Személyautók dekarbonizációja CNG és LCNG segítségével

A személyközlekedés korszaka egy mély evolúciós időszakhoz érkezett: a következő évtizedben, az eddig megszokott jármű motorok és az olaj alapú üzemanyagok kapcsolatában rohamos változás fog végbe menni, új hajtáslánc architektúrák, elektromos-hibrid, illetve teljesen elektromos irányban. Emellett azonban egyre több alternatív alacsony karbon-intenzitású üzemanyag jelenik majd meg, fokozottan integrálva a fejlett bio- és megújuló alapú üzemanyagokat.

A dekarbonizációs folyamat felgyorsulása és a levegő minőségének fokozódó javulása különösen a nagyvárosi agglomerációkban kívánja meg a járművek hatékonyságának és üzemanyag tulajdonságainak optimális kombinációját.

Az európai piacra jellemző domináns dízel technológiáról a benzinesre való fokozott átállás szüksége, különösen a dízel kipufogógázkezelő technológia komplexitása miatt. Az elektrifikáció, a hibrid rendszerek hajtáslánc többletköltségei mellett a fontos szerephez kell jusson a bio- és földgáz üzemanyag is.

A sűrített földgáz köszönhetően a „természetes” tulajdonságainak, különösen a magas kopogástűrő képessége (a metán 130-as oktánszámnak felel meg) miatt tökéletes üzemanyaga a legfejlettebb, nagy hatékonyságú motorok, a kombinált „downsizing”, a nagy kompressziójú feltöltött, akár közvetlen befecskendezéses, valamint összetett szelepvezérlés technikákat alkalmazó motorok esetében.

Manapság a földgáz 23-24 százalék („tartálytól-kerékig”, TtW) CO2 megtakarítást biztosít a benzinnel szemben és 6-9 százalékot a dízellel szemben, függően annak hatékonyságától. A teljes energetikai körfolyamatot alapul véve („kitermeléstől-kerékig”, WtW) a megtakarítás mértéke hasonló a TtW szemléletű értékhez. (Thinkstep tanulmány – 2017).

Ma a földgáz akkora CO2 megtakarítást eredményez, mint amekkorát a benzines motorokhoz kapcsolt nagyfeszültségű hibrid rendszerek eredményezhetnek. Azonban az üzemanyagból fakadó CO2 csökkenés állandóan fennáll, függetlenül a közlekedési viszonyoktól: a kiegyensúlyozott körülmények között – amilyen az autópályán haladó jármű – a hibrid nem, vagy csak nagyon csekély megtakarítást képes eredményezni, míg az üzemanyagból fakadó üvegházhatású gázkibocsátás csökkenése teljes mértékben jelentkezik.

A tudatosan CNG-re fejlesztett jövőbeli motorok már a metánból fakadó előnyök nagyobb mértékű kihasználását biztosítják majd. Ma arra törekednek a mérnökök, hogy további fejlett technológiák alkalmazása mellett új, közvetlen befecskendezéses égéstereket hozzanak létre, mellyel tovább fokozzák az üzemanyaghatékonyságot. A Horizon 2020 által társfinanszírozott GASON projekt bizonyította, hogy a mai legfejlettebb CNG motortechnológiához képest további 10-20 százalékos hatékonyságnövekedés már a következő motorgenerációval elérhető. A GASON projekt a tisztán földgázra fejlesztett kísérleti motorokkal igazolta, hogy elérhető akár 45 százalékos csúcs hatásfok, mely széles tartományban 40 százalék felett képes működni. Ilyen értéket ebben a motorkategóriában még nem tudtak elérni motorfejlesztők és a kamion motoroknál is csak megközelíteni képesek a dízel motorokkal. Mindehhez még társítható a hibrid hajtásrendszer, amellyel a két emissziócsökkentő technológia együttesen hatása további előnyöket biztosíthat az üzemanyaghatékonyság javításában.

Míg hagyományos módon a CNG kompresszorok a gázcsőből érkező gázt sűrítik a névlegesen 200 baros nyomásra, addig  az LCNG üzemanyagot az LNG töltőállomáson a cseppfolyósított gázból környezeti hőmérsékletre való emeléssel állítják elő. Tekintettel arra, hogy a -163°C-on cseppfolyósított LNG nem tartalmaz inert gázt, így az LCNG üzemanyag is tiszta, szinte kizárólag csak metánt tartalmazó gáz. A különbség azt eredményezi, hogy az LCNG üzemanyag egy inert gáz mentes, tisztább üzemanyag, mely a motorokból jobb gázpedál reakciót vált ki, kisebb fogasztást eredményez és nagyobb hatótávolságot biztosít. Mindent nyújt, amit egy prémium üzemanyagtól elvár az autós. Mindennek tetejében fontos azt is megemlíteni, hogy az alkalmazott szagosító anyag teljesmértékben kénmentes, ami nem csak környezeti hatásai miatt fontos, de a jármű katalizátorát is kíméli.

A Pannon Fuel Kft. Magyarországon elsőként mutatja be a prémium LCNG üzemanyagot és ráadásként biztosítja annak lehetőségét, hogy az autós klímasemleges Bio-LCNG üzemanyagot tankoljon. Az üzemanyag választásával a járművezető olyan megújuló forrásból származó LNG-t tankol, melynek energiakörfolyamata nem eredményez új szén légkörbe jutását, ezért teljes mértékben nulla CO2 kibocsátással autózhat. Még az előállítása miatt drágább megújuló eredetű LCNG üzemanyag is jelentősen olcsóbb autózást biztosít a benzinesnél, vagy akár a dízelnél.

Környezeti hatásait összesítve az LCNG üzemanyaggal hajtott jármű koromkibocsátása lényegében nulla, NOx kibocsátása akár százada egy hasonló dízelüzemű járműének, CO2 kibocsátása alacsonyabb, megújuló gáz esetén pedig zéró. Mindehhez pedig a benzineseknél is kisebb égéstéri zajt biztosítanak

.