Экология метана в цифрах

Насколько сегодня актуальны вопросы экологии и насколько мир готов сам себя «отравить»? Вопрос чрезвычайно емкий и сложный… В общем-то, проблема загрязнения окружающей среды ни кем не отрицается, вот только какую роль в этом играет хозяйственная деятельность человека так до конца и не понятно. Например, средненькое извержение вулкана по загрязняющим факторам с легкостью перекрывает выбросы всего транспорта на Земле за два-три года…

Иными словами – в глобальном масштабе все очень неоднозначно, но вот на местном уровне – гораздо проще и печальнее. Города (особенно - большие города), давно стали притчей во языцех, когда речь заходит о загрязнении природы человеком, а одним из самых значимых «загрязнителей» выступает транспорт. Наши автомобили, автобусы и прочая техника ежегодно выбрасывают в атмосферу 11,2 млн. тонн токсичных веществ. В составе этого «букета»: CO – 9 млн.тонн, CH – 1,23 млн. тонн, NO2 – 1,63 млн.тонн, бензол - 27 000 тонн и формальдегид – 17 500 тонн, при чем до 90% всего этого богатства поступает именно от работы двигателей. Так же очевидно, что львиная доля этих выбросов сосредоточена в крупных городах.

Решение этой проблемы видится абсолютно простым и прямолинейным: поскольку существенно уменьшить количество машин мы не можем, значит надо снижать вредные выбросы каждого отдельно взятого автомобиля. Все звучит очень просто, но выходит очень сложно!

Возможности экологической оптимизации традиционных бензиновых и дизельных двигателей за счет обычных технических средств практически исчерпаны, а преобразование их в гибриды не только весьма дорогостоящая затея, но еще и не менее опасная для экологии, поскольку производство и утилизация аккумуляторных батарей весьма «грязная» технология. В итоге, самым простым путем становится поиск альтернативного вида топлива и тут на первое место выходит использование в качестве газомоторного топлива природного газа (метана).

Почему именно метан? Во-первых, его очень много. Во-вторых, он раза в два дешевле самого дешевого дизеля и бензина. В-третьих, его октановое число 105 (и исключительно низкий уровень детонации), что недостижимо для традиционного топлива в принципе. Он обладает высокой степенью сгорания и не оставляет после себя такого количества твердых частиц (сажи), следовательно возрастает износостойкость деталей двигателей.

А почему тогда не пропан-бутан? Во-первых, это продукт ректификации, достаточно сложного технологического процесса, поэтому он дороже метана и его запасов значительно меньше (перспективы получаются иные). Во-вторых, энергоотдача пропан-бутана на 25% ниже, чем энергоотдача метана, то есть сжиженного газа потребуется заправить на 25% больше (в пересчете на кубические метры), чтобы автомобиль проехал равное расстояние. В третьих, достаточно велика относительно метана его взрыво- и пожароопасность (примерно в три раза). Преимущество у пропан-бутана есть, но, пожалуй, единственное: достаточно компактное и более дешевое оборудование, поэтому его нишей будут малолитражные автомобили.

Теперь давайте перейдем к главному: мы сказали, что газомоторное топливо является лучшей экологической альтернативой традиционному, но насколько значительным окажется итоговый эффект? Стоит ли «овчинка выделки»?

Предлагаем ознакомиться с данными по основным видам выбросов у бензиновых и метановых двигателей, которые свели в одну таблицу:

Как нам кажется, результат более чем впечатляющий! Речь идет о снижении вредных выбросов более чем в два раз, что, согласитесь, не оставляет места для сомнений. Один момент – в случае с дизельным двигателем показатели будут поскромнее, поскольку метан замещает в нем только 50% базового топлива, а не 100%, как в бензине. Таким образом, уровень снижения вредных выбросов окажется порядка 25%, что тоже очень серьезная цифра. Если же мы объединим экологический эффект с экономическим, о котором упомянули чуть выше, то можно уверенно заявлять, что за газомоторным топливом будущее. Особенно в городах.

Почему на сегодняшний день газомоторов относительно мало в России?

1. Газозаправочная инфраструктура. Увы, но автовладельцы не хотят переходить на метан, поскольку мало газовых заправок, а поставщики не хотят открывать заправочные станции, из-за малого количества потребителей. Казалось бы, замкнутый круг, но его призвана разорвать государственная Программа развития рынка газомоторного топлива. В ближайшие годы число газовых заправок (АГНКС) учетверится.
2. Страшилка об опасности использования газа на автомобилях. Бытует устойчивое заблуждение, что автомобили на газомоторном топливе более склонны к возгоранию. Это печальная память о временах, когда «сырое» газовое оборудование для пропан-бутана устанавливалось в «гаражных» сервисах. Сегодня статистика однозначна: инциденты с возгоранием автомобилей, использующих метан, случаются намного реже, чем с автомобилями использующих традиционное топливо. Метан может воспламениться лишь в том случае, когда его концентрация в воздухе составляет от 5 до 15%, что практически нереально, а температура самовоспламенения метана - 540˚С. Кроме того, у газовых баллонов для метана имеется многократный запас прочности, а место установки газовых баллонов выбирается в наиболее безопасных (с точки зрения аварийной статистики) участках корпуса транспортного средства.

И, в заключении, еще один довольно любопытный аспект «метанификации». Его возможно производить промышленным методом (биометан), то есть с использованием органических отходов. В этом случае дополнительно решается не только часть новых вопросов с экологией (отходы и их утилизация), но и целый ряд вопросов с экономикой и энергетикой. Однако, это уже несколько другая история))))