TEMAT: Instalacje CNG

CNG (ang. Compressed Natural Gas) jest to paliwo - gaz ziemny w postaci sprężonej do ciśnienia 20-25 MPa. Służy do napędu pojazdów silnikowych zarówno z zapłonem iskrowym jak i z samoczynnym. Na świecie jeździ ponad 4 miliony samochodów zasilanych sprężonym gazem ziemnym. Funkcjonuje ponad 8 tys. stacji zasilania tym paliwem.

Wartość energetyczna 1 m3 w warunkach normalnych (Nm3) jest w przybliżeniu równa 1 litrowi benzyny. Masa 1 Nm3 gazu ziemnego wynosi w przybliżeniu 0,7 kg i jest uzależniona od składu gazu.

Światowym liderem w liczbie samochodów napędzanych CNG jest Argentyna. Według danych „The Gas Vehicle Report” w Argentynie znajduje się 1,4 mln tego typu pojazdów. Na drugim miejscu znajduje się Brazylia z 921 tysiącami samochodów na CNG, na trzecim zaś Pakistan z 475 tysiącami samochodów. Polska zajmuje odległe miejsce z dwoma tysiącami pojazdów napędzanymi CNG.

CNG w Polsce
2.200 pojazdów
48 stacji tankowania

Zalety CNG jako paliwa

• niska emisja zanieczyszczeń za względu na małą zawartość procentową węgla (główny składnik to metan, CH4)
• spalanie przebiega wolniej, silnik pracuje ciszej niż na benzynie czy ON
• w razie rozszczelnienia butli lub instalacji gaz szybko ulega rozproszeniu (nie rozlewa się jak benzyna lub nie zalega przy ziemi jak LPG)
• wysoka temperatura samozapłonu (dla CNG 537 °C, dla benzyny 340 °C, dla ON 270 °C)
• w pełni hermetyczna instalacja tankowania oraz składowania, brak emisji oparów gazu do atmosfery
• w sprzedaży dostępne są auta z zamontowaną fabrycznie instalacją CNG, instalację do auta dobiera producent, dostosowując do tego rodzaju zasilania sterownik wtrysku oraz silnik, butle o znacznej pojemności zwykle są umieszczone pod podwoziem, nie ograniczając funkcjonalności pojazdu
• najwyższa liczba oktanowa wśród paliw silnikowych - 110 do 120
• najwyższa wartość opałowa wśród paliw silnikowych, dla CNG 55,5 MJ/kg, dla benzyny 45 MJ/kg
• znaczna oszczędność na paliwie nawet dla silnika z zapłonem samoczynnym
• nie jest produkowane z ropy naftowej
• brak wpływu stacji tankowania na jakość gazu - pochodzi on bezpośrednio z miejskiego gazociągu średniego ciśnienia, a nie ze zbiorników danej stacji
• gaz ziemny jest dostarczany do stacji za pomocą gazociągu miejskiego, brak konieczności transportu CNG autocysternami

Problemy
Zasadnicze problemy przy zasilaniu CNG polegają na:

• konieczności instalacji butli wysokociśnieniowych do 20 MPa, ciężkich stalowych lub drogich kompozytowych
• konieczność sprężania gazu przez stację tankowania do bardzo wysokiego ciśnienia
• w przypadku silników z zapłonem samoczynnym dostosowanie ich do zasilania CNG wymaga zabudowania iskrowego układu zapłonowego lub wtryskiwania niewielkiej dawki ON do komory spalania z jednoczesnym wtryskiem CNG do kolektora dolotowego
• stosunkowo małej sieci stacji tankowania CNG w Polsce, znacznie mniejsza niż LPG
• większej objętości zajmowanej przez CNG niż ma to miejsce dla benzyny czy LPG, ilość sprężonego gazu równoważna litrowi benzyny lub 1,3 l LPG zajmuje ponad 4 l.

Są kraje, gdzie produkowano i stosowano silniki o zapłonie iskrowym o dużej pojemności skokowej (szczególnie rynek USA). Tam zastosowanie instalacji CNG ma duże znaczenie praktyczne.
W krajach, gdzie występuje silna dominacja silników diesla w transporcie zastosowanie zasilania CNG jest bardziej problematyczne.