Природный газ: сокращение выбросов и переход к водородным технологиям

      Читателям предлагаются выдержки из доклада "Системные энергетические аспекты природного газа, используемого в качестве моторного топлива", сделанного в Институте климатической экологической энергетики Вуперталя. Доклад подготовлен газовой промышленностью Германии и представлен Федеральному министру охраны окружающей среды Йоргену Триттины 18 сентября 2003 г. на Международном автосалоне в г. Франкфурт.
      Современная деятельность по развитию сети заправок природным газом сконцентрирована на модификации двигателей, работающих по циклу Отто и использующих природный газ в компримированном виде (КПГ). Удельные выбросы парниковых газов (приведенных к СО) по всей технологической цепочке КПГ оцениваются в 72,8 гр/мдж, т.е. ниже чем у двигателей, работающих на дизельном топливе (84,9 гр/мл, также приведенных к СО).
      По сравнению с традиционным бензиновым двигателем, работающим по циклу Отто, на газовом двигателе можно добиться 18-процентного сокращения выбросов парниковых газов. По сравнению с дизельным двигателем эффект несколько ниже - 14%. В настоящее время эти преимущества КПГ не могут быть полностью обеспечены в связи с более низкой эффективностью, особенно в сравнении с дизельным топливом. Тем не менее, в свете неиспользованного потенциала оптимизации двигателей на КПГ, можно ожидать приближения к эффективности дизельного двигателя. В качестве примера можно привести осуществляемые в настоящее время НИОКР по метанизации двигателей тяжелых грузовых автомобилей. В свете политических целей, определенных Евросоюзом, и, как следствие, активизации рынка КПГ возникает острая необходимость в поддержке со стороны автомобилестроителей и их содействия созданию оптимизированных метановых двигателей для всех типов машин.
      К чему приведет широкое использование КПГ на автотранспорте? В качестве примера возьмем цель Евросоюза довести количество метановых автомобилей в Европе к 2020 году до 10% от общего парка. Суммарные выбросы парниковых газов к 2050 можно будет сократить примерно на 2 процента с 78,7 до 77 млн. т. Итак, при сохранении современных тенденций потребления топлива использование КПГ будет способствовать сдерживанию процессов изменения климата, хотя количественные показатели ограничены. В случае 100-процентного перевода автотранспорта на КПГ парниковый эффект будет снижен на 18% - до 64,5 млн. т (в эквиваленте СО2). Если же 10 % автопарка будет работать не на КПГ, а на биогазе, к 2050 году выбросы парниковых газов, приведенных к СО2, сократятся до 70,5 млн. т. Это подчеркивает большую экологическую привлекательность биомассы.
      С точки зрения устойчивости процесса сокращение парникового эффекта не может быть обеспечено только за счет использования природного газа. Первые результаты указали на необходимость создания высокоэффективных двигателей и автомобилей, что позволит увеличить дальность пробега на одной заправке компримированным природным газом.
      Компримированный природный газ имеет еще одно - побочное - преимущество. Речь идет о заправочной инфраструктуре, которая со времен может использоваться для реализации водорода. Экологическая оценка различных видов топлива показывает, что потери при использовании КПГ и водорода меньше, чем при использовании сжиженного нефтяного газа (ГСН). С точки зрения сдерживания изменений климата широкомасштабное применение КПГ лучше, чем применение ГСН. Синергетический потенциал может присутствовать на всех технологических стадиях: от распределения и заправки КПГ до систем бортового хранения и интеграции сосудов высокого давления в шасси транспортного средства. Кроме того, существует и социально экономический аспект: постепенное формирование благоприятного восприятия у конечных потребителей, которым нужно время, чтобы привыкнуть к работе с КПГ. А это также является предварительным условием для последующего восприятия водородных технологий.