Где используется метан: Метан — Что такое Метан?
|
|
Поддать газу! Будет ли дизельное топливо вытеснено метаном — Журнал «Агротехника и технологии» — Агроинвестор
Из альтернативных видов топлив максимальное практическое применение сейчас нашел компримированный или сжиженный природный газ — метанЛегион-МедиаЖурнал «Агротехника и технологии»
Читать номер
Рост цен на дизельное топливо закономерно приводит к увеличению себестоимости продукции. Поэтому все большее число аграриев задумывается над тем, чтобы перейти на газомоторное топливо и сократить тем самым расходы сельхозпредприятий. В плюсах и минусах перехода на газ, а также в специфике этой технологии разбирался корреспондент «АТт».
Снижение себестоимости сельхозпродукции сегодня в приоритете у большинства стран. Один из способов сокращения расходов — переход на более экономичное топливо.
Как известно, затраты на транспортную составляющую в цене любой, в том числе и сельскохозяйственной продукции составляют в среднем 20%, рассказывает директор по газомоторной технике и диверсификации компании «КАМАЗ» Евгений Пронин. Соответственно, при постоянном повышении цены на традиционные ГСМ (бензин, дизельное топливо) растет и себестоимость продукта. Именно поэтому в мире постоянно ведется поиск альтернативы для заправки техники.
Этот материал доступен только подписчикам. Пожалуйста, войдите в свой аккаунт или купите подписку.
Варианты подписки на электронную версию журнала «Агротехника и технологии»
Загрузка…
считаем выгоду и ищем заправку — журнал За рулем
Полтора года назад президент страны заявил, что нужно развивать использование приоритетного для России альтернативного топлива — метана, а отнюдь не электричество. А где заправляться-то?
От сотен к тысячам
Локомотивом развития сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) выступает Газпром. Он же фактически монополист: из 423 работающих в стране метановых заправок ему принадлежат 312. В 2015–2018 годах Газпром построил 86 и реконструировал 13 АГНКС. План на уходящий год — 43 станции. В следующем году сеть должна вырасти до 500 комплексов. Лет через десять, глядишь, будем считать уже тысячами.
В стратегии развития значатся 17 приоритетных регионов. В частности, в Белгородской области число АГНКС вырастет к 2022 году с 8 до 39, в Ростовской — с 11 до 39 к 2021‑му. И это только станции Газпрома.
Появляются заправки, появляются и автомобили. Сейчас на российском рынке продается 229 метановых моделей. Почти все они коммерческие: автобусы, легкие, средние и тяжелые грузовики, спецтехника. Есть чисто метановые и битопливные версии российских и иностранных марок, заводские и переоборудованные спецфирмами.
Новеньких АГНКС в фирменной раскраске Газпрома становится больше с каждым месяцем.Новеньких АГНКС в фирменной раскраске Газпрома становится больше с каждым месяцем.
Вам сжать или налить?
Десятидневный автомобильный пробег «Газ в моторы — 2019» стартовал в Краснодарском крае и завершился в Санкт-Петербурге. В нем приняли участие Лады, автобусы четырех классов, включая туристический Volgabus Марафон, и грузовики — от УАЗа Профи до магистральных тягачей. И весь маршрут (2760 км) караван прошел исключительно на метане. Мы оказались в числе участников пробега.
Материалы по теме
Scania выставила два седельных тягача нового поколения. Один работает на компримированном (сжатом до 200 бар) природном газе — КПГ (по-английски — CNG). Говоря проще, это классический вид метана как автомобильного топлива. Вторая машина питается сжиженным природным газом (СПГ, латинская аббревиатура — LNG). Чтобы метан перевести в жидкое состояние, его охлаждают до —161,5 °C. Поэтому в автомобилях он хранится не в простых баллонах, а в криобаках под давлением до 16 бар. В чем преимущества? При сжижении метан уменьшается в объеме в 600 раз, и запаса газа в криобаке хватает примерно на столько же километров, сколько можно проехать на солярке в сравнимом по размеру топливном баке.
Классно? Разумеется! Но вот беда: СПГ-заправок в России — по пальцам можно пересчитать. Например, на всю Москву и область лишь одна, причем открыли ее только минувшей весной. А во всей стране — хорошо если пара десятков. Поэтому автомобили, питающиеся сжиженным метаном (в караване такой была не только Scania), сопровождал мобильный заправщик. Кстати, некоторые перевозчики, чьи машины работают вблизи заветной АГНКС, уже рискнули купить себе грузовики на СПГ.
Баллоны для сжатого метана (фото слева) и криобак для сжиженного (фото справа) на примере одной и той же модели Скании. И те и другие баки стоят с обеих сторон рамы и требуют равных объемов для размещения. Запас хода различается более чем вдвое: 500 км на сжатом метане против 1100 км на сжиженном.Баллоны для сжатого метана (фото слева) и криобак для сжиженного (фото справа) на примере одной и той же модели Скании. И те и другие баки стоят с обеих сторон рамы и требуют равных объемов для размещения. Запас хода различается более чем вдвое: 500 км на сжатом метане против 1100 км на сжиженном.
Брать будете?
С 2014 по 2018 год в России куплено 15 тысяч метановых автомобилей заводского исполнения. Поскольку ежегодно у нас продается около 200 тысяч единиц коммерческой техники — показатель неплохой.
Запас хода у газовых машин разный: Веста проезжает 350 км, туристический Volgabus Марафон и фуры на сжатом метане — до 450–600 км. По европейской части страны уже вполне можно передвигаться исключительно на метане, дотягиваясь от одной заправки до другой. Но есть еще одна проблема: львиная доля АГНКС расположена неудачно — на городских окраинах (это неудобно жителям города) либо в стороне от трассы (а это неудобно перевозчикам).
Разношерстная колонна пробега «Газ в моторы — 2019» заезжала в городá по маршруту следования.Разношерстная колонна пробега «Газ в моторы — 2019» заезжала в городá по маршруту следования.
Я проехал с колонной газовых машин от Ростова-на-Дону до Москвы. На 500‑километровом перегоне от Воронежа до столицы непосредственно на трассе ни одной метановой заправки нет. Есть только в Новомосковске, в 16 километрах от М4. Пришлось делать крюк, иначе многие машины не дотянули бы.
Материалы по теме
С сопутствующими удобствами беда. Заправка в Россоши — это разбитая дорога, удручающая советская архитектура, нулевой сервис. Комплексы в Белгороде и Семилуках новенькие, с иголочки, но даже воды попутно не купишь. Зато везде исправно требуют документы на ГБО: 200 бар в баллоне — не шутки.
Со сжиженным метаном всё сложнее, чем со сжатым. Магистральные тягачи на сжиженном природном газе даже на одном криобаке проходят до 750–800 км, но для них инфраструктуры нет совсем — Газпром только планирует создать ее. Для начала — на трассах М1, М4, М10 и М7 до Новосибирска. Заправки обойдутся дорого. Сами машины дороже дизельных примерно на треть.
А еще СПГ расходуется даже на стоянке! При нагреве криобака автоматика начинает стравливать давление, выпуская лишнее топливо. Расти температура будет неизбежно. Хорошо, если заправился и сразу поехал в рейс, - а как быть при вынужденном простое фуры или в жару?
* * *
Материалы по теме
Для частников вся эта история пока что не слишком привлекательна: экономить можно, но неудобно. И мизерные продажи метановых Лад это подтверждают. В коммерческом сегменте экономит хозяин (ему важно минимизировать расходы, а проблемы водителя его мало интересуют), поэтому спрос на газовую технику будет уверенно расти.
С муниципальными парками проще. Например, в Москве строят АГНКС непосредственно у конечных остановок автобусов — их водителям удобно. Впрочем… В пробеге я невольно подслушал рассказ представителя липецкого автобусного парка: он сетовал на дорогое обслуживание газовых моторов. И на то, что в городе никто не проводит поверку баллонов, приходится гонять машины в другие областные центры.
Расширение сети АГНКС — дело хорошее и перспективное. И газовая тема наверняка получит продолжение. Тем более что за процессом наблюдает президент.
Газовые нюансы
На битопливном Ларгусе CNG в этом году я проехал больше 1000 километров, поэтому в пробеге сразу уселся в Весту. Двигатели у машин идентичные — 1.6 мощностью 106 л.с. (на бензине). Но при работе на метане Веста чуть мощнее: 96 против 94 л.с. у Ларгуса. Предельный крутящий момент у машин одинаковый: 148 Н·м на бензине и 135 Н·м на метане.
У Весты лучше аэродинамика, она легче, а передаточное отношение главной пары — 3,9 против 4,2 у Ларгуса. Поэтому Веста экономичнее: по трассе на 22 кубометрах метана можно пройти до 400 км, а Ларгус проезжает на сотню меньше.
По части эргономики между Вестой и Ларгусом — пропасть, а перевод на метан ее лишь увеличил. На Ларгусе шайба управления ГБО перекрыта правым коленом водителя, а штатный топливомер показывает только остаток бензина.
На Весте блок управления установлен на виду.
При переключении с бензина на газ меняется и положение стрелки на панели приборов. Правда, уровень метана она умеет показывать с шагом в четверть бака — идентично четырем лампочкам на кругляше ГБО.
Просадка мощности на газовом топливе (- 10 %) есть, и она чувствуется. В очередной раз поразился тому, сколь разительно отличаются новые вазовские моторы от побегавших. В колонне ехали две Весты CNG — с пробегами 1500 и 45 000 км. По отклику на педаль газа создавалось впечатление, что на них установлены моторы разного объема: вторая машина явно живее.
- О том, как едет битопливная Лада Веста, читайте тут.
Отличия пропана от метана, сравнение, различия, свойства.
Пропан (С3Н8) — это газ получаемый нефтедобычи и различных нефтяных производств, который можно хранить и транспортировать в сжиженном виде при достаточно не высоком давлении в5 атмосфер и при стандартной уличной или комнатной температуре. Чаще всего используют для хранения и транспортировки пропановые баллоны 50 литров. Пропан, не владеющий цветом и ароматом газ, мало токсичен но имеет небольшой эффект наркотического опьянения и крайне взрыво и пожароопасен, значительно тяжелее воздуха.
Сравнение метана и пропана:
В чем же различия меж метаном и пропаном? Ключевое различие этих газов на практике состоит в том, что метан имеет в 2,5 раза наименьшей теплотой горения, чем пропан. В следствии этого пропан, как горючее, значительно эффективнее, чаще всего пропан применяют для сварочных работ, отопления жилища и как топливо в транспортных средствах.
С3Н8 тяжелее воздуха, чего не заявишь о СН4. При нехороший изоляции труб в системе происходить утечка, метан растворяется и повисает в воздухе. Любое мельчайшее веяние воздуха посодействует его движению на большие расстояния. Метан крайне взрывоопасен, более чем в 2 раза опаснее пропана. В следствии этого он больше небезопасен для человека чем пропан. Именно по этой причине всегда проходят проверки техники безопасности и качества стыковых соединений в домах и помещениях где проходят газовые трубы.
Пропану свойственно слабенькое наркотическое действие на организм. Метан владеет кратчайшей хим энергичностью. Метан трудно конденсируется, что идет в плюс, тк не требуется сливать конденсата и смол отработки в процессе работы с ним. Для сжижевания метана требуется температура -160С градусов, а пропан просто сжижается прохладной водой при соответственном давлении. Для метана по сравнению с пропаном свойственна кратчайшая обскурантистская дееспособность.
Различие метана и пропана:
1.Пропан как горючего больше эффективен, чем метан тк он выделяет больше тепла при сгорании.Пропан больше пригоден для сварочных работ и роизводственных целей.
2.Метан более инертен. Пропан деятельнее вступает в различные хим реакции.
3.Пропан владеет наркотическим действием, а метан больше взрывоопасен
4.Разное давление при транспортировке для пропана требуются обычные стальные баллоны толщиной стенки всего 4-5 мм, а для метана в разы толще именно по этому для транспортировки метана используют баллоны из комбинированных материалов для уменьшения веса баллона.
5. Заправка пропаном удобнее и в некоторых случаях дешевле, особенно если брать во внимание стоимость баллонов под метан. А обменом метановых баллонов вообще никто не занимается только обмен пропановых баллонов из-за простого хранения и транспортировки.
В компании 50ballon.ru всегда можно заправить, обменять и баллоны для различных видов газа. Наши менеджеры всегда помогут с организацией доставки к Вам на объект.
Сжиженный шахтный метан – альтернативный вид топлива
Н.Г.Кириллов, к.т.н., Военный инженерно-космический университет, Санкт-Петербург
В связи с истощением запасов нефти и ужесточением требований к экологии автотранспорта все большую актуальность приобретают вопросы создания и внедрения на автомобильном транспорте альтернативных моторных топлив. Одним из новых направлений в этом отношении представляется использование шахтного метана в качестве моторного топлива в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств.
Практика применения сжатого (до 20 МПа) шахтного метана в качестве моторного топлива для автомобилей имеет достаточно давнюю историю. К 1990 году в США, Италии, Германии и Великобритании на шахтном метане работали свыше 90 тыс. автомобилей. В Великобритании, например, он широко используется в качестве моторного топлива для рейсовых автобусов угольных регионов страны.
Анализ зарубежных исследований показывает, что выброс токсичных составляющих (г/км) в окружающую атмосферу при замене бензина на шахтный метан в зависимости от типа автомобиля снижается по оксиду углерода в 5–10 раз, углеводородам – в 3 раза, окислам азота – в 1.5–2.5 раза, полиароматических углеводородов – в 10 раз, дымности – в 8–10 раз.
В ряде стран, среди которых Чехия, Англия, США, Польша, утилизируется практически весь попутный шахтный газ. В Германии утилизируется более 200 млн.м3/год (70%) каптируемого газа, который применяется на ТЭС, в шахтных котельных, для подогрева доменных коксовых печей. Прогнозируется, что добыча шахтного газа в угольных бассейнах мира уже в ближайшее время составит 96–135 млрд.м3.
Общие ресурсы шахтного метанасодержащего газа в угольных пластах России составляют по различным источникам 48–65 трлн.м3 с учетом восточных и северо-восточных бассейнов. Ежегодно в России дегазационными установками из угольных шахт извлекается и выбрасывается в атмосферу более 900 млн. м3 шахтного газа. Однако в России шахтный газ в незначительных объемах (47 млн.м3/год) используется лишь в Печерском бассейне, и только в последние годы работы по промышленному получению и применению шахтного газа начаты в Кузнецком и Донецком бассейнах [1].
Содержание метана в шахтном газе колеблется от 1 до 98%. В качестве моторного топлива целесообразно применять шахтный метан – шахтный газ с высоким содержанием метана (до 98%). Наиболее перспективным направлением получения шахтного метана является метод добычи шахтного газа вне полей действующих шахт, путем бурения с поверхности специальных скважин с применением искусственных методов повышения газопроницаемости угольных пластов (гидроразрыв, кавитация, специальные методы обработки и т.д.). Например, в США за период 1988–2000 гг. добыча шахтного метана из специальных скважин возросла от 1 млрд.м3 до 40 мрлд.м3, и в будущем ожидается удвоение этих объемов.
В качестве моторного топлива шахтный метан может применяться в автомобильных двигателях в сжатом (компримированном) или в сжиженном (криогенном) состоянии.
При этом сжатый шахтный метан как моторное топливо имеет ряд недостатков, которые в значительной мере сдерживают его широкое применение:
• необходимость использования баллонов высокого давления для хранения компримированного газа, что приводит к значительному увеличению веса топливной системы двигателя;
• снижение дальности пробега автомобиля на одной заправке;
• повышенная опасность газобаллонной аппаратуры высокого давления;
• необходимость выполнения периодического освидетельствования оборудования, работающего под высоким давлением и т.д.
Вышеперечисленные недостатки могут быть устранены при использовании в качестве моторного топлива сжиженного шахтного метана (СШМ). Сжижение уменьшает объем газа почти в 600 раз, что позволяет, по сравнению со сжатием газа, снизить массу системы хранения шахтного метана на автомобиле в 2–4 раза, а объем – в 1.5–3 раза. Так, например, для грузового автомобиля ЗИЛ-138А, конвертированного на СШМ и оборудованного криогенной емкостью объемом 300 л, пробег на одной заправке увеличивается в 1.8 раз, а суммарная масса оборудования и топлива уменьшается почти на 600 кг по сравнению с тем же автомобилем, работающим на сжатом шахтном метане.
Сжижение шахтного метана происходит при достаточно низкой криогенной температуре (–162°С) и низком давлении (0.1 МПа). Поэтому до настоящего времени отсутствовала сравнительно дешевая технология получения СШМ.
Проведенные автором исследования по созданию индивидуальных и гаражных заправочных станций сжиженного природного газа показали, что наиболее эффективной технологией получения СШМ является применение стирлинг-технологий [2, 3], в основе которых лежит идея создания установок по сжижению метаносодержащих газов с применением работающих по циклу Стирлинга криогенных газовых машин (КГМ). Криогенные газовые машины Стирлинга представляют собой криогенераторы, основанные на принципе внешнего охлаждения, и предназначены для ожижения газов, температура конденсации которых не ниже –200°С. КГМ Стирлинга наиболее эффективны в области температуры –162°С, то есть именно той температуры, при которой происходит фазовый переход газообразного шахтного метана в жидкость [4].
Процесс ожижения шахтного метана в КГМ Стирлинга идет при атмосферном давлении, без его предварительного сжатия. Это позволяет делать установки по сжижению метана компактными и простыми в обслуживании. Важной особенностью КГМ Стирлинга является возможность сжижения 100% подаваемого газа низкого давления, в отличие от ожижителей традиционного типа (дроссельно-детандерных установок и вихревых труб), для работы которых необходимо высокое давление и наличие продукционных газопроводов для сброса несжижившейся части (до 97%) первичного газа.
В настоящее время в России серийно выпускаются и эксплуатируются несколько модификаций КГМ Стирлинга, которые входят в состав воздухоразделительных установок ЗИФ-700, ЗИФ-1002, ЗИФ-2002 и АжКж-0.05. Производительность по сжиженному шахтному метану указанных КГМ Стирлинга находится в пределах от 14 до 70 л/ч.
В диапазоне такой производительности зарубежными аналогами являются одно- и четырехцилиндровые криогенераторы SGL-1 и SGL-4 фирмы Stirling Cryogenics & Refrigeratio, позволяющие получать 19 и 80 л/ч СШМ, соответственно. Кроме того, фирмами Philips и Werkspoor освоено серийное производство более мощных многоцилиндровых КГМ Стирлинга с производительностью до 700 л/ч СШМ.
Широкий диапазон производительности существующих КГМ Стирлинга позволяет создавать различные по своему функциональному назначению станции по производству и заправке автотранспорта угольных регионов сжиженным шахтным метаном. На основе стирлинг-технологий могут быть созданы:
• индивидуальные пункты с производительностью до 40 л/ч СШМ;
• гаражные заправочные станции производительностью до 700 л/ч СШМ;
• городские (муниципальные) комплексы по сжижению шахтного метана производительностью свыше 1 т/ч СШМ.
Создание заправочных станций по производству СШМ производительностью до 500 л/ч предполагается только за счет использования КГМ Стирлинга. Для привода КГМ Стирлинга возможно использование как штатных электродвигателей, так и газовых двигателей (двигателей внутреннего сгорания или двигателей Стирлинга). Последние позволят обеспечить полную автономность заправочных станций СШМ от внешнего электроснабжения [5].
При создании установок с производительностью свыше 1 т/ч СШМ предполагается использовать как традиционные способы сжижения на основе дроссельно-детандерного цикла и вихревого эффекта (трубка Ранка), так и новый цикл сжижения природного газа (ПГ), основанный на принципе комбинированного внутреннего и внешнего охлаждения ПГ [6,7]. Внутреннее охлаждение достигается за счет изобарного расширения шахтного метана и его частичного ожижения, после чего неожиженная часть, представленная в виде насыщенных паров низкого давления, подвергается внешнему охлаждению в конденсаторе КГМ Стирлинга.
Необходимо отметить, что газобаллонное оборудование автомобиля, работающего на сжиженном шахтном метане, полностью соответствует оборудованию автомобиля, который работает на сжиженном природном газе.
На рис. 1 представлена принципиальная схема ожижительной установки, реализующая способ получения дешевого и экологически чистого горючего – сжиженного шахтного метана. Шахтный газ из скважины 1 с помощью компрессора 2 подается в блок очистки 3, где очищается от воздуха и других примесей. Остаточные примеси шахтного метаносодержащего газа (Н2О, СО2 и др.) отделяются в вымораживателе 4. В конденсаторе 6 криогенной машины Стирлинга 5 сухой и чистый шахтный метан сжижается за счет внешнего охлаждения и самотеком по линии слива 7 поступает в емкость 8 для хранения сжиженного шахтного метана. Для поддержания равного давления в газовой полости емкости 8 для хранения сжиженного шахтного метана и в конденсаторе 6 предусмотрена перемычка 9 с обратным клапаном 10, соединяющая газовую полость емкости 8 с вымораживателем 4.
Использование заправочных станций СШМ на основе КГМ Стирлинга, расположенных на территории потенциального потребителя, позволяет ежедневно заправлять транспорт перед выходом его в рейс, а после возвращения в парк сливать остаток жидкого топлива в накопительную емкость заправочной станции. В результате отпадает необходимость в баках с вакуумной изоляцией и вместо нее можно использовать другие, более дешевые виды тепловой изоляции.
На рис. 2 представлен один из вариантов новых криогенных баков для автотранспортных средств.
При эксплуатации во внутреннюю оболочку 1, изготовленную из алюминиевого сплава, заливается криогенное моторное топливо. Для изоляции топлива от внешних теплопритоков предусмотрен основной слой теплоизоляции 2, состоящий из пенополиуретана. Для дальнейшего уменьшения количества теплопритоков поверх пенополиуретанового слоя 2 накладывается дополнительный слой теплоизоляции 3, изготовленный из композиционного материала, например, стеклопластика или армированного стекловолокна. При эксплуатации транспортных средств прочный теплоизолирующий слой 3, играя роль герметичной защитной оболочки, предотвращает механическое разрушение пенополиуретанового теплоизоляционного слоя 2 и попадания в него влаги.
Широкое использование стирлинг-технологий и новых криогенных баков позволит:
• уже в ближайшее время обеспечить рынок России и стран СНГ достаточно дешевым и высокоэффективным оборудованием для производства СШМ и перевода автотранспорта угольных регионов на экологически чистый и дешевый вид моторного топлива – сжиженный шахтный метан;
• обеспечить конкурентоспособность газозаправочной техники на СШМ по отношению с традиционной;
• гарантировать устойчивое, надежное снабжение автотранспортных средств газовым топливом;
• проводить автопредприятиями угольных регионов и отдельными шахтами независимую политику поэтапного перевода автотранспортного парка на дешевое и экологически чистое моторное топливо;
• создать индивидуальные и гаражные заправочные станции производства СШМ при сравнительно небольших капитальных и эксплуатационных затратах, что обеспечит привлечение средств мелких и средних инвесторов;
• стимулировать предварительную дегазацию угольных пластов и обеспечить ее окупаемость, снизить опасность угольных полей по внезапным выбросам и взрывам газа.
Использование шахтного метана в качестве моторного топлива является наиболее приоритетным направлением в решении проблемы утилизации шахтного газа и в полной мере соответствует принятым странами-участниками Киотского протокола решениям, определяющим значительное сокращение выбросов парниковых газов в XXI веке.
Журнал «Горная Промышленность» №1 2002
Volkswagen поставил крест на компримированном природном газе | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW
Обе новости пришли в один и тот же день. В России, в Южно-Сахалинске, 2 марта открылась двухдневная конференция, посвященная «переходу на использование природного газа в качестве моторного топлива». А в Германии, в Дюссельдорфе, в немецкой экономической газете Handelsblatt вышла статья о том, что Volkswagen, крупнейший автостроитель не только в Европе, но в мире, «прощается с природным газом». Налицо кардинально разные оценки того, в каком направлении будет двигаться автомобильная отрасль.
19 CNG-моделей марок VW, Audi, Skoda и Seat
В беседе с Handelsblatt директор по развитию Volkswagen Франк Вельш (Frank Welsch) сообщил, что концерн прекращает разработку новых моделей легковых автомобилей, работающих на компримированном природном газе (КПГ или CNG). Выпуск 19 моделей марок VW, Audi, Skoda и Seat, оснащаемых в настоящее время газобаллонным оборудованием, пока продолжится, но «новых поколений этих автомобилей уже не будет».
Прага, ноябрь 2019 года: Новое поколение Skoda Octavia пока можно заказать с газовым оборудованием
Так что CNG-автомобилям осталось в лучшем случае лет семь, ведь именно столько обычно длится жизненный цикл моделей, отмечает газета. Однако уже лет через пять, указывает она, в Европе должны ввести новый экологический стандарт «Евро-7», и ряд работающих на газе моторов VW больше не будет соответствовать более строгим нормам выбросов вредных веществ. После заявлений Франка Вельша окончательно ясно, что концерн не собирается заниматься модернизацией таких двигателей, тратя на это десятки миллионов евро.
Так что вполне возможно, что Volkswagen свернет производство газовых автомобилей и раньше, особенно если объемы продаж будут и дальше падать, предупреждает Handelsblatt. О крайне низком спросе в Германии на легковые автомобили, использующие газомоторное топливо, неделей раньше в статье «Конец автомобилей на природном газе» писала и газета Die Welt.
Падение продаж газовых автомобилей в Германии
Она привела официальную статистику за 2019 год. В Германии, на крупнейшем автомобильном рынке Европы, были зарегистрированы всего 7623 новых CNG-автомобиля, что на 29,4 процента меньше, чем годом раньше. Это 0,2 процента от общего числа продаж. Одновременно, по данным Handelsblatt, число автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС), короче — заправок, которых в ФРГ и так мало, еще больше сократилось: с 867 в 2018 году до 837 на данный момент.
Легковые автомобили на газомоторном топливе не востребованы покупателями, констатировал в беседе с Handelsblatt Франк Вельш. Он уверен, что спрос и в будущем расти не будет. Поэтому Volkswagen решил не распыляться и всецело сосредоточиться на разработке и производстве электромобилей. Но тем самым концерн, скорее всего, ставит окончательный крест на автомобилях с технологией CNG. Причем не только в Германии и Европе.
Дело в том, что спрос на такие автомобили «в значительной мере удовлетворяется сейчас именно концерном Volkswagen, этот сегмент очень сильно зависит от модельной политики одного-единственного производителя», признал в беседе с Die Welt Тимм Келер (Timm Kehler). Он возглавляет организацию Zukunft Erdgas, лоббирующую в Германии более широкое использование природного газа. Членом этой организации является и дочка «Газпрома» фирма Gazprom NGV Europe, у которой 47 АГНКС в Германии и еще 16 заправок в Чехии.
Сахалинская область хочет перевести на газ половину автомобилей
Однако необходимо подчеркнуть, что эта фирма занимается на европейском рынке, как и компания «Газпром газомоторное топливо» внутри России, не только компримированным, но и сжиженным природным газом (СПГ или LNG). Данное топливо используется, как правило, не легковыми, а грузовыми автомобилями (а также судами), и оно, в отличие от CNG, считается как раз весьма перспективным, но в статье Handelsblatt не о нем идет речь.
Первая в Германии СПГ-заправка для грузовиков открылась в 2017 году
Она посвящена только CNG-автомобилям и предстоящему уходу с этого рынка главного производителя — концерна Volkswagen и всех его дочерних брендов. В результате в этом сегменте из крупных игроков останется разве что Fiat Chrysler.
Но большой вопрос, захочет ли эта итальяно-американская компания, тем более после намеченного объединения с французской группой PSA (Peugeot, Citroën, Opel, Vauxhall), и дальше обслуживать нишу, которую мировой лидер отрасли счел бесперспективной. Пусть даже родная для Fiat Италия остается по сей день, с большим отрывом от Германии, важнейшим рынком сбыта газовых автомобилей. Их общее число на дорогах страны составляет сейчас порядка 1 миллиона.
Кстати, именно Италию собирается догнать и перегнать в вопросе перевода автотранспорта на газомоторное топливо Сахалинская область, объявил зампред ее правительства Владимир Сидоренко на конференции в Южно-Сахалинске, сообщает портал Sakhalin. Info. Речь идет о том, чтобы в течение пяти лет перевести на газ половину всех автомобилей в регионе, пишет ТАСС. Губернатор области Валерий Лимаренко объявил, что власти компенсируют жителям 100 процентов затрат на соответствующее переоснащение своих легковых автомобилей. Иными словами, сделают его за счет бюджета бесплатным.
Смотрите также:
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Volkswagen ID.3: народный электромобиль
Концерн под названием «народный автомобиль» начал продажи своего главного электромобиля для массового рынка. Он призван повторить легендарный успех VW Golf. По длине и ширине ID.3 соответствует этой модели, но несколько выше. Цена в базовой комплектации: почти 30 000 евро. Минус 9 000 евро скидка до конца 2021 года. Батареи трех размеров, самая мощная должна обеспечить пробег до 550 км.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Renault Zoe: лидер немецкого рынка
Уже не первый год самый популярный в Германии электромобиль — родом из Франции. С осени 2019 Renault выпускает «полностью обновленный» вариант своего электрического бестселлера. Его теперь можно быстро подзаряжать постоянным током. В ФРГ базовая версия с дальностью пробега 300 км продается по прежней цене: от 22 000 евро. Zoe Life Z.E. 50 c более мощной батареей проезжает 395 км, но стоит 24 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Tesla Model 3: претендент на лидерство
Культовый американский автостроитель начал поставлять в Германию свою модель среднего класса в 2019 году, и она сразу стала одним из двух лидеров продаж среди электромобилей. Версию Standard Range предлагают за 45-54 000 евро, полноприводная AWD Long Range с двумя электромоторами и дорогой комплектацией может стоить порядка 65-70 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
BMW i3: испытанный ветеран
Баварский автоконцерн начал выпускать эту модель в 2013 году, став немецким первопроходцем в деле электромобильности. С тех пор с конвейера сошли, в основном на экспорт, свыше 150 тысяч машин. В Германии i3 несколько раз был в тройке лидеров. Развивать дальше эту модель BMW не намерен, но и снимать с производства после семи лет тоже пока передумал: больно хорошо она продается за 38-42 000 евро.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Opel Corsa-e: электрический вариант
Corsa вот уже четыре десятилетия — популярный в ФРГ бренд автомобиля малого класса. Осенью 2019 началось производство шестого поколения этой модели, и ее рекламирует Юрген Клопп — тренер футбольного клуба «Ливерпуль». В ролике он садится за руль именно электрического варианта, который компания Opel выпускает наряду с бензиновым и дизельным. Те стоят 14-18 000 евро, а электромобиль — почти 30 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Seat Mii electric: доступная малютка
Свой первый электромобиль вывела на рынок испанская дочка Volkswagen. С Seat Mii, варианта VW up!, сняли бензиновый двигатель, и впредь малютку будут производить только с электрическим мотором. В компании считают, что для типично городского автомобиля дальность пробега в 260 км и 83 лошадиные силы вполне достаточно. Цена — от 20 650 евро. А если еще вычесть субсидии…
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Nissan Leaf: недооцененный чемпион
Японцы первыми разработали электромобиль для массового производства и с 2010 года выпустили уже свыше 400 тысяч машин, что сделало Nissan Leaf мировым чемпионом продаж. Однако в ФРГ, в отличие от США, Японии, Норвегии и Великобритании, эта модель особо популярной не стала, хотя и входила в Топ 10. Базовый вариант стоит сейчас от 37 000 евро, Leaf e+ с более мощной батарей — примерно 45 000.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Hyundai Kona Elektro: компактный SUV
Южнокорейский концерн называет эту выпускаемую с 2018 года модель «первым полностью электрическим компактным SUV в Европе». На станциях быстрой зарядки вариант Kona Elektro Trend с двигателем мощностью 150 кВт (204 лошадиные силы) заряжается меньше, чем за час, а дальность пробега составляет при идеальных условиях до 449 км. Цена — от 42 000 евро, базовый вариант примерно на 8 000 дешевле.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Audi e-tron: настоящий внедорожник
Свой первый электрический SUV дочка концерна Volkswagen выпустила в 2019 году для привычного ей премиум-сегмента — и сразу попала в ФРГ в Топ 10 среди электромобилей. Полноприводный Audi e-tron 50 quattro с двумя моторами стоит в Германии от 69 000 евро, включая 19% НДС, а 55 quattro мощностью 300 кВт и дальностью пробега до 430 км — от 81 000. Хотя часть можно вернуть с помощью субсидий.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Mercedes EQC: батарейный «Мерседес»
Концерн Daimler выбрал для продвижения на рынке Германии своего первого внедорожника на электрической тяге рекламный слоган «Это «Мерседес» среди электромобилей». Его цена — от 71 000 евро, мощность — 300 кВт, дальность пробега при идеальных условиях — 470 км, максимальная скорость — 180 км в час. Полноприводный электромобиль с двумя моторами испытывали, в частности, в условиях шведской зимы.
Какие электромобили можно купить в Германии в 2020 году
Porsche Taycan 4S: «уцененный» спорткар
Электромобиль за 185 000 евро? Именно столько стоит Taycan Turbo S. Осенью 2019 года его начала выпускать компания Porsche, прославившаяся спортивными автомобилями. Модель Turbo обойдется в 152 000. Чтобы несколько расширить круг потенциальных покупателей, прибавили третий вариант: Taycan 4S «всего» за 105 000. Его мощность — 390 кВт, дальность пробега — 330-400 км.
Автор: Андрей Гурков
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ LNG (СПГ) В КАЧЕСТВЕ ГАЗОМОТОРНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ КРУПНОГАБАРИТНОГО ТАНСПОРТА
Актуальность газомоторного топлива обуславливает целый рад факторов.
- Нестабильность и рост цен на нефтепродукты.
- Дешевизна и эффективность природного газа, как топлива.
- Увеличение пробега и срока службы транспорта при использовании метана.
- Использование природного газа — одно из важнейших средств глобального снижения выбросов СО2.
На сегодняшний день в качестве моторного топлива используют два типа газа:
Пропан-бутан — сжиженный газ (LPG — Liquified Petroleum Gas), полученный при добыче и переработке нефти.
Метан — в виде сжатого природного газа CNG или сжиженного природного газа LNG.
Пропан-бутан и метан отличаются друг от друга не только по физическим и химическим свойствам, но и эксплуатационным характеристикам — в пользу метана. Метан дешевле, безопаснее и удобнее в применении, поэтому он становится все более привлекательной альтернативой не только пропану, но и бензину и дизельному топливу.
Факт. Метан официально имеет наивысший класс безопасности среди горючих веществ. Это означает, что он воспламеняется гораздо тяжелее, чем бензин или пропан-бутан.
10 ПРЕИМУЩЕСТВ LNG-ТОПЛИВА (МЕТАНА)
- Возможность заправки топливом в отдалённых районах, где нет магистральных трубопроводов.
- LNG — наиболее чистое и экологичное топливо.
- Увеличение дальности пробега автотранспорта, а также увеличение в 1,5-2 раза срока эксплуатации двигателя.
- Нет необходимости работать с компрессорным оборудованием — агрегатами, ёмкостями, работающими под высоким давлением.
- Возможность получения качественного продукта прямо на местах добычи или на газораспределительной станции.
- Низкий удельный показатель массы оборудования к единице перевозимого газа.
- Увеличение полезного коммерческого объёма в транспортных средствах.
- Высокий коэффициент использования заправщиков LNG за счёт низкого остаточного давления.
- Финансовая выгода, которая особенно ощущается при переоборудовании крупногабаритной, с/х техники или всего автопарка предприятия на работу на LNG.
- Прогрессивность. Переход на LNG — мировая тенденция, тренд, который поддерживают и укрепляют страны с развитой и развивающейся экономикой
В ЧЕМ ЭФФЕКТИВНОСТЬ LNG-ТОПЛИВА ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТА
Как топливо, LNG может использоваться практически во всех дизельных двигателях. Газ смешивается с дизельным топливом и поступает в камеру сгорания. Учитывая высокую калорийность метана, объём топлива, который замещается газом достигает 60-70%, что значительно уменьшает затраты на работу транспортных средств. Топливные двигатели, работающие на смеси дизельного топлива и метана, получают более высокую производительность — крутящий момент, мощность и эффективность по сравнению с аналогичным замещением дизельного топлива пропан-бутаном (LPG). Для современных двигателей с электронным зажиганием метан является идеальным топливом. Он легко перемешивается с воздухом в камере сгорания и обеспечивает оптимальное распределение смеси воздуха и топлива. Метан обладает высокими антидетонационными свойствами. Это позволяет применять высокую степень сжатия (12:1) и значительно повышать мощность двигателя.
Статистика показывает: средний объём замещения дизельного топлива метаном составляет 60%. Можно достигнуть еще больших показателей замещения топлива газом — за счет более серьезных модификаций двигателя.
После переоборудования, двигатель в любой момент может вернуться в режим использования только дизельного топлива — с помощью ручного режима переключения. Такая необходимость может возникнуть, например, в случае, если закончится метан в баках транспортного средства.
МЕТАН ГАРАНТИРУЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДВИГАТЕЛЮ
Слухам о том, что газ портит двигатель, метан обязан пропан-бутану. Состав этой смеси непостоянен, поэтому существует риск заправить автомобиль некачественным газом или топливом, не соответствующим сезону. В случае с метаном, состав которого однороден, это невозможно. Метан — чистое топливо, которое не подвергается никакой обработке, кроме очистки, осушки и сжатия в компрессоре. Кроме того, при использовании метана масляная пленка с цилиндров не смывается, как в случае с бензином или дизелем, что обеспечивает оптимальный режим работы и смазки двигателя, значительно снижая его износ. А также не возникает детонация в цилиндрах, что снижает нагрузку на элементы цилиндропоршневой и кривошипно-шатунной группы.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ LNG НА ТРАНСПОРТЕ
Лидеры автостроения активно вовлечены в развитие сферы LNG, и уже сегодня выпускают автомобили, адаптированные под потребление сжиженного природного газа. Mercedes, Volkswagen, Volvo, Opel, Audi и многие другие, уже наладили массовый выпуск метановых автомобилей. Эти модели ни в чём не уступают бензиновым аналогам, а по ряду показателей превосходят их.
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ ОБУСЛОВЛЕНЫ РЯДОМ ФАКТОРОВ
- Потенциал к развитию перед LPG и CNG. В силу химических, физических, экологических качеств LNG имеет ряд преимуществ.
- Компактность оборудования — важная опция для размещения на действующих либо новых АЗС.
- Возможность разворачивания сети АЗС в городской черте. Во многих развитых странах разрешено строить АГНКС в жилых кварталах.
- Независимость. Регазификация LNG и заправка автомобилей — не требует наличия газопровода и больших площадей.
- Безопасность. По физическим свойствам метан — наиболее безопасное топливо. Поэтому оборудование LNG значительно безопаснее любой АЗС.
В настоящее время в Украине эксплуатируется около 100 тыс. транспортных средств, использующих природный газ в качестве моторного топлива или 0,2% всего автопарка страны. Сегодня на территории Украины действует 310 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС).
Переоборудование автотранспорта под потребление метана (сжиженного природного газа) в качестве газомоторного топлива — одно из основных направлений деятельности компании A-Energy.
Алессандро Вольта | Биография, факты, батарея и изобретение
Алессандро Вольта , полностью Конте Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта , (родился 18 февраля 1745 года, Комо, Ломбардия [Италия] — умер 5 марта 1827 года, Комо), итальянец физик, чье изобретение электрической батареи предоставило первый источник постоянного тока.
Популярные вопросы
Как Алессандро Вольта прославился?
Что осталось от Алессандро Вольты?
Батарея Алессандро Вольта была простым и надежным источником электрического тока, который позволил ученым изучать электричество лучше, чем с помощью предыдущих источников, таких как лейденская банка, и позволил разработать новые технологии, работающие на электричестве.
Чем занимался Алессандро Вольта?
В 1800 году, когда Алессандро Вольта изобрел батарею, он был профессором физики в Университете Павии в Италии.
Что изобрел Алессандро Вольта?
Вольта стал профессором физики в Королевской школе Комо в 1774 году. В 1775 году его интерес к электричеству привел его к усовершенствованию электрофора, устройства, используемого для генерации статического электричества. Он открыл и выделил метан в 1776 году. Три года спустя он был назначен на кафедру физики в Университете Павии.
В 1791 году друг Вольты Луиджи Гальвани объявил, что контакт двух разных металлов с мышцами ног ободранной лягушки приводит к генерации электрического тока, который вызывает подергивание ноги. Гальвани интерпретировал это как новую форму электричества, обнаруженную в живых тканях, которую он назвал «животным электричеством». Вольта чувствовал, что лягушка просто проводит ток, протекающий между двумя металлами, который он назвал «металлическим электричеством». Он начал экспериментировать в 1792 году только с металлами.(Он обнаруживал слабый ток электричества между дисками из разных металлов, помещая их на свой язык.) Вольта обнаружил, что ткани животных не нужны для выработки тока. Это вызвало много споров между приверженцами животного электричества и защитниками металлического электричества, но с его объявлением о первой электрической батарее в 1800 году победа была обеспечена для Вольты.
Известная как гальваническая батарея или гальваническая колонна, батарея Вольта состояла из чередующихся дисков из цинка и серебра (или меди и олова), разделенных бумагой или тканью, пропитанной соленой водой или гидроксидом натрия.Его изобретение, простой и надежный источник электрического тока, который не нужно было перезаряжать, как лейденская банка, быстро привело к новой волне электрических экспериментов. В течение шести недель после объявления Вольты английские ученые Уильям Николсон и Энтони Карлайл использовали гальваническую батарею для разложения воды на водород и кислород, открыв, таким образом, электролиз (как электрический ток приводит к химической реакции) и создали область электрохимии.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчасВ 1801 году в Париже Вольта продемонстрировал генерацию электрического тока своей батареей перед Наполеоном, который сделал Вольту графом и сенатором королевства Ломбардия. Австрийский император Франциск I назначил его директором философского факультета Падуанского университета в 1815 году. В 1881 году в его честь был назван вольт, единица электродвижущей силы, движущей ток.
Алессандро ВольтаАлессандро Вольта демонстрирует свое генерация электрического тока батареей до Наполеона (сидящего) в Париже в 1801 году.
© Photos.com/ThinkstockНовый способ использования отработанного метана | MIT News
Метан, огромный природный ресурс, часто утилизируется путем сжигания, но новые исследования ученых Массачусетского технологического института могут облегчить улавливание этого газа для использования в качестве топлива или химического сырья.
Многие нефтяные скважины сжигают метан — самый крупный компонент природного газа — в процессе, называемом сжиганием, при котором в настоящее время ежегодно расходуется 150 миллиардов кубических метров газа и генерируется ошеломляющие 400 миллионов тонн углекислого газа, что делает этот процесс значительным. способствует глобальному потеплению.Однако если позволить газу уйти несгоревшим, это приведет к еще большему ущербу для окружающей среды, потому что метан является еще более сильным парниковым газом, чем углекислый газ.
Почему весь этот метан тратится впустую, когда в то же время природный газ рекламируется как важный «мостовой» вид топлива, поскольку мир отказывается от ископаемого топлива, и является центральным элементом так называемой революции сланцевого газа? Ответ, как говорят в бизнесе с недвижимостью, прост: местоположение, местоположение, местоположение.
Скважины, в которых сжигается метан, в основном используются для добычи нефти; метан — просто побочный продукт.Там, где это удобно, метан улавливается и используется для выработки электроэнергии или производства химикатов. Однако для охлаждения и сжатия метана необходимо специальное оборудование, а для его транспортировки необходимы специальные герметичные контейнеры или трубопроводы. Во многих местах, таких как морские нефтяные платформы или удаленные нефтяные месторождения, удаленные от необходимой инфраструктуры, это просто экономически невыгодно.
Но теперь профессор химии Массачусетского технологического института Йогеш Сурендранатх и трое его коллег нашли способ использовать электричество, которое потенциально может поступать из возобновляемых источников, для преобразования метана в производные метанола, жидкости, которая может быть превращена в автомобильное топливо или использоваться в качестве предшественник различных химических продуктов.Этот новый метод может позволить более дешевую конверсию метана на удаленных объектах. Результаты, описанные в журнале ACS Central Science , могут проложить путь к использованию значительного количества метана, который в противном случае полностью расходуется впустую.
«Это открытие открывает двери для новой парадигмы химии конверсии метана», — говорит Джиллиан Демпси, доцент кафедры химии Университета Северной Каролины, которая не принимала участия в этой работе.
Существующие промышленные процессы превращения метана в жидкие промежуточные химические формы требуют очень высоких рабочих температур и большого капиталоемкого оборудования.Вместо этого исследователи разработали низкотемпературный электрохимический процесс, который будет непрерывно пополнять каталитический материал, который может быстро осуществить преобразование. Эта технология потенциально может привести к «относительно недорогому добавлению на месте к существующим устьевым операциям», — говорит Сурендранат, доцент кафедры химии Массачусетского технологического института, профессор по развитию карьеры Пола М. Кука.
Электроэнергия для питания таких систем может поступать от ветряных турбин или солнечных батарей, расположенных поблизости от объекта, говорит он.Этот электрохимический процесс, по его словам, может обеспечить способ конверсии метана — процесс, также известный как функционализация — «удаленно, там, где находится много« замороженных »запасов метана».
По его словам, «метан уже играет ключевую роль в качестве переходного топлива». Но количество этого ценного топлива, которое сейчас просто сжигается, говорит он, «ошеломляет». Это огромное количество потраченного впустую природного газа можно увидеть даже на спутниковых снимках Земли в ночное время, в таких областях, как нефтяные месторождения Баккен в Северной Дакоте, которые из-за факелов светятся так же ярко, как большие мегаполисы.По оценкам Всемирного банка, сжигание метана в факелах во всем мире приводит к отходам, эквивалентным примерно одной пятой потребляемого в США природного газа.
Когда этот газ сжигают, а не выпускают напрямую, Сурендранат говорит, что «вы уменьшаете вред окружающей среде, но вы также тратите впустую энергию». По его словам, поиск способа конверсии метана с достаточно низкими затратами, чтобы сделать его практичным для удаленных объектов, «было большой проблемой в химии на протяжении десятилетий». Преобразование метана становится таким трудным из-за того, что углерод-водородные связи в молекуле метана сопротивляются разрыву, и в то же время существует риск переусердствовать с реакцией и закончиться неконтролируемым процессом, разрушающим желаемый конечный продукт.
Катализаторы, которые могут выполнять эту работу, изучались в течение многих лет, но для них обычно требуются агрессивные химические вещества, ограничивающие скорость реакции, — говорит он. Ключевым новым достижением было добавление электрической движущей силы, которую можно было точно настроить для создания более мощных катализаторов с очень высокими скоростями реакции. «Поскольку мы используем электричество для управления процессом, это открывает новые возможности для того, чтобы сделать процесс более быстрым, избирательным и переносимым, чем существующие методы», — говорит Сурендранат.И, кроме того, «мы можем получить доступ к катализаторам, которые никто не наблюдал раньше, потому что мы генерируем их по-новому».
Результатом реакции является пара жидких химикатов, метилбисульфат и метансульфоновая кислота, которые могут быть дополнительно переработаны для получения жидкого метанола, ценного промежуточного химического соединения для топлива, пластмасс и фармацевтических препаратов. Дополнительные технологические операции, необходимые для получения метанола, остаются очень сложными и должны быть усовершенствованы, прежде чем эту технологию можно будет внедрить в промышленном масштабе.Исследователи активно совершенствуют свой метод, чтобы справиться с этими технологическими препятствиями.
«Эта работа действительно выделяется тем, что она не только сообщает о новой системе для селективной каталитической функционализации метана в прекурсоры метанола, но и включает подробное понимание того, как система способна осуществлять эту селективную химию. Механистическая информация будет способствовать превращению этого захватывающего открытия в промышленную технологию », — говорит Демпси.
В исследовательскую группу входили постдоктор Мэтью О’Рейли и докторанты Ребекка Соён Ким и Сокджун О, все из химического факультета Массачусетского технологического института.Работа была поддержана итальянской энергетической компанией Eni S.p.A. через MIT Energy Initiative.
Природный газ — гораздо более «грязный» источник энергии с точки зрения углерода, чем мы думали.
В разгар летних полевых работ в Гренландии в 2015 году Бенджамин Хмиэль и его команда пробурили замерзшие внутренности массивного ледяного щита, периодически вытаскивая вверх по куску кристаллического льда размером с двигатель мотоцикла. Лед стал частью ответа на вопрос, который мучил ученых в течение многих лет: сколько метана в атмосфере, одном из самых мощных источников глобального потепления, поступает из нефтегазовой промышленности?
Раньше считалось, что геологические источники, такие как просачивание вулканов и загазованные грязевые котлы, выбрасывают около 10 процентов метана, который ежегодно попадает в атмосферу.Но новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature , , предполагает, что природные геологические источники составляют гораздо меньшую долю метана в сегодняшней атмосфере. Вместо этого исследователи говорят, что метан, скорее всего, связан с промышленностью. В сумме результаты показывают, что мы недооценили влияние метана на добычу ископаемого топлива до 40 процентов.
Это и плохие новости для изменения климата, и хорошие, — говорит Хмиэль, ведущий автор исследования и исследователь из Рочестерского университета.Плохо, потому что это означает, что добыча нефти и газа оказала более беспорядочное, большее влияние на бюджет парниковых газов, чем предполагали ученые. Но Хмиэль находит результат обнадеживающим почти по той же причине: чем больше выбросов метана может быть связано с деятельностью человека, такой как добыча нефти и газа, тем более строгий контроль означает, что директивные органы, предприятия и регулирующие органы должны решить проблему.
«Если мы подумаем об общем количестве метана в атмосфере как о ломтиках пирога — один кусок от жвачных животных, другой — от водно-болотных угодий.Мы привыкли думать, что кусок геологического метана был слишком большим », — говорит Хмиэль. «Итак, мы говорим, что кусок пирога с ископаемым топливом больше, чем мы думали, и мы можем иметь большее влияние на размер сегмента, потому что это то, что мы можем контролировать».
Метан, «мостовое» топливо — но мост, куда?Мощный парниковый газ, углеродное ядро метана и водородные рукава расположены в конфигурации, которая делает его исключительным при поглощении тепла.В 20-летнем масштабе молекула метана примерно в 90 раз эффективнее улавливает тепло в атмосфере, чем молекула углекислого газа, парникового газа, который в наибольшей степени контролирует потепление Земли в долгосрочной перспективе.
После промышленной революции концентрации метана в атмосфере увеличились как минимум на 150 процентов. Из-за его эффективности, чем больше его в воздухе, тем сложнее будет удержать температуру на планете от взлета и по сравнению с глобальными климатическими целями.
Метан также является главным действующим лицом в глобальной научной загадке, длившейся десятилетия: откуда именно берется весь дополнительный метан, нагревающий атмосферу сегодня? Это коровья отрыжка или рисовые поля? Утечки при добыче нефти и газа? Вздымающиеся газовые грязевые вулканы или просачивающиеся по движущимся пластам Земли?
За последние несколько десятилетий, когда все громче звучали призывы сократить выбросы углекислого газа, а технологии сбора природного газа, такие как гидроразрыв, стали дешевле, многие угольные электростанции в Соединенных Штатах и за рубежом были выведены из эксплуатации.В США с 2010 года закрылось более 500 угольных электростанций. Во многих случаях их заменяют электростанции, работающие на природном газе (который состоит в основном из метана), которые в настоящее время обеспечивают почти 40 процентов потребностей США в энергии.
Метан горит более эффективно, чем уголь, что делает его лучшим вариантом с точки зрения затрат на выбросы углерода и загрязнения воздуха, чем уголь. Он также остается в атмосфере гораздо меньше времени, чем CO2 — в среднем девять лет, по сравнению с сотнями CO 2 .
Из-за своих характеристик природный газ часто рекламировался как «мостовое топливо», помогающее плавно перейти к углеродно-нейтральному энергетическому будущему. Заводы по производству природного газа удовлетворяют потребности в энергии сегодня, в то время как развиваются возобновляемые или углеродно-отрицательные технологии.
«Возникает вопрос: это мостовое топливо или оно будет использоваться еще очень долго?» говорит Шейла Олмстед, экономист-эколог из Техасского университета в Остине. «Рынок говорит нам, что он, вероятно, будет существовать еще долго.”
Однако климатическая стоимость природного газа основывалась на основном предположении: общие выбросы углерода от природного газа меньше, чем от других источников. Но в последние годы флотилия научных исследований поставила это предположение под сомнение, в первую очередь из-за того, сколько газа теряется в процессе производства.
Если утечек или потерь очень мало — менее нескольких процентов от общего количества извлеченного газа — математика окупается или выходит вперед.Но если этот «уровень утечки» превысит 1 процент от общего объема извлеченного газа, бюджет станет размытым, говорит Роберт Ховарт, ученый-климатолог из Корнелла.
Одно недавнее исследование показало, что широко используемая «скорость утечки» газа в процессе добычи природного газа в США может составлять более 2 процентов. Другие, изучив конкретные «сверхизлучатели» в основных регионах бурения США, обнаружили еще большую утечку.
«За последние несколько лет исследований я бы сказал, что все аргументы в пользу использования метана в качестве топлива для мостов действительно исчезли», — говорит Ховарт.«Но если мы вернемся и скажем, что нам действительно нужен природный газ на какое-то время, этот расчет будет зависеть от точки безубыточности метана. И мы не уверены, что близки к этому ».
Критически важно постепенно сократить выбросы CO2, подчеркивает Джессика Транчик, эксперт по энергетике из Массачусетского технологического института, потому что это то, что будет удерживать планету от долгосрочного потепления. Но для достижения климатических целей, которых мир пытается достичь прямо сейчас, — удерживая температуру воздуха от повышения температуры до 3,6 градусов по Фаренгейту (2 градуса по Цельсию), установленных Парижским соглашением 2015 года, — также крайне важно не допустить утечки любого лишнего метана в атмосферу.
«Невозможно достичь этих климатических целей с помощью метана в смеси», — говорит Лена Хёглунд Исакссон, эксперт по парниковым газам из Австрийского международного института прикладного системного анализа.
(См. Метан, вытекающий из утечки на месторождении природного газа недалеко от Лос-Анджелеса).
У льда есть ответыЧрезвычайно сложно определить, сколько метана в атмосфере поступает из источников, таких как бурение или сжигание нефти и газа, сколько поступает из других источников, находящихся под влиянием человека, таких как сельское хозяйство и сколько поступает из природных источников, таких как просачивание вулканов.
Откуда он приходит, определяет, что люди могут с этим поделать. Если это нефть и газ, мы можем исправить системы, чтобы производить меньше. Если это вулканы, у нас может быть меньше возможностей управлять выбросами.
«Это похоже на детектив, — говорит Хёглунд Исакссон.
В прошлом ученые делали оценки того, сколько так называемого природного метана поступает из геологических источников, путешествуя к конкретному просачиванию или грязному вулкану и очень тщательно измеряя его выбросы. Затем ученые расширили бы масштабы этих наблюдений, чтобы сделать оценку для всей планеты.Используя эту стратегию, по большинству оценок годовой вклад метана из природных геологических источников составляет около 50 тераграмм в год, что составляет около 10 процентов от общего годового количества выбрасываемого метана. По последним оценкам, общий годовой вклад метана от добычи и сжигания ископаемого топлива составляет чуть менее 200 тераграмм.
Команда Хмиэля подозревала, что геологические источники на самом деле могут быть даже меньше — и у них было место, чтобы проверить это подозрение: широкий плоский ледяной щит Гренландии. Лед там, погребенный на глубине более 100 метров под поверхностью, датируется еще до начала промышленной революции в 1800-х годах, поэтому доиндустриальный метан был захвачен внутри крошечных пузырьков воздуха в его замороженной решетке.
Они выкопали более 2 000 фунтов льда. Затем они высосали метансодержащий воздух из пузырьков, застрявших во льду.
Метан из природных геологических источников имеет несколько иной химический состав, чем метан из других источников, например, из водно-болотных угодий. Метан, высосанный из 250-летнего льда, содержал следы лишь крошечного количества геологического метана. А поскольку образцы были получены до начала промышленной революции и одновременного увеличения количества метана из угля и нефти, следов метана из ископаемого топлива не было.
Напротив, образцы, полученные после начала промышленной революции, показали характерный отпечаток ископаемого топлива.
Но главный вывод заключался в том, как мало метана из геологических источников было во льду: не более 5 тераграмм метана, выбрасываемого в атмосферу в год в те дни, когда еще не было ископаемого топлива. Маловероятно, что геология изменилась за такое короткое время, поэтому эта оценка, по словам Хмиля, также является хорошим предположением о том, какой вклад геология вносит сегодня.
Важно отметить, что этот вклад в 10 раз меньше других оценок, включая те, которые используются Агентством по охране окружающей среды США и Межправительственной группой экспертов по изменению климата, которые используются для научных оценок и политических решений.
В целом, ученые давно точно знают, сколько метана содержится в атмосфере. Это число не изменилось: ежегодно в атмосфере собирается около 570 тераграмм метана. Но если природных геологических источников намного меньше, то разницу должен компенсировать какой-то другой источник.Команда также может продемонстрировать, что наиболее вероятным источником являются нефтегазовые операции.
Если нефтегазовые операции оказали гораздо большее влияние на выбросы метана, чем считалось ранее, подумал Хмиэль, это также означает, что они могут очистить эти выбросы — как за счет уменьшения количества используемого газа, так и за счет очистки утечек, факелов и т. Д. и другие отходы технологического процесса.
«Энергетические компании, которые в настоящее время выбирают, сосредоточиться ли на ветряной и солнечной энергии или на газе, — если они выберут газ, важно понимать, что эта станция будет существовать в течение десятилетий», — говорит Олмстед.
«Они обладают реальной выносливостью, значительно превышающей срок годности, указанный на паспортной табличке. Зная это, меняет ли это решения, которые мы принимаем сегодня? Что мы повлияем на выбросы метана на 10, 20, 30, 40 лет в будущем? »
Метан 101: Что такое метан и почему он важен?
Что такое метан?
Метан — это невидимый газ без запаха, который находится в естественных условиях под землей и под дном океана. Он также выбрасывается в атмосферу в результате ряда естественных биологических процессов.Это органическое соединение с химической формулой Ch5, и это ключевой компонент природного газа, который выделяет энергию при сгорании.
Почему метан важен для изменения климата?
В качестве источника топлива природный газ является самым чистым горючим углеводородом, на его долю приходится половина выбросов парниковых газов (ПГ) по сравнению с углем, когда он используется для выработки электроэнергии.
При попадании в атмосферу метан способствует выбросам парниковых газов. По объему выбросов метана в мире намного меньше, чем выбросов углекислого газа.Однако метан обладает значительно большей способностью удерживать тепло в атмосфере, чем углекислый газ.
Сокращение выбросов метана — важный способ решения проблемы изменения климата. Хотя некоторые источники метана встречаются в природе, существует ряд возможностей для сокращения выбросов метана, вызванных или созданных в результате деятельности человека, такой как разработка нефти и газа, определенные методы ведения сельского хозяйства и использование свалок.
Источники выбросов метана
Метан выбрасывается из ряда антропогенных и природных источников.Источники включают:
- Сжигание топлива автотранспортными средствами;
- Разработка углеводородов (уголь, нефть и природный газ);
- Промышленные процессы, такие как производство алюминия;
- Производство электроэнергии;
- Лесные пожары и сжигание отходов растениеводства;
- Домашний скот и термиты при переваривании органических веществ;
- Разложение органических материалов на свалках и заболоченных территориях.
Выбросы метана от нефти и природного газа
При операциях с нефтью и природным газом метан выделяется из небольших утечек из клапанов и другого оборудования, используемого при бурении и добыче нефти и природного газа.Эти утечки являются непреднамеренными и могут происходить из-за уплотнений насоса, предохранительных клапанов и регулирующих клапанов.
Кроме того, метан иногда выделяется во время сброса газа и при неполном сгорании во время факельного сжигания (сжигание на факеле и сброс газа являются контролируемым сжиганием или выпуском газов в рамках обычных операций по добыче нефти и газа, соответственно)
Что делает Канада с выбросами метана?
В Британской Колумбии, Альберте и Саскачеване действуют правила сжигания на факелах и сброса газов из добывающих отраслей.Хотя сжигание на факеле и сброс газа иногда необходимы как часть повседневных операций, нормативные акты и передовые отраслевые практики содержат рекомендации по обеспечению контроля и предотвращения этих действий, когда это возможно.
В целом в Канаде действуют нормы мирового класса по сокращению выбросов метана и других парниковых газов. Нормативные цели Канады по управлению выбросами были впервые введены в 1998 году через Стратегический альянс чистого воздуха (CASA). С тех пор они были дополнительно усовершенствованы; Например, в 2010 году Альберта ввела требование о программах LDAR (обнаружение и ремонт утечек) на газовых заводах и компрессорных станциях.Совсем недавно как Альберта, так и Британская Колумбия представили планы лидерства в области климата, которые включают цели по сокращению выбросов метана. Кроме того, федеральное правительство работало с правительствами провинций и территорий над созданием Панканадского рамочного соглашения по экологически чистому росту и изменению климата, которое включает обязательство сократить выбросы метана из нефти и природного газа на 40–45 процентов к 2025 году.
Нефтяная и газовая промышленность взяла на себя обязательство поддерживать провинциальные и федеральные цели по сокращению выбросов метана.Это сокращение станет возможным за счет улучшения процессов, оборудования и технологий. Промышленность разрабатывает множество инноваций, таких как использование солнечных панелей для питания насосов и систем, предназначенных для улавливания сбрасываемого газа из компрессоров, с использованием этого газа в качестве топлива для двигателей компрессоров. Также проводятся обширные исследования технологий, предназначенных для улучшения обнаружения, количественной оценки и смягчения последствий метана.
Дополнительное чтение
Окружающая среда и изменение климата Канада: потенциал глобального потепления метана
Инфографика CAPP: Природный газ — это энергия завтрашнего дня
Объяснение природного газа — U.S. Управление энергетической информации (EIA)
Что такое природный газ?
Природный газ — это ископаемый источник энергии, который образовался глубоко под поверхностью земли. Природный газ содержит множество различных соединений. Самый крупный компонент природного газа — это метан, соединение с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода (Ch5). Природный газ также содержит меньшие количества сжиженного природного газа (ШФЛУ, который также является сжиженным углеводородным газом) и неуглеводородных газов, таких как диоксид углерода и водяной пар.Мы используем природный газ в качестве топлива, а также для производства материалов и химикатов.
Как образовался природный газ?
От миллионов до сотен миллионов лет назад и за длительные периоды времени остатки растений и животных (например, диатомовых водорослей) образовывали толстые слои на поверхности земли и на дне океана, иногда смешанные с песком, илом и карбонатом кальция. . Со временем эти слои оказались погребенными под песком, илом и камнями. Давление и тепло превратили часть этого богатого углеродом и водородом материала в уголь, часть в нефть (нефть), а часть в природный газ.
Где находится природный газ?
В некоторых местах природный газ проникал в большие трещины и промежутки между слоями вышележащих пород. Природный газ, обнаруженный в этих типах пластов, иногда называют условным природным газом . В других местах природный газ находится в крошечных порах (пространствах) в некоторых формациях из сланца, песчаника и других типов осадочных пород. Этот природный газ называется сланцевым газом или плотным газом , а иногда его называют нетрадиционным природным газом .Природный газ также встречается с месторождениями сырой нефти, и этот природный газ называется попутный природный газ . Залежи природного газа находятся на суше, а некоторые находятся на шельфе и глубоко под дном океана. Тип природного газа, обнаруженного в угольных месторождениях, называется метаном угольных пластов .
Источник: адаптировано из информационного бюллетеня Геологической службы США 0113-01 (общественное достояние)
Нажмите для увеличения
Операторы готовят отверстие для взрывных устройств, используемых при сейсморазведке
Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)
Как мы находим природный газ?
Поиск природного газа начинается с геологов, изучающих строение и процессы на Земле.Они определяют типы геологических формаций, которые могут содержать залежи природного газа.
Геологи часто используют сейсмические исследования на суше и в океане, чтобы найти подходящие места для бурения скважин на природный газ и нефть. Сейсмические исследования создают и измеряют сейсмические волны в земле, чтобы получить информацию о геологии горных пород. Для сейсморазведки на суше может использоваться самосвал , который имеет вибрирующую подушку, которая ударяет по земле для создания сейсмических волн в подстилающей породе.Иногда используются небольшие количества взрывчатки. Сейсмические исследования, проводимые в океане, используют взрывы звука, которые создают звуковые волны, чтобы исследовать геологию под дном океана.
Если результаты сейсморазведки показывают, что на участке есть потенциал для добычи природного газа, пробурена и испытана разведочная скважина. Результаты теста предоставляют информацию о качестве и количестве природного газа, доступного в ресурсе.
Бурение скважин на природный газ и добыча природного газа
Если результаты испытательной скважины показывают, что в геологической формации достаточно природного газа для добычи и получения прибыли, пробурены одна или несколько эксплуатационных (или эксплуатационных) скважин.Скважины природного газа могут быть пробурены вертикально и горизонтально в пластах, содержащих природный газ. В традиционных месторождениях природного газа природный газ обычно легко течет вверх по скважинам на поверхность.
В Соединенных Штатах и некоторых других странах природный газ добывается из сланцев и других типов осадочных пород путем вытеснения воды, химикатов и песка в скважину под высоким давлением. Этот процесс, называемый гидроразрывом или гидроразрывом , и иногда называемый нетрадиционной добычей, разрушает пласт, высвобождает природный газ из породы и позволяет природному газу течь в скважины и вверх на поверхность.В верхней части скважины на поверхности природный газ подается в сборные трубопроводы и направляется на заводы по переработке природного газа.
Поскольку природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса, компании, работающие в сфере природного газа, добавляют меркаптан в природный газ, чтобы придать ему отчетливый и неприятный запах, чтобы помочь обнаружить утечки в трубопроводах природного газа. Меркаптан — безвредное химическое вещество, пахнущее тухлыми яйцами.
Переработка природного газа для продажи и потребления
Природный газ, забираемый из скважин природного газа или сырой нефти, называется влажным природным газом , потому что наряду с метаном он обычно содержит ШФЛУ — этан, пропан, бутаны и пентаны — и водяной пар.Устьевой природный газ может также содержать неуглеводороды, такие как сера, гелий, азот, сероводород и диоксид углерода, большая часть которых должна быть удалена из природного газа перед его продажей потребителям.
Из устья скважины природный газ направляется на перерабатывающие предприятия, где удаляются водяной пар и неуглеводородные соединения, а ШФЛУ отделяется от влажного газа и продается отдельно. Некоторое количество этана часто остается в обработанном природном газе. Отделенный ШФЛУ называется сжиженными газами завода по производству природного газа (NGPL), а переработанный природный газ называется сухой , потребительского качества или трубопроводного качества природным газом.Часть устьевого природного газа достаточно сухая и без обработки удовлетворяет стандартам трубопроводной транспортировки. Химические вещества, называемые одорантами, добавляются в природный газ, чтобы можно было обнаружить утечки в газопроводах. Сухой природный газ по трубопроводам направляется в подземные хранилища или в распределительные компании, а затем потребителям.
В местах, где нет трубопроводов природного газа для отвода попутного природного газа, добытого из нефтяных скважин, природный газ может быть повторно закачан в нефтеносный пласт, либо его можно сбросить или сжечь (сжигать на факеле).Повторная закачка нерыночного природного газа может помочь поддерживать давление в нефтяных скважинах для увеличения добычи нефти.
Метан из угольных пластов может быть извлечен из угольных месторождений до или во время добычи угля, и его можно добавлять в трубопроводы природного газа без какой-либо специальной обработки.
Большая часть природного газа, потребляемого в Соединенных Штатах, производится в Соединенных Штатах. Часть природного газа импортируется по трубопроводам из Канады и Мексики. Небольшое количество природного газа также импортируется в виде сжиженного природного газа.
Последнее обновление: 9 декабря 2020 г.
Справочная информация Метан разнообразно используемое органическое соединение. Использование метана можно разделить на четыре основных категории: домашнее использование, промышленное использование, производство энергии и коммерческое использование. Домашнее использование включает использование в печах и других бытовых приборах, тогда как промышленное использование варьируется от отопительных котлов до производства метанола. Производство энергии — это использование метана для нагрева котлов, которые, в свою очередь, производят генераторы производят электричество. Наконец, он используется в коммерческих целях, как готовый продукт для продажи компаниями с целью получения прибыли. Процент метана, используемого в каждом Категория показана на графике слева. Метан — это природное ископаемое топливо. Чаще всего его добывают из природного газа, который состоит из 90% метана, 5% пропана и 5% смешанных газов.Метан также производится как побочный продукт органического пищеварения. Природный газ обычно используется в домах в Соединенных Штатах как способ обогрева и охлаждения домов, так как а также запустить многие бытовые приборы. Он особенно популярен из-за своего относительная стоимость и возможность использования при отключении обычных электрических линий. Это по оценкам, более 50% всех домов в США используют природный газ. (в основном метан).Также подсчитано, что более 60% всех построенных новых домов сегодня установлены газовые приборы. Домашнее использование природного газа составляет 18%. от общей доли рынка и подробно описывается ниже. Майор Категории использования метана и природного газа Наибольший процент метан используется в промышленном мире. Однако почти весь этот метан используется для нагреть или вскипятить воду.Ни то, ни другое не представляет интереса для нашего проекта. Когда окружающая среда Агентство по охране окружающей среды, или EPA, приняло закон о чистом воздухе в 1970, рынок производства электроэнергии был вынужден найти более чистые, более экологически чистые. дружественные способы производить энергию для растущих население США. Один из самых простых способов добиться этих новых стандарты заключались в сжигании природного газа вместо угля или других сильно загрязняющих веществ.Природный газ, богатый метаном, легко находится в пределах допустимого диапазона EPA для проблемные газы. Многие электростанции используют природный газ в качестве горючего для свои электростанции. В ближайшем будущем на природный газ будет переходить еще больше. В Поправки к Закону о чистом воздухе вынудили многие электростанции перейти на природный газ, чтобы снизить их выбросы NO x и SO 2 , так как это наиболее чистое горение широко используемых видов топлива.Одна из крупнейших предполагаемых проблем заключается в том, что текущая темпы использования природного газа приводят к резкому сокращению запасов. Запасов негде почти исчерпаны, но прогнозируется, что они будут одними из первых ископаемых видов топлива, которые будут использоваться вне. Бизнес-раздел использует природный газ для широкого спектра применений. Предприятия используют природный газ для отопления, производство электроэнергии, эксплуатация бытовых приборов и многие другие приложения для решения конкретных задач. К сожалению, эти приложения для конкретных задач сильно различаются от бизнеса к бизнес, поэтому для наших целей можно просто сказать, что подавляющее большинство газообразного метана в коммерческом мире используется для отопления и выработки электроэнергии Метан (природный газ) может удовлетворить многих потребность в энергии в нашем повседневном доме потребность в энергии:
Вся информация приведенный выше был написан с помощью Phoenix Натуральный газ.Все изображения используются со своими письменными разрешение. Новые и предстоящие Технологии Недавний в настоящее время разрабатывается технология, которая теоретически будет использовать метан для производства энергии. мелкая бытовая и офисная техника. Этот прорыв — новая отрасль технологии топливных элементов. и носит то же имя. Топливные элементы — это электрохимические устройства, которые преобразуют энергия топлива непосредственно в электрическую энергию.Три основные части топлива ячейки — анод (отрицательный электрод), катод (положительный вывод) и протонный обмен Мембрана (ПЭМ). Внутри топливного элемента PEM находится между анодом и катод. На анод подается углеводородное топливо (метан, этан), и кислород, обычно из воздуха, подается на катод. Вдохновленный катализатором, Атом водорода из топлива распадается на протон и электрон. Затем протоны проходят через PEM в точное время, когда электроны идут отдельным путем, таким образом образуя электрический ток.(Топливо Информационный центр ячейки) Когда электроны достигают катода, они рекомбинируют с недавно образовавшиеся ионы гидроксида превращаются в водяной пар, который является единственным выхлопом топлива клетка. Как и в процессе сгорания, энергия в виде тепла является побочным продуктом объединения топливо с кислородом. Энергия топливного элемента высвобождается в виде электрической энергии. Топливо ячейки в настоящее время используются только в высокотехнологичных ситуациях, таких как исследование космоса и военные миссии из-за их дороговизны.Однако недавние изобретения обещают сделать можно включить компьютер или сотовый телефон с помощью небольшой бутылки метан и передовые технологии топливных элементов. (Национальный Исследования топливных элементов) Еще одна новинка технология, которая обещает стать ведущим применением метана и природного газа в будущем, рынок альтернативных автомобилей. В настоящее время насчитывается более 70 000 газомоторных двигателей (природный газ). транспортных средств) в Америке, более 1 миллиона по всему миру и 1300 заправочных станций для ГАЗ.Однако из этих 1300 станций только половина доступна для общественного пользования. Сорок производителей в настоящее время производят газомоторные автомобили, и 22% всех заказов на новые автобусы предназначены для те, кто использует двигатели на природном газе. Отчасти это связано с более дешевой стоимостью натурального бензин, что составляет примерно 1/3 цены на бензин. Требуется всего 1,7 галлона натурального газа, чтобы равняться мощности 1 галлона бензина. Кроме того, природный газ также менее загрязняет окружающую среду и не имеет выбросов в результате испарения во время заправки, что составляет 50% Загрязнение бензина происходит от.Природный газ также нетоксичен и не является коррозионный. Не загрязняет запасы грунтовых вод и, с его более высокой температура воспламенения 1200 F по сравнению с 600 F бензина, это более безопасное топливо использовать. Низкие выбросы и экономическая целесообразность обещают сделать газомоторный двигатель основным источником для автомобилей на альтернативном топливе. По мере роста цен на газ автомобили с альтернативным топливом будут становятся более популярными. Возможно, скоро эти автомобили появятся в вашем район.(Коалиция транспортных средств, работающих на природном газе) Безопасность метана Проблемы Паспорта свойства метана предоставлены OSHA (Управление по безопасности и гигиене труда) и паспорт безопасности материалов (материалы Паспорт безопасности) по метану от National Welders. Самый распространенный метод контроль выбросов метана устанавливает факелы, механизмы, которые сжигают метан как это производится.Факелы рекомендуются только тогда, когда нет других процессов. имеется в наличии. Факелы экономят деньги, позволяя учреждениям избежать затрат на контроль выбросов опасных загрязнителей воздуха (HAP) и летучих органических соединений (VOC), при сокращении расходов операторов на предотвращение рисков безопасности (США Агентство по охране окружающей среды). Вместо бесполезно горящих факелов метан можно продуктивно использовать. Технологии прогрессируют значительно с 1970-х годов, когда во время энергетического кризиса использование метана было тенденцией и его взрывная опасность была серьезным недостатком.По сравнению с уровнем технология прошлых лет, опасность сегодня уменьшается за счет большей механизации регулирования устройства и повышенная способность к постоянному мониторингу с помощью компьютерного управления. Недавнее увеличение профессионального обучения (FWPCOA), связанное с обращение с метаном, а также с другими опасными и летучими веществами, а также способствует безопасности процесса. По сравнению с выгодным воздействие на окружающую среду неиспользования факелов экономия от использования факелов незначительный. Метан — простое средство от удушья и чрезвычайно взрывной. Утечки в трубопроводе будут очень опасны для безопасности всех обеспокоенный. Стальные трубы (Dr.Marcus Рёдигера) часто используется при обращении с метаном. Причина этого потому что метан инертен ко всем металлам, а сталь довольно прочна, что делает ее отраслевой стандарт на природный газ. Медные трубы относительно дороги, но пригодное решение. Однако трубы из ПВХ тоже подойдут.Из-за сложности самовозгорающийся метан при низком давлении и герметичные трубы из ПВХ отлично подходят для наших целей. Расширенный дренаж System, Inc. представляет компанию, которая занимается производством трубопроводов для метана. Электрические Служба сертификации оборудования представляет британскую компанию по взрывозащите. В наибольшей степени возможно, метан следует хранить вдали от источников тепла. Поскольку анаэробный резервуар должен быть нагреваться для производства метана, это могло бы показаться парадоксом.Тем не менее желаемая температура бактерий в анаэробном резервуаре составляет около комнатной температуры, а температура, необходимая для сжигания метана, существенно выше, чем комнатная температура. |
EIA — Выбросы парниковых газов
3. Выбросы метана
3.1. Всего выбросов
Основными источниками выбросов метана в США являются производство, распределение и использование энергии; сельское хозяйство; и управление отходами (Рисунок 17).Выбросы метана в США в 2009 году составили 731 млн. ТCO 2 эл., Что на 0,9% больше, чем в 2008 г., когда общий объем выбросов составил 724 млн. ТCO 2 эл.
Выбросы метана неуклонно снижались с 1990 по 2001 год, так как выбросы от добычи угля и свалок упали, а затем выросли с 2002 по 2009 год в результате умеренного увеличения выбросов, связанных с энергетикой, сельским хозяйством и удалением отходов, что более чем компенсировало сокращение промышленных выбросов. выбросы метана за тот же период.
Энергетический сектор, включая добычу угля, системы природного газа, нефтяные системы, а также стационарные и мобильные системы сжигания, является крупнейшим источником U.S. Выбросы метана, составившие 303 млн. ТСО 2 е в 2009 году. Сельскохозяйственные выбросы (в основном от животноводства) и выбросы от обращения с отходами (в основном свалки) также являются крупными источниками выбросов метана в США, составляя 216 и 208 млн т СО 2 е, соответственно, в 2009 году.
Данные фигуры
3.2. Источники энергии
Системы природного газа и угольные шахты являются основными источниками выбросов метана в энергетическом секторе (Рисунок 18 и Таблица 18).Выбросы метана в США из систем природного газа выросли с 1990 по 2009 год на 27 процентов (39 млн тСО 2 e), в основном из-за увеличения потребления природного газа. Выбросы от угольных шахт снизились с 1990 по 2002 год и оставались почти неизменными в течение 2007 года. В 2009 году выбросы от систем вентиляции и дегазации на подземных шахтах увеличились на 9,2 процента, что привело к увеличению общих чистых выбросов от добычи угля на 4,8 процента по сравнению с 2008 годом. уровень, несмотря на снижение выбросов как от открытых горных работ, так и от операций по добыче полезных ископаемых.
При падении внутренней добычи нефти на 28 процентов с 1990 по 2009 годы, выбросы метана от разведки и добычи нефти снизились на тот же процент.
На потребление древесины в жилищах в 2009 году пришлось немногим более 45 процентов выбросов метана в США от стационарного сжигания.
Выбросы метана легковыми автомобилями упали на 77 процентов с 1990 по 2009 год, так как использование каталитических нейтрализаторов увеличилось. Сокращению выбросов также способствовало сокращение на 11 процентов с 2001 по 2009 годы годового пробега легковых автомобилей.
Данные фигуры
3.3. Источники сельского хозяйства
Управление животноводством, включая выбросы от кишечной ферментации (67 процентов) и удаление отходов животноводства (27 процентов), составляет наибольшую долю выбросов метана в США от сельскохозяйственной деятельности (Рисунок 19 и Таблица 19). С 1990 года произошел сдвиг в управлении животноводством на более крупные предприятия, которые обрабатывают отходы в жидких системах, увеличивая количество метана, образующегося из отходов животноводства.Увеличение поголовья свиней в США с 1990 года также способствовало увеличению выбросов метана. Выбросы метана из отходов животноводства снизились на 1,7 процента с 2008 по 2009 год. На свиней приходилось 42 процента (25 млн тCO 2 e), а на молочный скот приходилось 49 процентов (28 млн т CO 2 e) от общих выбросов метана от навоз в 2009 г.
Кишечная ферментация (переваривание пищи) у жвачных животных также вызывает выбросы метана, а на пищеварение крупного рогатого скота приходится 96 процентов U.S. Выбросы метана из этого источника. Несмотря на незначительные изменения в поголовье крупного рогатого скота с 1990 года, уровень выбросов от кишечной ферментации был относительно стабильным, с небольшим снижением на 3 млн тCO 2 e (2,2 процента) в 2009 году по сравнению с уровнем 2008 года.
Выбросы метана от выращивания риса в США увеличились почти на 4 процента (0,4 млн тCO 2 e) с 2008 по 2009 год.
Выбросы от сжигания растительных остатков увеличились на 4 процента с 2008 по 2009 год.Сжигание остатков остается наименьшим источником выбросов метана в сельском хозяйстве, составляя менее 1 процента от общих выбросов метана в США в сельском хозяйстве.
Данные фигуры
3.4 Источники обращения с отходами
В выбросах метана от обращения с отходами преобладает разложение твердых отходов на городских и промышленных свалках (Рисунок 20 и Таблица 20). Выбросы со свалок существенно снизились с 1990 по 2001 год в результате увеличения объемов рециркуляции и рекуперации метана со свалок для производства энергии; с 2001 года увеличение общего количества отходов, размещаемых на свалках, привело к ежегодному увеличению выбросов метана.Быстрый рост добычи метана со свалок в 1990-е годы можно частично отнести к налоговой льготе Федеральной статьи 29 для альтернативных источников энергии, которая предусматривала субсидию в размере примерно 1 цента на киловатт-час на электроэнергию, вырабатываемую из свалочного газа до июня 1998 года. США Стандарты производительности новых источников и правила выбросов Агентства по охране окружающей среды, которые требуют больших свалок для сбора и сжигания свалочного газа, также сыграли важную роль в росте добычи метана. Кроме того, Закон о восстановлении и реинвестициях в Америке от 2009 года предусматривал продление на 2 года (до 31 декабря 2012 года) налоговой льготы на производство возобновляемой энергии, включая переработку отходов в энергию и сжигание свалочного газа.
На очистку сточных вод, включая бытовые сточные воды (около двух третей) и промышленные сточные воды (около одной трети), приходится 14 процентов (28 млн тCO 2 e) выбросов метана в результате обращения с отходами. В 2009 году выбросы от очистки сточных вод на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности составили 47 процентов (5 млн тCO 2 e) от общих выбросов промышленных сточных вод, а выбросы предприятий по упаковке мяса и птицы — еще 41 процент (4 млн тCO 2 е).
Данные фигуры
3.5. Источники промышленных процессов
Выбросы метана образуются в результате промышленных процессов производства чугуна, стали и химикатов (Рисунок 21 и Таблица 21). Общие выбросы метана в результате промышленных процессов снизились на 0,4 млн тCO 2 e (9 процентов) с 2008 по 2009 гг. В результате сокращения как химического производства, так и производства чугуна и стали. Аналогичным образом, значительное сокращение в 2009 г. производства чугуна, кокса и агломерата, связанного с производством чугуна и стали, привело к сокращению выбросов метана из этого промышленного источника на 43%.6 процентов (0,3 млн тСО 2 е) от уровня 2008 года.
В 2009 году выбросы метана в результате промышленных процессов впервые упали ниже уровня 1990 года, что привело к чистому сокращению на 0,3 млн тонн в год. 2 e (7,2 процента) за последние два десятилетия; однако снижение в 2009 году связано с воздействием рецессии на промышленное производство в 2009 году, и можно ожидать, что выбросы от промышленных процессов восстановятся по мере восстановления экономики США.
Добавить комментарий