba plnění srovnatelná s benzínem a naftou
  • bezpečnější provoz (LNG má vyšší zápalnou teplotu než benzín)
  • proti CNG je potřeba výrazně menších nádrží

Nevýhody LNG:

  • uchovávání paliva za velni nízkých teplot
  • odpařování paliva při delším odstávení vozu
  • výrazně složitější a náročnější technologie proti CNG

Toto je pouze základní výpis výhod a nevýhod systému LNG. Zkapalnit zemní plyn není nic jednoduchého a je k tomu třeba velmi složitý a technologicky náročný systém. Navíc samotné uchování zkapalněného zemního plynu je prováděno při velmi nízkých teplotách, a tak je systém, které se montuje do automobilu, velmi komplikovaný, drahý a velmi náročný na servis. Výhodou je pak, že automobil vybavený systémem LNG má téměř vlastnosti vozu poháněného benzínem či naftou. Velkou výhodou je také dojezd, kdy jednomu litru benzínu odpovídá zhruba 1,5 litru LNG a tak plynová nádrž může kopírovat velikost benzínové a dojezd pak není výrazně nižší. Proti systému CNG je při stejném objemu nádrže až 3x větší.

Přestože je systém LNG z hlediska praktičnosti provozu výhodnější, díky technickým požadavkům se nikdy výrazně neprosadil a jeho budoucnost je tak poměrně nejistá.

Stlačený zemní plyn - CNG

Pro mnohé je známější zkratka CNG, neboli stlačený zemní plyn. Stejně jako výše zmíněný systém LNG přináší řadu výhod a nevýhod. Přes zřejmé nevýhody, které najdete v přehledu, je tento systém výrazně rozšířenější a to pro své základní výhody: nízká cena a jednoduchost.

Výhody:

  • minimum škodlivých emisí
  • výrazně menší složitost systému proti LNG

Nevýhody:

  • výrazně menší dojezd proti systému LNG
  • je potřeba velkých nádrží v automobilu
  • výrazně delší doba plnění

Základní nevýhodou systému CNG je v dojezdu. Protože automobily mají poměrně omezené možnosti k instalaci plynových nádrží a řidič jen nerad přijde o zavazadelník, není dojezd vozu příliš velký. Jelikož se jedná pouze o stlačený zemní plyn na 20 MPa, je jasné, že se ho do nádrže nemůže vejít tolik, jako v kapalném stavu. Na běžnou nádrž o objemech okolo 70-100 litrů je pak dojezd okolo 180-250 km. Pokud tedy není vybudována plnící síť dostatečně hustě, může mít řidič nemalé problémy s tankováním.

Zemní plyn v osobních automobilech

Ekonomický přínos

Základní výhodou zemního plynu pro běžného řidiče je v ceně paliva tedy nákladech na palivo na jeden kilometr. Nemá smysl nyní psát, kolik stojí kilogram zemního plynu (zemní plyn se platí za kilogram), protože se cena neustále mění. Pokud ovšem nahlédneme do posledních dvou let, cena zemního plynu poměrně věrně kopíruje cenu benzínu ovšem s tím, že cena za kilogram je zhruba na 50 procentech ceny benzínu, resp. nafty. Pokud tedy litr benzínu stojí 30 Kč, pak cena za kilogram plynu je okolo 15 korun. Výhodou zemního plynu je i v tom, že se jeho cena, proti LPG, nezvyšuje zároveň se zvyšováním cen ropy na světovém trhu.

Pro srovnání spotřeby a nákladů na palivo přikládám tabulku, kde je porovnání Opelu Astra, která je přímo továrnou vyráběna s i pohonem na CNG.

 

Astra 1,6 CNG

Astra 1,6 16V

Astra DTI 16V

Palivo

CNG

benzín

nafta

Výkon (kw/k)

71/97

74/100

74/100

Kombinovaná spotřeba na 100 km

4,6 kg

7,1 l

5,9 l

Náklady na palivo na 100 km

87 Kč

205 Kč

170 Kč

Ceny v přehledu jsou přepočteny dle aktuálních cen CNG, benzínu a nafty ke dni 10.4.2006. Jasně se ukazuje, kde se skrývá hlavní výhodnost tohoto systému. Přestože Astra vybavena systémem CNG stojí o přibližně 60 tis. Kč více, než benzínový model, po ujetí necelých 60 tis. km se případná investice vrátí. Čím je ovšem spotřeba základního modelu vyšší, tím rychleji se případné náklady vrátí.

Ekologický přínos

Stejně důležitým přínosem systému CNG je také v ekologičnosti provozu. Byť je pravda, že této výhody si asi řidič osobně povšimne pouze stěží, pro společnost je tento přínos daleko větší, než onen ekologický. Zemní plyn vykazuje proti klasickým palivům tyto výhody:

  • téměř nulové emise pevných částic ve srovnání s naftou
  • výrazně nižší emise přízemního ozónu
  • nulové množství emisí oxisu siřičitého
  • do zemního plynu se nepřidávají aditiva a karcinogenní přísady
  • snížení hluku od motoru proti naftovým až o 70 procent
  • při tankování nevzníkají ztráty
  • nemožnost kontaminace půdy při nehodě
  • nižší emise CO o 50 procent proti naftě a 75 procent proti benzínu
  • nižší emise CO2 o 25 procent proti benzínu
  • nížší emise NOx o 80 procent proti naftě a 20 procent proti benzínu
  • nižší emise HxCx o 80 procent proti naftě a 80 procent proti benzínu
Následující kapitola
Seznam kapitol
  1. Trocha historie a teorie, systémy zemního plynu, přínosy systému CNG
  2. Přestavba vozu na CNG, Veřejné a domácí čerpací stanice CNG,
Test ojetiny Mini One: Britské retro úžasně jezdí, trápí jej ale motory

Ojetina: Mini One

Druhá generace hatchbacku mini se začala nabízet před jedenácti roky. Dnes ji v nabídce bazarů naleznete za ceny od 120 tisíc korun. Na co si dát pozor?

včera | David Rusol
Test Hondy CB650F: Slušná dávka adrenalinu pro každý den

Honda CB650F

Výkon vyčtený z technických tabulek vás neuchvátí, ale nenechte se vysmát. S touhle motorkou se vyřádíte jako s málokterou jinou. Vypadá skvěle, je dokonale ovladatelná, je za rozumný peníz a vhodná i pro začátečníky. A pokud chcete, pojede s vámi tak, že vám adrenalin bude stříkat z uší ještě hodně dlouho po tom, co ji zaparkujete doma v garáži.

17.  10.  2017 | Michal Žďárský | 4 příspěvky
Test Mercedesu třídy S po faceliftu: Vyšel návrat k řadovému šestiválci?

Mercedes-Benz S400d

Naší recenzí tentokrát prošel Mercedes nejvyšší řady s nejsilnějším vznětovým motorem, které se kdy montovaly do osobních vozů této automobilky.

13.  10.  2017 | Milan Lažanský | 10 příspěvků