Czym jest CNG?

CNG (sprężony gaz ziemny) to wydajne, ekologiczne i niskoemisyjne paliwo silnikowe. Gaz ziemny jest mieszaniną lekkich węglowodorów. Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan (CH4). Jego zawartość w gazie ziemnym waha się w granicach od 90 do 98%. Resztę stanowią: etan, propan, butan i azot. Gaz ziemny stanowi znakomitą alternatywę dla benzyny i oleju napędowego. Występuje w przyrodzie w stanie wolnym, dlatego jest dużo bardziej przyjazny dla środowiska niż konwencjonalne paliwa kopalne. Podczas jego spalania powstaje mniej spalin, co przyczynia się do obniżenia emisji szkodliwych dla zdrowia cząstek stałych i tlenków azotu.

Gaz ziemny dostarczany jest do odbiorców siecią dystrybucyjną. Przystosowanie gazu ziemnego do użycia w silnikach spalinowych następuje poprzez sprężenie go do ciśnienia ok. 20 MPa. Sprężony gaz ziemny, już jako CNG, trafia do zbiorników pojazdów i może być wykorzystywany jako paliwo zarówno w przypadku silników z zapłonem iskrowym, jak i z samoczynnym w gazodieslach.

Zastosowanie CNG

Technologię zasilania sprężonym gazem ziemnym stosuje się między innymi:

  • w pojazdach osobowych
  • w dystrybucji towarów przez samochody dostawcze i ciężarowe
  • w autobusach komunikacji miejskiej
  • w pojazdach przedsiębiorstw komunalnych (śmieciarki, beczkowozy)
  • jako paliwo do wózków widłowych i urządzeń specjalnych
  • do zasilania instalacji i urządzeń w awaryjnych wypadkach np. uszkodzenia gazociągów dystrybucyjnych

Dostępne na rynku modele pojazdów zasilanych CNG można podzielić na następujące kategorie:

  • Bi-Fuel, czyli pojazdy dające możliwość wykorzystania zarówno CNG jak i benzyny – np. Skoda Octavia 1.4 TSI CNG, Volvo V60 Bi-Fuel. Jest to rozwiązanie, które pozwala na równoległe posiadanie zbiornika CNG i standardowego zbiornika benzyny o dużej pojemności – dzięki czemu wydłuża się maksymalny zasięg pojazdu. Na etapie rozruchu pojazdu, podstawowym paliwem może być zarówno benzyna jak i CNG. Silnik domyślnie korzysta z CNG, a pojazd samoczynnie przełącza się na benzynę, gdy zbiorniki CNG zostanie opróżniony
  • Pojazdy jednopaliwowe ze zbiornikiem pomocniczym benzyny: to rozwiązanie stosowane najczęściej samochodach osobowych i dostawczych zasilanych CNG – np. Opel Zafira 1.6 XNT, Fiat Doblo Natural Power. W tym przypadku zbiornik benzynowy traktowany jest tylko jako pomocniczy i dysponuje on pojemnością ok. 10-14l
  • Pojazdy gazowe – najpowszechniejsze rozwiązanie stosowane w autobusach, pojazdach typu śmieciarki oraz beczkowozy, a także w pojazdach ciężarowych. W tym rozwiązaniu nie przewiduje się zastosowania dodatkowego zbiornika paliwa ropopochodnego. W przypadku autobusów zyskują na popularności konstrukcje hybrydowe tzn. posiadające silniki spalinowe oraz moduły akumulatorów ładowanych podczas jazdy/hamowania pojazdu, a następnie służące jako dodatkowe źródło energii

Pojazdy napędzane sprężonym gazem ziemnym wymagają odpowiedniej instalacji, w tym w szczególności zbiornika paliwa charakteryzującego się wytrzymałością na wysokie ciśnienie.

Gaz ziemny, stosowany jako paliwo w silnikach spalinowych, wymaga odpowiedniego przygotowania. W toku technicznego dostosowania gazu do użytkowania, surowiec sprężany jest do ciśnienia maksymalnego wynoszącego 25-30 MPa. Proces ten realizowany jest przy użyciu wielostopniowych sprężarek gazu, o określonej godzinowej wydajności. Ten parametr razem z wielkością magazynu sprężonego gazu stanowi podstawowy czynnik wpływający na czas tankowania pojazdu. Sprężanie gazu jest procesem wymagającym energii około 0,2-0,3kWh/m3. Obecnie w Polsce tankowanie pojazdów CNG wymaga posiadania odpowiednich uprawnień.

Stacje tankowania CNG złożone są z filtrów, kompresorów, magazynu gazu oraz dystrybutora gazu i przeznaczone są do tankowania wielu pojazdów CNG. Stacje tankowania umożliwiają tankowanie w cyklach: szybkiego tankowania z magazynów złożonych ze zbiorników wysokociśnieniowych i sprężarek (tankowanie trwa ok. 3 minut w przypadku pojazdów osobowych lub dostawczych i 5-7 min w przypadku dużych pojazdów) lub wolnego tankowania wyłącznie za pomocą układów sprężarkowych – wówczas wykorzystuje się okres dłuższego postoju auta, np. w nocy.

Istnieją również systemy tankowania przy-domowe czy przy-firmowe za pomocą sprężarek o małej wydajności. W okresie postoju jednego lub kilku pojazdów gaz sprężany jest bezpośrednio do zbiorników CNG pojazdu.