Метан как газ и моторное топливо для автомобилей
Метан (компримированный природный газ, КПГ, сompressed natural gas, CNG) – горючий газ, который является основным компонентом природного газа. Газ метан практически не оставляет вредных продуктов сгорания.
Метан используется для газообеспечения населенных пунктов, но нас интересует его другое назначение, а именно – в качестве моторного топлива для автомобилей.
К сожалению плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20-25 МПа (200-250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.
Заправки метана в России пока еще не совсем хорошо развиты, но развиваются довольно быстрыми темпами. Сеть АГНКС состоит уже более чем из 300 метановых заправок. Так что установка газа метана на автомобили сейчас не происходит массово из-за 3х факторов:
2) Газовое оборудование для метана довольно-таки дорогое, в основном из-за баллонов, которые должны выдерживать давление 200 атмосфер.
3) Метановые баллоны несколько уменьшают грузоподъемность автомобиля, поэтому метановое ГБО чаще устанавливается на грузовые автомобили, такие как ЗИЛ, ГАЗон, ГАЗель.
Источники получения метана
Основной компонент природных (77-99 %), попутных нефтяных (31-90 %), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана – болотный, или рудничный газ). Получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля.
Химические свойства метана
Метан горит бесцветным пламенем. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Газ метан вступает с галогенами в реакции замещения (например, Ch5 + ЗС12 = СНС13+ ЗНС1).
Соединения включения
Метан образут соединения включения – газовые гидраты, широко распространенные в природе.
Применение метана
Сырьё для получения многих ценных продуктов химической промышленности – формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа, синильной кислоты, сажи. Для получения водяного газа (Ch5 + Н2О = СО + ЗН2), Метан применяется как моторное топливо.
| Показатели | Значение |
| Температура кипения метана | -164,5°С |
| Температура плавления метана | -182,5°С |
| Плотность метана по отношению к воздуху | 0,554 (20°С) |
| Теплота сгорания | 50,08 МДж/кг (11954 ккал/кг) |
| Цвет метана | отсутствует |
| Запах метана | отсутствует |
| Содержание в природных газах | 77-99% |
| Содержание в попутных нефтяных газах | 31-90% |
| Содержание в рудничных газах | 34-40% |
| Образование при термической переработке нефти и нефтепродуктов | 10-57% |
| Образование при коксовании и гидрировании каменного угля | 24-34% |
| Температура воспламенения метана | 650-750°С |
| Скорость взрывного горения метана | 500-700 м/сек |
| Давление газа при взрыве в замкнутом объёме | 1 Мн/м2 |
Определение количества СПГ (м3) в одном баллоне объемом 50 л | |||||||||
Давление | Температура окружающей среды, °C | ||||||||
– 30 | – 20 | – 10 | 0 | + 10 | + 20 | + 30 | + 40 | ||
10 | 0,55 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,53 | 0,53 | 0,52 | 0,52 | |
20 | 1,15 | 1,12 | 1,16 | 1,10 | 1,09 | 1,07 | 1,06 | 1,04 | |
30 | 1,79 | 1,70 | 1,70 | 1,69 | 1,65 | 1,63 | 1,61 | 1,57 | |
40 | 2.41 | 2,33 | 2,30 | 2,27 | 2,22 | 2,17 | 2,15 | 2,13 | |
50 | 3,2 | 3,05 | 2,98 | 2,94 | 2,84 | 2,81 | 2,75 | 2,72 | |
60 | 4,05 | 3,76 | 3,66 | 3,57 | 3,53 | 3,45 | 3,41 | 3,27 | |
70 | 5,00 | 4,61 | 4,43 | 4,32 | 4,17 | 4,07 | 4,02 | 3,89 | |
80 | 6,45 | 5,71 | 5,33 | 5,20 | 4,88 | 4,76 | 4,65 | 4,55 | |
90 | 7,63 | 6,72 | 6,25 | 5,92 | 5,63 | 5,49 | 5,29 | 5,17 | |
100 | 8,77 | 7,69 | 7,24 | 6,76 | 6,49 | 6,25 | 5,95 | 5,81 | |
110 | 9,82 | 8,59 | 7,97 | 7,53 | 7,24 | 6,96 | 6,63 | 6,47 | |
120 | 10,91 | 9,38 | 8,95 | 8,45 | 8,00 | 7,79 | 7,32 | 7,14 | |
130 | 12,04 | 10,16 | 9,85 | 9,29 | 8,78 | 8,33 | 8,02 | 7,83 | |
140 | 12,8 | 11,11 | 10,77 | 10,14 | 9,59 | 9,09 | 8,75 | 8,54 | |
150 | 13,16 | 11,90 | 11,36 | 10,87 | 10,27 | 9,74 | 9,38 | 9,15 | |
160 | 13,79 | 12,50 | 12,12 | 11,43 | 11,11 | 10,39 | 10,13 | 9,76 | |
170 | 13,93 | 13,28 | 12,69 | 11,81 | 11,49 | 10,90 | 10,63 | 10,37 | |
180 | 14.29 | 13,64 | 13,24 | 12,50 | 12,00 | 11,54 | 11,25 | 10,98 | |
190 | 14,62 | 14,18 | 13,57 | 12,84 | 12,50 | 12,03 | 11,59 | 11,18 | |
200 | 14,93 | 14,29 | 13,81 | 12,99 | 12,66 | 12,50 | 12,19 | 11,63 | |
Использованы материалы из книги “Газобаллонные автомобили: Справочник / А. И. Морев, В. И. Ерохов, Б. А. Бекетов и др. – М.: Транспорт, 1992.”
Смотрите также
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
Материалы по теме
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).
вам стоит их узнать — журнал За рулем
Например, что после перехода на газ вы забудете про бензин.
Все газовые автомобили ездят на пропане (неверно)
На колонках чаще всего написано: ПРОПАН. Сжиженный нефтяной газ (СНГ) никогда не состоит из чистого пропана (C3H8). В него добавляют значительное количество бутана (C4H10). Причем их соотношение меняется — как от времени года (зимой бутана меньше), так и от жадности поставщиков. Бутан дешевле, а при заправке определить водитель ничего не сможет. Но машина станет «тупее» и будет расходовать больше газа.
Материалы по теме
И есть еще один газ, который будет подмешан в СНГ всегда. Его мало, но он специально очень вонючий. Такие газы-добавки, предназначенные для определения утечки по запаху, называют одорантами. В производстве газомоторного топлива используется этилмеркаптан, содержащий более 37% серы.
Второй газ, на котором эксплуатируются газобаллонные автомобили, — природный газ: метан СН4. В автомобиле такой газ хранится в сжатом виде, и для обнаружения утечек в него тоже добавляют одорант. В некоторых странах автомобили эксплуатируют на сжиженном и сжатом биогазах. На стадии тестирования находится водород в качестве автомобильного топлива. Так что газов в автомобиле используется множество.
От современного газобаллонного автомобиля совсем не пахнет газом (неправда)
Старые карбюраторные автомобили зачастую создавали вокруг себя зловонное облако при движении и особенно при работе на холостом ходу. От современных машин запах меньше, но при заправке он точно будет, причем довольно сильный. При движении и на стоянке с работающим мотором запаха быть не должно, и его появление — свидетельство начавшихся проблем с регулировкой аппаратуры. А еще запах будет, если у вашего автомобиля вырезан каталитический нейтрализатор отработавших газов, что на неновых автомобилях делают довольно часто.
Поставлю 60-литровый баллон — далеко уеду (неправда)
Мало того, что расход газа в литрах по объективным причинам больше, чем на бензине, так еще и в баллон газа входит на 15% меньше, чем заявлено. Так, в 60-литровый баллон войдет всего около 50 л газа. Это необходимо для компенсации расширения газа при нагреве, и эту регулировку автовладелец трогать не имеет права.
Поставил тороидальный баллон вместо запаски — и никаких проблем (неправда)
Во-первых, тороидальные баллоны, умещающиеся в нишу запасного колеса, не особенно велики (в лучшем случае войдет баллон на 40 л). Еще хуже дела обстоят, если в автомобиле сделано небольшое углубление под докатку. А главный вопрос в том, что теперь некуда положить запасное колесо, а путешествовать без него по нашим дорогам небезопасно.
Газовые автомобили не расходуют бензин (неправда)
Современные системы питания газом в обязательном порядке предусматривают пуск и частичный прогрев двигателя на бензине. А теперь представьте себе, что машина эксплуатируется в неправильном для газового автомобиля режиме с короткими поездками. Да она чуть ли не половину пробега будет совершать на бензине, особенно зимой!
Газ можно поставить на любую машину (неверно)
В качестве эксперимента, конечно, можно смонтировать ГБО и на трехцилиндровый Матиз. Но зачем? Есть ряд автомобилей, эксплуатация на газовом топливе которых либо невыгодна, либо затруднена, либо невозможна.
Материалы по теме
- Дизельные автомобили. Им будет постоянно нужна запальная доза дизтоплива, а потому экономика ухудшается, а сложность системы возрастет.
- Особо компактные автомобили. Места для установки баллона нет, расход топлива и так невелик, суммарная экономия мизерная.
- Новые автомобили, у которых не закончилась гарантия. Потеряете гарантию на двигатель, электрику и даже на кузов. Почему? Двигатель работает на нештатном топливе, в электрику вмешались и в кузове отверстий наделали, да еще и перегрузили машину.
- Автомобили, у которых нужно использовать весь отсек под грузы и пассажиров. Кроссоверы, внедорожники, универсалы и хэтчбеки теряют преимущества, так как возможности трансформации салона будут ограничены.
- Автомобили, которые заезжают в подземные паркинги. С ГБО это запрещено.
- Если вы сравнительно скоро собираетесь продавать автомобиль. Система не успеет окупиться. Вы потратите время и деньги на узаконивание переделки автомобиля, коей является установка ГБО. При продаже покупатели будут сомневаться в том, что пробег не скручен, ведь иначе зачем ставили газ.
Установил ГБО и езди сколько угодно (неверно)
Газобаллонное оборудование нуждается в регулировке и замене фильтров. И приезжать к «газовщикам» рекомендуется раз в 10 000 км. Можно ли ездить больше, ничего не предпринимая? Можно. Но машина будет ехать все хуже, расход газа возрастет и под сомнением будет следующий пункт.
На газе двигатели долговечнее (отчасти верно)
Газ предпочтительнее для ресурса поршневой группы мотора, и чуть агрессивнее обходится с выпускными клапанами. Ресурс поршневой части может быть несколько больше, но лишь при профессиональной настройке газовой системы и периодическом контроле этих настроек. Лучше себя чувствуют на газовом топливе двигатели с гидрокомпенсаторами в приводе клапанов. При отсутствии необходима регулировка зазоров по регламенту или даже чаще.
На газовом автомобиле можно реже менять масло (неверно)
В современных моторах масло редко и мало взаимодействует с бензином в жидкой фазе. Масло стареет по другим причинам, а потому я бы не советовал менять его реже регламента для бензиновой версии.
Газ — это очень опасно (отчасти верно)
Вторая топливная система в автомобиле в любом случае увеличивает риски появления неприятностей. Но в современных системах многое предусмотрено для исключения опасностей. Баллон выполнен из толстой листовой стали и снабжен скоростным клапаном, который предотвратит выброс газа при обрыве трубки. Но, как обычно, опасное — это человеческий фактор. Неправильный монтаж может вызвать утечку газа, и окажется достаточно случайной искры. Задумайтесь также о том, что будет с баллоном, у которого в результате аварии сорвало мультиклапан.
Если заправочное устройство рГБО метан (описание, плюсы, минусы, баллоны, редуктор)
Метан – это природный газ, который не имеет запаха и является одним из простейших углеводородов. Гбо метан – одним из первых получило широкое распространение в нашей стране. Объяснялось это относительной простотой и дешевизной заправки автомобилей этим типом топлива, а также его доступностью.
Описание метана
Метан, в отличие от бензина, не нужно подвергать дополнительной обработке после выработки. Достаточно компрессионной установки, которая способна сжать газ до уровня в 210 Па. После сжатия, с будущим топливом проводят подготовительные действия:
- Проводят очистку от примесей,
- Добавляют одорант для получения запаха,
- Немного высушивают.
Чтобы утечка газа была вовремя обнаружена, в него добавляют специальную присадку (одорант) этилмеркаптан. Именно благодаря ему, в случае утечки, мы чувствуем знакомы всем «запах газа».
После окончания подготовительных процедур, газ охлаждают и заправляют в специальные транспортировочные баллоны, в которых топливо доставляют до автозаправочных станций.
Плюсы метана
К плюсам этого топлива относят:
- Высокое октановое число, по разным оценкам от 108 до 120. Это положительно влияет на динамику автомобиля и увеличивает срок эксплуаации двигателя.
- Метан легче воздуха, это значит, что при утечке газ будет испарятся в атмосферу, а не собираться под автомобилем, как пропанобутановая смесь.
- Газ имеет постоянный и качественный состав, в отличие от пропанобутановой смеси, которая может быть летняя или зимняя, с большим либо меньшим преобладанием компонентов смеси.
- Метан не подвержен влиянию температуры окружающей среды, автомобиль работает стабильно и при температуре -30 и при температуре + 40 градусов.
- Считается, что взрывоопасная концентрация этого газа в воздухе достигается при величине более 5%, что вдвое больше, нежели у пропана. Поэтому принято говорить о том, что метан более безопасное топливо нежели пропан.
Минусы метана
Одним из минусов считается КПД такого вида топлива. В среднем двигатель автомобиля сжигает на 10-20% газа больше, нежели бензина, при этом потеря мощности автомобиля может составлять от 5 до 25-30 процентов. Связано это с тем, что метан имеет меньшую теплоотдачу, нежели бензин, а при попадании в цилиндры двигателя занимает там больший объем.
Из первого минуса вытекает второй. В баллон помещается в среднем, около 15 кубометров газа, а по расходу топлива 1 кубометр газа примерно равен 1 литру бензина. В итоге получаем либо малый запас хода, либо громоздкую конструкцию из баллонов с газом. Обычно автомобилисты выбирают второй вариант.
И заключительный минус выплывает из первых двух. С увеличением количество баллонов возрастает и масса автомобиля, а следовательно, увеличивается и средний расход топлива авто.
Небольшое количество газозаправочных станций, и их, практически полное отсутствие, за пределами города — также можно отнести к минусам этого топлива.
Баллоны ГБО метан
Баллоны для метана должны иметь более прочные стенки, нежели для пропановых резервуаров. Связано это с высоким давлением, под которым содержится природный газ. Давление в баллоне достигает порядка 220 атмосфер. Стенки баллона гбо для метана должны иметь толщину от 0,6 см и выше. Коррозия и следы механического воздействия недопустимы!
Чтобы максимально увеличить прочность такого баллона используют бесшовную конструкцию. Зачастую вес баллона ГБО для метана начинается от 60 кг, а объем газа, который может быть размещен в резервуаре, находится в пределах от 11 до 15 кубометров.
Еще одним отличием от привычного пропана является форма баллона – для метана баллон должен быть исключительно цилиндрический. Использование тороидальных баллоном в этом случае недопустимо.
Крепятся метановые баллоны максимально надежно, в местах вероятных трений устанавливают специальные прокладки, которые со временем нужно менять, предотвращая трения баллонов.
Баллоны для ГБО метан проходят множество предпродажных подготовок и испытаний, которые включают поджог баллона, огнестрельный выстрел, падение с высоты и прочее.
Цена баллона ГБО для метана колеблется в пределах сотен долларов, что значительно превышает цену на баллоны пропана.
Редуктор ГБО для метана
Подача газа осуществляется при помощи мембранного двухступенчатого редуктора, который аналогичен одноступенчатому редуктору для пропана. Цена редуктора для ГБО метан не сильно отличается от аналогичных пропановых узлов системы.
Коррекция зажигания
Для более эффективного использования газовой смеси производят корректировку зажигания. Связано это с тем, что газ имеет более ввысоке октановое число, а сгорает чуть медленнее. Поэтому для предотвращения прогара клапанов, увеличения динамики и снижения потребления топлива на автомобили с ГБО 4 поколения устанавливают вариатор угла опережения зажигания. В карбюраторных же автомобилях, которые оснащены ГБО первого или второго поколения, с той же целью, производится ручная корректировка трамблера, путем смещения его на определенный угол.
Безопасность
Установка ГБО метан требует повышенных мер безопасности, к которым относят:
- Выносное заправочное устройство, в обязательном порядке, устанавливается за пределами багажного отделения, как правило, над или под бампером.
- Исключается установка ВЗУ в лючок бензобака или в багажном отделении автомобиля.
- Повышенное внимание уделяется магистралям ГБО метан. Магистрали должны быть уложены в специальные вентиляционные рукава, а сам рукав должен оснащаться каналом выхода за пределы автомобиля.
- Магистрали должны иметь деформационные витки, которые способствуют предупреждению разрыва, деформации или протиранию вследствие вибрации.
На этом все, если же у Вас остались любые вопросы — смело задавайте их в комментариях кстатье.
3.6 / 5 ( 11 голосов )
ГБО Пропан и Метан (описание, плюсы и минусы топлива)
Топливо для газобаллонного оборудование делится на два вида: это СПГ или метан и СНГ или пропан-бутан. О том, в чем разница между этими видами топлива, какое оборудование нужно для каждого из них, и какой вид топлива лучше мы и поговорим сегодня.
Метан
СПГ (сжиженный природный газ) или метан. Это топливо добывают из под земли, оно известно каждому пользователю бытовых газовых плит. Ведь в нашем доме именно метан помогает нагреть чайник или сварить суп.
Плюсом этого топлива для авто является относительная дешевизна и простота использования. Метан, в отличие от бензина, не нужно подвергать какой-либо дополнительной обработке после выработки. Для дальнейшего использования с СПГ проделывают ряд манипуляций, после чего это топливо можно использовать для заправки автомобилей.
К основным плюсам метана относят:
- Высокое октановое число.
- Стабильность работы при сильном минусе.
- Безопасность. Считается, что метан более безопаснее пропана из-за своих физических свойств.
Но и без минусов не обойтись, к ним относят:
- Относительно небольшой КПД этого топлива требует частых заправок и наличия большего кол-ва баллонов для транспортировки больших объемов метана. А потеря мощности двигателя, работающего на СПГ, может достигать от 5 до 30%.
- Цена оборудование для СПГ, в частности баллона в разы превышает цену баллона для ГБО пропан. А сами метановые баллоны бывают только конусообразной формы.
Более подробнее о метане Вы можете узнать из этой статьи, в которой мы описывали все плюсы и минусы этого топлива, а также оборудование, необходимое для работы автомобиля на нем.
Пропан-бутан
Альтернативой метану считается СНГ (сжиженный нефтяной газ). На заправках его часто маркируют LPG (Liquified Petroleum Gas). Этот газ является побочным продуктом перегонки нефти. Он менее экологичен, нежели метан, но более эффективен в качестве автомобильного топлива.
К плюсам пропана относят:
- Дешевизну установки и комплектующих (в частности баллона).
- Возможность устанавливать баллоны тороидальной формы вместо запаски легкового авто.
- Меньший вес и размер баллона, при большем запасе хода.
- Меньшая потеря мощности двигателя при работе на ГБО пропан.
- Более развитая сеть заправок.
Минусы пропана:
- Экологичность. Сейчас во многих странах Европы большое внимание уделяется экологичным видам топлива. В некоторые города въезд дизельных и бензиновых автомобилей, а также работающих на ГБО пропан в дневное время суток уже запрещен. Многие города Европы к этому шагу только готовятся, и находятся на разных стадиях внедрения такого закона. А вот автомобили, работающие на метане и электричестве, к въезду допускаются круглосуточно. Разумеется, в нашей стране таких жестких мер не будет еще продолжительное время. Но для людей, которые планируют посетить Европ на собственном авто это может стать существенной проблемой.
- Безопасность. Метан считается более безопасным видом топлива т.к. для его самовоспламенения требуется более высокая температура, которая в автомобиле, на открытых деталях (не в камере сгорания) недостижима. Также при утечке из баллона метан не будет собираться под днищем автомобиля, т.к. легче воздуха, а сразу испарится. Пропан же, тяжелее воздуха, и может собираться ближе к земле, тем самым создавая опасную для взрыва концентрацию.
- Стоимость. На данный момент во многих регионах страны цена на пропан уже стала выше цены на метан. И тенденция увеличения стоимости LPG сохраняется.
Заключение
В заключение следует отметить, что ГБО пропан предпочтительнее устанавливать на городские седаны. Это поможет значительно съэкономить на топливе, не потерять в динамике и размере багажника.
Если же Вы рассматриваете вариант установки газа на грузовое авто, бус, или даже внедорожник, то здесь предпочтение стоит отдать метану. Для коммерческих целей установка природного газа на грузовой автомобиль будет экономически оправдана. А благодаря размерам автомобиля, и мощности двигателя метановая установка на грузовом автомобиле будет практически не ощутима.
А что Вы думает по поводу плюсом и минусов того или иного вида топлива? Оставляйте свои комментарии, и удачи Вам на дорогах!
Сравнение двух видов ГБО: Пропан-бутан и Метан отличия и особенности установки
Здравствуйте. Сегодня на gboshnik.ru продолжим разговор о двух типах газового топлива и более детально сравним метан и пропан-бутан. Вы узнаете не только об отличиях между метаном и пропан-бутановой смесью, но и о технических особенностях этих двух типов топлива.
Как-то мы уже сравнивали пропан и метан в одной из статей, кому интересно вот ссылка. Однако тогда мы не углублялись в техническую составляющую и рассматривали исключительно отличия одного типа топлива от другого. Сегодня же поговорим о том, как отличается установка ГБО на метане от установки пропан-бутанового ГБО.
Как вы знаете, в качестве альтернативы бензину и солярке сегодня все чаще выступает газ, который стоит дешевле и позволяет неплохо экономить. Однако само газовое топливо, которое используется в автопромышленности, может быть двух видов: метан, а также пропан-бутановая смесь. Каждый тип топлива имеет ряд отличий, и как я уже говори, заключаются они не только в химическом составе, но и в оборудовании, которое необходимо для интеграции того или иного типа ГБО на тот или иной автомобиль. Об этом мы как раз сегодня и поговорим.
Пропан-бутан
Данный тип топлива чаще всего называют просто «Пропаном» или газом, подразумевая пропан-бутановую смесь. Это объясняется большой популярностью данного типа топлива и его доступностью по сравнению с метаном. Смесь пропана и бутана хранится в специальном резервуаре, который в большинстве случаев просто называют баллоном под давлением 16 атмосфер. Топливо находится в сжиженном состоянии, отсюда и название сжиженный нефтяной газ СНГ. Как уже понятно из расшифровки аббревиатуры СНГ — пропан-бутановая смесь является продуктом нефтепереработки. Октановое число пропан-бутана варьируется в диапазоне от 95 до 110. То есть, как вы понимаете, на данном топливе мотор будет работать с повышенной степенью сжатия. За счет последнего увеличивается КПД самого топлива, а также температурный режим двигателя. Стенки баллона, в котором хранится СНГ, имеют толщину порядка 3-х мм и вес в районе 30-40 кг, зависимости от того какой тип и объем баллона. Вместительность резервуара может достигать 120 л на авто с большим объемом двигателя, сам баллон может быть цилиндрическим или тороидальным. При использовании пропана расход топлива увеличивается примерно на 10-20%. Кроме того, из-за особенностей состава пропан-бутанового топлива мощность двигателя снижается примерно на 10-15%
Метан
Метан также называют сжатым природным газом СПГ так как он имеет природное происхождение. Этот газ не имеет запаха и цвета и является простейшим углеводородом. Из-за особых химических характеристик хранение данного газа в жидком состоянии невозможно. Этот тип альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания используется реже нежели СНГ (пропан) по ряду причин, о которых вы скоро узнаете. Простые баллоны для метановой установки не подходят по той причине, что метан содержится в специальных резервуарах под высоким давлением порядка 220 атмосфер. Стенки такого баллона довольно толстые, от 0.6 см и толще. Для увеличения прочности используется бесшовная конструкция баллона. Вес такого баллона превышает 60 кг, а объем газа, который в них хранится, варьируется в диапазоне от 11 до 15 кубометров. Кроме того, баллоны для метана используются исключительно цилиндрические, тороидальные не подходят ни в коем случае. Отличается также и КПД топлива, на метане мотор сжигает на 10-20% больше нежели на бензине. То есть, в переводе на цифры получается, что 1 кубометр метана равен 1 литру бензина. Из-за чего на метановом ГБО принято использовать сразу несколько довольно громоздких баллонов. Снижение мощности при этом составляет порядка 20%, это объясняется тем, что метан имеет меньшую теплоотдачу, а при поступлении в двигатель занимает большой объем в цилиндрах. Отличия касаются также и степени сжатия, у СНГ приемлемым является соотношение 11:1, в то время как для СПГ этот показатель составляет — 13:1. При этом необходимо понимать, что существенное увеличение степени сжатия сделает невозможным использование бензина в качестве топлива.
Подача газового топлива осуществляется посредством мембранных редукторов, для пропана используются одноступенчатые редукторы, для метана — двух. Цена газовых редукторов примерно одинаковая, чего не скажешь о баллонах. Как я писал выше, для метана используется более прочный бесшовный баллон, цена которого может варьироваться в диапазоне от $400 до $800.
Коррекция зажигания. Для улучшения эффективности работы мотора при использовании ГБО применяют корректировку зажигания. Из-за более высокого октанового числа газовое топливо горит медленнее, а значит зажигать ее следует раньше. На ГБО 4 поколения используется специальное устройство под названием вариатор УОЗ, о котором я уже рассказывал в предыдущих своих статьях. Также может производиться перепрограммирование микроконтроллера. В карбюраторных ДВС производится ручная корректировка трамблера, он смещается на определенный угол.
Отличается также и установка пропан-бутанового ГБО и ГБО работающего на метане. В большей мере речь идет о безопасности. Так для метановых установок выносное заправочное устройство (ВЗУ) должно устанавливаться за пределами багажного отделения, то есть на внешней стороне кузова (как правило бампер). В то время как для пропана место ВЗУ может располагаться где угодно, в бампере, в лючке бензобака, в багажнике и т. д.
Большое внимание уделяется метановым газовым магистралям, которые должны проходить в специальных вентиляционных рукавах. Сам рукав должен оснащаться эжектором с выходом в забортное пространство. Магистрали должны быть оснащены деформационными навивками, которые позволяют предупредить разрыв, протирание от вибрации или деформацию в случае аварии.
Метановые баллоны крепятся максимально тщательно и надежно, в местах вероятных трений устанавливаются специальные мягкие прокладки.
Что касается пропан-бутана, здесь обязательно наличие мультиклапана, который выполняет сразу несколько функций: контролирует заполнение баллона, стравливает избыточное давление, а также выступает в качестве запорной арматуры. Баллоны должны регулярно проходить процедуру освидетельствования и располагаться вне краш-зоны. То есть в местах с наименьшей вероятностью повреждения в случае ДТП, как правило, это область заднего ряда сидений, багажник или место где располагается запаска.
На сегодня все. Как видите отличий между двумя типами газа довольно много и заключаются они даже не в химическом или молекулярном составе… Важно знать и понимать на каком именно газе ездит ваш автомобиль для того, чтобы знать на какой заправке вам заправляться, а также как именно и с какой частотой вам обслуживать ваш автомобиль.
Свои вопросы и пожелания вы можете оставить, используя форму для комментариев. Буду рад если вы дополните меня, в случае если я упустил какой-то важный момент. Всем пока, спасибо за внимание и до новых встреч на ГБОшнике.
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 г. составили 731 млн. ТCO 2 э., Что на 0,9% выше, чем в 2008 г. (724 млн. ТCO 2 э.) (Таблица 17).
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 снижение промышленного производства. 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 выбросов метана в США, на долю которого в 2009 году приходилось 303 млн. Тонн CO. 2 e. Сельскохозяйственные выбросы (в основном от животноводства) и выбросы от управления отходами (в основном, свалки) также являются крупными источниками выбросов метана в США, на долю которых в 2009 г. пришлось 216 и 208 млн т угл.
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 тCO 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 рудниках увеличились на 9.2 процента, что привело к увеличению на 4,8 процента общих чистых выбросов от добычи угля по сравнению с уровнем 2008 года, несмотря на сокращение выбросов как от открытых, так и от операций после добычи.
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 снизились на 77 процентов с 1990 по 2009 год, так как использование каталитических нейтрализаторов увеличилось. Снижение выбросов легковых автомобилей за период с 2001 по 2009 год составило 11 процентов.
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 U.S. Выбросы метана от сельскохозяйственной деятельности (Рисунок 19 и Таблица 19). С 1990 года в сфере животноводства произошел сдвиг в сторону более крупных предприятий, 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 году.
Кишечная ферментация (переваривание пищи) у жвачных животных также приводит к выбросам метана, а на пищеварение крупного рогатого скота приходится 96 процентов выбросов метана в США из этого источника. Несмотря на незначительные изменения в поголовье крупного рогатого скота с 1990 года, уровень выбросов в результате 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 при выращивании риса в США увеличились почти на 4 процента (0.4 MMTCO 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 от сельского хозяйства, составляя менее 1 процента от общих выбросов метана в США от сельского хозяйства.
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-х годах можно частично отнести к налоговой льготе по разделу 29 Федерального правительства для альтернативных источников энергии, которая предусматривала субсидию в размере приблизительно 1 цента на киловатт-час на электроэнергию, вырабатываемую из свалочного газа до июня 1998 года.Стандарты производительности новых источников и правила выбросов Агентства по охране окружающей среды США, которые требуют, чтобы для сбора и сжигания свалочного газа были большие свалки, 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 возобновляемых источников энергии, включая переработку отходов в энергию и сжигание свалочного газа.
На очистку сточных вод, включая как бытовые сточные воды (около двух третей), так и промышленные сточные воды (около одной трети), приходится 14 процентов (28 млн тCO 2 e) выбросов метана в результате управления 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 составили еще 41 процент (4 млн тCO 2 е).
Данные фигуры
3.5. Источники производственных 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 год в результате сокращения как химического, 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 снижению выбросов метана из этого промышленного источника на 43,6% (0,3 млн. Тонн CO 2 e) по сравнению с уровнем 2008 года.
В 2009 году выбросы метана в результате промышленных процессов впервые упали ниже уровня 1990 года, что привело к чистому снижению на 0.3 MMTCO 2 e (7,2 процента) за последние два десятилетия; однако спад в 2009 году связан с влиянием спада на промышленное производство в 2009 году, и можно ожидать, что выбросы от промышленных процессов восстановятся по мере восстановления экономики США.
Данные фигуры
Обзор парниковых газов | Выбросы парниковых газов (ПГ)
Общие выбросы в 2018 году = 6,677 миллионов метрических тонн CO 2 эквивалента . Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.
Изображение большего размера для сохранения или печати Газы, улавливающие тепло в атмосфере, называются парниковыми газами. В этом разделе представлена информация о выбросах и удалении основных парниковых газов в атмосферу и из нее. Для получения дополнительной информации о других факторах воздействия климата, таких как черный углерод, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: воздействие на климат».
6 457 миллионов метрических тонн CO 2 : Что это означает?
Объяснение единиц:
Миллион метрических тонн равен примерно 2.2 миллиарда фунтов или 1 триллион граммов. Для сравнения: небольшой автомобиль, вероятно, будет весить чуть больше 1 метрической тонны. Таким образом, миллион метрических тонн примерно равен массе 1 миллиона небольших автомобилей!
В реестре США используются метрические единицы для единообразия и сопоставимости с другими странами. Для справки: метрическая тонна немного больше (примерно на 10%), чем «короткая» тонна США.
Выбросы ПГ часто измеряются в эквиваленте диоксида углерода (CO 2 ). Чтобы преобразовать выбросы газа в эквивалент CO 2 , его выбросы умножаются на потенциал глобального потепления (GWP) газа.ПГП учитывает тот факт, что многие газы более эффективно нагревают Землю, чем CO 2 на единицу массы.
Значения GWP, отображаемые на веб-страницах по выбросам, отражают значения, используемые в реестре США, которые взяты из Четвертого отчета об оценке IPCC (AR4). Для дальнейшего обсуждения ПГП и оценки выбросов ПГ с использованием обновленных ПГП см. Приложение 6 Реестра США и обсуждение ПГП МГЭИК (PDF) (106 стр., 7,7 МБ). Выход
- : Двуокись углерода попадает в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива (угля, природного газа и нефти), твердых отходов, деревьев и других биологических материалов, а также в результате определенных химических реакций (например,г., производство цемента). Углекислый газ удаляется из атмосферы (или «улавливается»), когда он поглощается растениями как часть биологического цикла углерода.
- : Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти. Выбросы метана также возникают в результате животноводства и других методов ведения сельского хозяйства, а также в результате разложения органических отходов на полигонах твердых бытовых отходов.
- : Закись азота выделяется в результате сельскохозяйственной и промышленной деятельности, сжигания ископаемого топлива и твердых отходов, а также при очистке сточных вод.
- : Гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы и трифторид азота являются синтетическими мощными парниковыми газами, которые выбрасываются в результате различных промышленных процессов. Фторированные газы иногда используются в качестве заменителей стратосферных озоноразрушающих веществ (например, хлорфторуглеродов, гидрохлорфторуглеродов и галонов). Эти газы обычно выбрасываются в меньших количествах, но поскольку они являются мощными парниковыми газами, их иногда называют газами с высоким потенциалом глобального потепления («газы с высоким ПГП»).
Воздействие каждого газа на изменение климата зависит от трех основных факторов:
Сколько в атмосфере?
Концентрация или содержание — это количество определенного газа в воздухе. Более высокие выбросы парниковых газов приводят к более высоким концентрациям в атмосфере. Концентрации парниковых газов измеряются в частях на миллион, частях на миллиард и даже частях на триллион. Одна часть на миллион эквивалентна одной капле воды, растворенной примерно в 13 галлонах жидкости (примерно в топливном баке компактного автомобиля).Чтобы узнать больше о возрастающих концентрациях парниковых газов в атмосфере, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: атмосферные концентрации парниковых газов».
Как долго они остаются в атмосфере?
Каждый из этих газов может оставаться в атмосфере в течение разного времени, от нескольких лет до тысяч лет. Все эти газы остаются в атмосфере достаточно долго, чтобы хорошо перемешаться, а это означает, что количество, измеряемое в атмосфере, примерно одинаково во всем мире, независимо от источника выбросов.
Насколько сильно они влияют на атмосферу?
Некоторые газы более эффективны, чем другие, согревая планету и «сгущают земное покрывало».
Для каждого парникового газа был рассчитан потенциал глобального потепления (ПГП), отражающий, как долго он в среднем остается в атмосфере и насколько сильно он поглощает энергию. Газы с более высоким ПГП поглощают больше энергии на фунт, чем газы с более низким ПГП, и, таким образом, вносят больший вклад в нагревание Земли.
Примечание. Все оценки выбросов взяты из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США : 1990–2018 гг.
Начало страницы
Выбросы двуокиси углерода
Двуокись углерода (CO 2 ) является основным парниковым газом, выбрасываемым в результате деятельности человека. В 2018 году на CO 2 приходилось около 81,3 процента всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Двуокись углерода естественным образом присутствует в атмосфере как часть углеродного цикла Земли (естественная циркуляция углерода в атмосфере, океанах, почве, растениях и животных).Деятельность человека изменяет углеродный цикл — как путем добавления в атмосферу большего количества CO 2 , так и путем воздействия на способность естественных поглотителей, таких как леса и почвы, удалять и накапливать CO 2 из атмосферы. В то время как выбросы CO 2 происходят из различных природных источников, выбросы, связанные с деятельностью человека, являются причиной увеличения выбросов в атмосферу после промышленной революции. 2
Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.
Увеличенное изображение для сохранения или распечатки Основная деятельность человека, в результате которой выделяется CO 2 , — это сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) для производства энергии и транспорта, хотя некоторые промышленные процессы и изменения в землепользовании также выделяют CO. 2 . Основные источники выбросов CO 2 в США описаны ниже.
- Транспорт . Сжигание ископаемых видов топлива, таких как бензин и дизельное топливо, для перевозки людей и грузов было крупнейшим источником выбросов CO 2 в 2018 году, на которые приходилось около 33 выбросов.6 процентов от общих выбросов CO 2 в США и 27,3 процента от общих выбросов парниковых газов в США. В эту категорию входят такие источники транспорта, как автомобильные и пассажирские транспортные средства, воздушные перевозки, морской транспорт и железнодорожный транспорт.
- Электроэнергия . Электроэнергия — важный источник энергии в Соединенных Штатах, который используется для питания домов, бизнеса и промышленности. В 2018 году сжигание ископаемого топлива для выработки электроэнергии было вторым по величине источником выбросов CO 2 в стране, что составляет около 32.3 процента от общих выбросов CO 2 в США и 26,3 процента от общих выбросов парниковых газов в США. Тип ископаемого топлива, используемого для выработки электроэнергии, будет выделять разное количество CO 2 . Для производства определенного количества электроэнергии при сжигании угля будет выделяться больше CO 2 , чем природного газа или нефти.
- Промышленность . Многие промышленные процессы выделяют CO 2 в результате потребления ископаемого топлива. Некоторые процессы также производят выбросы CO 2 в результате химических реакций, не связанных с горением; например, производство и потребление минеральных продуктов, таких как цемент, производство металлов, таких как железо и сталь, и производство химикатов.Сжигание ископаемого топлива в различных промышленных процессах составило около 15,4% от общих выбросов CO 2 в США и 12,5% от общих выбросов парниковых газов в США в 2018 году. Обратите внимание, что многие промышленные процессы также используют электричество и, следовательно, косвенно приводят к выбросам CO 2 от производства электроэнергии.
Углекислый газ постоянно обменивается между атмосферой, океаном и поверхностью суши, поскольку он продуцируется и поглощается многими микроорганизмами, растениями и животными.Однако выбросы и удаление CO 2 в результате этих естественных процессов имеют тенденцию к уравновешиванию при отсутствии антропогенного воздействия. С начала промышленной революции около 1750 года деятельность человека внесла существенный вклад в изменение климата, добавив в атмосферу CO 2 и другие удерживающие тепло газы.
В Соединенных Штатах, с 1990 года, управление лесами и другими землями (например, пахотные земли, луга и т. Д.) Действовало как чистый сток CO 2 , что означает, что больше CO 2 удаляется из атмосфере и хранится в растениях и деревьях, чем выбрасывается.Это компенсация поглотителя углерода составляет около 12 процентов от общего объема выбросов в 2018 году и более подробно обсуждается в разделе «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство».
Чтобы узнать больше о роли CO 2 в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».
Выбросы и тенденции
Выбросы углекислого газа в США увеличились примерно на 5,8 процента в период с 1990 по 2018 год. Поскольку сжигание ископаемого топлива является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в США, изменения в выбросах от сжигания ископаемого топлива исторически были доминирующим фактором. влияющие на общий U.Тенденции выбросов S. На изменения выбросов CO 2 в результате сжигания ископаемого топлива влияют многие долгосрочные и краткосрочные факторы, включая рост населения, экономический рост, изменение цен на энергоносители, новые технологии, изменение поведения и сезонные температуры. В период с 1990 по 2018 год увеличение выбросов CO 2 соответствовало увеличению использования энергии растущей экономикой и населением, включая общий рост выбросов в результате увеличения спроса на поездки.
Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.
Изображение большего размера для сохранения или печати
Снижение выбросов углекислого газа
Самый эффективный способ сократить выбросы CO 2 — это снизить потребление ископаемого топлива. Многие стратегии по сокращению выбросов CO 2 от энергетики являются сквозными и применимы к домам, предприятиям, промышленности и транспорту.
EPA принимает разумные регулирующие меры для сокращения выбросов парниковых газов.
| Стратегия | Примеры сокращения выбросов |
|---|---|
| Энергоэффективность | Улучшение теплоизоляции зданий, использование более экономичных транспортных средств и использование более эффективных электроприборов — все это способы сократить потребление энергии и, следовательно, выбросы CO 2 . |
| Энергосбережение | Снижение личного потребления энергии путем выключения света и электроники, когда они не используются, снижает потребность в электроэнергии.Сокращение пройденного расстояния в транспортных средствах снижает расход бензина. Оба способа сократить выбросы CO 2 за счет энергосбережения. Узнайте больше о том, что вы можете делать дома, в школе, в офисе и в дороге, чтобы экономить энергию и сокращать выбросы углекислого газа. |
| Переключение топлива | Производство большего количества энергии из возобновляемых источников и использование топлива с более низким содержанием углерода являются способами сокращения выбросов углерода. |
| Улавливание и секвестрация углерода (CCS) | Улавливание и связывание углекислого газа — это набор технологий, которые потенциально могут значительно сократить выбросы CO 2 от новых и существующих угольных и газовых электростанций, промышленных процессов и других стационарных источников CO 2 . Например, улавливание CO 2 из дымовых труб угольной электростанции до его попадания в атмосферу, транспортировка CO 2 по трубопроводу и закачка CO 2 глубоко под землю в тщательно выбранные и подходящие геологические геологические условия. формация, такая как близлежащее заброшенное нефтяное месторождение, где она надежно хранится. Узнайте больше о CCS. |
| Изменения в землепользовании и практике управления земельными ресурсами | Узнайте больше о землепользовании, изменении землепользования и лесном хозяйстве. |
1 Атмосферный CO 2 является частью глобального углеродного цикла, и поэтому его судьба является сложной функцией геохимических и биологических процессов. Часть избыточного углекислого газа будет быстро поглощаться (например, поверхностью океана), но часть останется в атмосфере в течение тысяч лет, отчасти из-за очень медленного процесса переноса углерода в океанические отложения.
2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
Начало страницы
Выбросы метана
В 2018 году метан (CH 4 ) составлял около 9.5 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Деятельность человека с выбросом метана включает утечки из систем природного газа и разведение домашнего скота. Метан также выделяется из природных источников, таких как естественные водно-болотные угодья. Кроме того, естественные процессы в почве и химические реакции в атмосфере способствуют удалению CH 4 из атмосферы. Время жизни метана в атмосфере намного короче, чем у диоксида углерода (CO 2 ), но CH 4 более эффективно улавливает радиацию, чем CO 2 .Фунт за фунт, сравнительное воздействие CH 4 в 25 раз больше, чем CO 2 за 100-летний период. 1
В глобальном масштабе 50-65 процентов общих выбросов CH 4 приходится на деятельность человека. 2, 3 Метан выделяется в результате деятельности в сфере энергетики, промышленности, сельского хозяйства и удаления отходов, описанных ниже.
- Сельское хозяйство . Домашний скот, такой как крупный рогатый скот, свиньи, овцы и козы, вырабатывает CH 4 как часть нормального процесса пищеварения.Кроме того, при хранении или обработке навоза в лагунах или резервуарах для хранения образуется CH 4 . Поскольку люди выращивают этих животных для еды и других продуктов, выбросы считаются связанными с деятельностью человека. При объединении выбросов домашнего скота и навоза сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» «Сельское хозяйство».
- Энергетика и промышленность .Системы природного газа и нефти являются вторым по величине источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах. Метан — это основной компонент природного газа. Метан выбрасывается в атмосферу во время добычи, обработки, хранения, транспортировки и распределения природного газа, а также при производстве, переработке, транспортировке и хранении сырой нефти. Добыча угля также является источником выбросов CH 4 . Для получения дополнительной информации см. Разделы «Реестр выбросов и стоков парниковых газов США» , посвященные системам природного газа и нефтяным системам.
- Отходы домов и предприятий. Метан образуется на свалках при разложении отходов и при очистке сточных вод. Свалки являются третьим по величине источником выбросов CH 4 в США. Метан также образуется при очистке бытовых и промышленных сточных вод и при компостировании. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов парниковых газов и сточных вод США. Отходы».
Метан также выделяется из ряда природных источников.Природные водно-болотные угодья являются крупнейшим источником выбросов CH 4 от бактерий, разлагающих органические материалы в отсутствие кислорода. Меньшие источники включают термиты, океаны, отложения, вулканы и лесные пожары.
Чтобы узнать больше о роли CH 4 в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».
Выбросы и тенденции
Выбросы метана в США сократились на 18,1 процента с 1990 по 2018 год.В течение этого периода выбросы увеличились из источников, связанных с сельскохозяйственной деятельностью, в то время как выбросы снизились из источников, связанных со свалками, добычей угля, а также из систем природного газа и нефти.
Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США : 1990-2018 . В этих оценках используется потенциал глобального потепления для метана, равный 25, на основании требований к отчетности в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата.
Изображение большего размера для сохранения или печати
Снижение выбросов метана
Есть несколько способов уменьшить выбросы CH 4 . Некоторые примеры обсуждаются ниже. EPA имеет ряд добровольных программ по сокращению выбросов CH 4 в дополнение к нормативным инициативам. EPA также поддерживает Global Methane Initiative Exit, международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.
| Источник выбросов | Как снизить выбросы |
|---|---|
| Промышленность | Модернизация оборудования, используемого для добычи, хранения и транспортировки нефти и природного газа, может уменьшить многие утечки, которые способствуют выбросам CH 4 .Метан угольных шахт также можно улавливать и использовать для получения энергии. Узнайте больше о программе EPA Natural Gas STAR и программе охвата метана из угольных пластов. |
| Сельское хозяйство | Метан от методов обращения с навозом можно уменьшить и улавливать путем изменения стратегии обращения с навозом. Кроме того, изменение практики кормления животных может снизить выбросы от кишечной ферментации. Узнайте больше об улучшенных методах обращения с навозом в программе EPA AgSTAR. |
| Домашние и деловые отходы | Поскольку выбросы CH 4 со свалочного газа являются основным источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах, меры контроля выбросов, которые улавливают выбросы CH 4 со свалок, являются эффективной стратегией сокращения. Узнайте больше об этих возможностях и программе EPA по распространению метана на свалках. |
Список литературы
1 IPCC (2007). Изменение климата 2007: основы физических наук Выход. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
3 The Global Carbon Project Exit (2019).
Начало страницы
Выбросы оксида азота
В 2018 году на закись азота (N 2 O) приходилось около 6,5% всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека.Человеческая деятельность, такая как сельское хозяйство, сжигание топлива, удаление сточных вод и промышленные процессы, увеличивает количество N 2 O в атмосфере. Закись азота также естественным образом присутствует в атмосфере как часть круговорота азота Земли и имеет множество естественных источников. Молекулы закиси азота остаются в атмосфере в среднем 114 лет, прежде чем удаляются стоком или разрушаются в результате химических реакций. Воздействие 1 фунта N 2 O на нагревание атмосферы почти в 300 раз превышает воздействие 1 фунта диоксида углерода. 1
Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг.
Увеличить изображение для сохранения или печати В глобальном масштабе около 40 процентов от общего объема выбросов N 2 O приходится на деятельность человека. 2 Закись азота выбрасывается в результате деятельности сельского хозяйства, транспорта, промышленности и других видов деятельности, описанных ниже.
- Сельское хозяйство. Закись азота может образовываться в результате различных мероприятий по управлению сельскохозяйственными почвами, таких как внесение синтетических и органических удобрений и другие методы земледелия, обработка навоза или сжигание сельскохозяйственных остатков.Обработка сельскохозяйственных земель является крупнейшим источником выбросов N 2 O в Соединенных Штатах, что составляет около 77,8 процента от общих выбросов N 2 O в США в 2018 году.
- Сжигание топлива. Закись азота выделяется при сжигании топлива. Количество N 2 O, выделяемое при сжигании топлива, зависит от типа топлива и технологии сжигания, технического обслуживания и методов эксплуатации.
- Промышленность. Закись азота образуется как побочный продукт при производстве химических веществ, таких как азотная кислота, которая используется для производства синтетических коммерческих удобрений, и при производстве адипиновой кислоты, которая используется для производства волокон, таких как нейлон, и других синтетических продуктов.
- Отходы. Закись азота также образуется при очистке бытовых сточных вод во время нитрификации и денитрификации присутствующего азота, обычно в форме мочевины, аммиака и белков.
Выбросы закиси азота происходят естественным путем из многих источников, связанных с круговоротом азота, который представляет собой естественную циркуляцию азота в атмосфере, среди растений, животных и микроорганизмов, обитающих в почве и воде. Азот принимает различные химические формы на протяжении всего азотного цикла, включая N 2 O.Естественные выбросы N 2 O в основном связаны с бактериями, разрушающими азот в почвах и океанах. Закись азота удаляется из атмосферы, когда она поглощается определенными типами бактерий или разрушается ультрафиолетовым излучением или химическими реакциями.
Чтобы узнать больше об источниках N 2 O и его роли в потеплении атмосферы, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».
Выбросы и тенденции
Выбросы закиси азота в США в период с 1990 по 2018 год оставались относительно неизменными.Выбросы закиси азота от мобильных устройств сгорания снизились на 63,7 процента с 1990 по 2018 год в результате введения стандартов контроля выбросов для дорожных транспортных средств. Выбросы закиси азота от сельскохозяйственных почв в этот период варьировались и были примерно на 7,0% выше в 2018 году, чем в 1990 году, в основном за счет увеличения использования азотных удобрений.
Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг.
Изображение большего размера для сохранения или печати
Снижение выбросов оксида азота
Существует несколько способов снижения выбросов N 2 O, которые обсуждаются ниже.
| Источник выбросов | Примеры сокращения выбросов |
|---|---|
| Сельское хозяйство | На внесение азотных удобрений приходится большая часть выбросов N 2 O в Соединенных Штатах. Выбросы можно снизить за счет сокращения внесения азотных удобрений и более эффективного внесения этих удобрений, 3 , а также изменения практики использования навоза на ферме. |
| Сжигание топлива |
|
| Промышленность |
Список литературы
1 IPCC (2007) Изменение климата 2007: основы физических наук Exit. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T.Ф., Цинь Д., Г.-К. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
3 EPA (2005). Потенциал снижения выбросов парниковых газов в лесном и сельском хозяйстве США Exit. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, США.
Начало страницы
Выбросы фторированных газов
В отличие от многих других парниковых газов, фторированные газы не имеют естественных источников и образуются только в результате деятельности человека.Они выбрасываются в атмосферу при их использовании в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и при различных промышленных процессах, таких как производство алюминия и полупроводников. Многие фторированные газы имеют очень высокий потенциал глобального потепления (ПГП) по сравнению с другими парниковыми газами, поэтому небольшие атмосферные концентрации могут иметь непропорционально большое влияние на глобальную температуру. Они также могут иметь долгую жизнь в атмосфере — в некоторых случаях — тысячи лет. Как и другие долгоживущие парниковые газы, большинство фторированных газов хорошо перемешано в атмосфере и после выброса распространяется по всему миру.Многие фторированные газы удаляются из атмосферы только тогда, когда они разрушаются солнечным светом в дальних верхних слоях атмосферы. В целом, фторированные газы являются наиболее мощным и долговременным типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека.
Существует четыре основные категории фторированных газов: гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF 6 ) и трифторид азота (NF 3 ). Ниже описаны крупнейшие источники выбросов фторсодержащих газов.
- Замена озоноразрушающих веществ. Гидрофторуглероды используются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, пенообразователей, растворителей и антипиренов. Основным источником выбросов этих соединений является их использование в качестве хладагентов, например, в системах кондиционирования воздуха в транспортных средствах и зданиях. Эти химические вещества были разработаны в качестве замены хлорфторуглеродов (CFC) и гидрохлорфторуглеродов (HCFC), поскольку они не разрушают стратосферный озоновый слой.Хлорфторуглероды и ГХФУ постепенно сокращаются в соответствии с международным соглашением, называемым Монреальским протоколом. ГФУ — мощные парниковые газы с высоким ПГП, и они выбрасываются в атмосферу во время производственных процессов, а также в результате утечек, обслуживания и утилизации оборудования, в котором они используются. Недавно разработанные гидрофторолефины (ГФО) представляют собой подгруппу ГФУ и характеризуются коротким временем жизни в атмосфере и более низкими ПГП. ГФО в настоящее время вводятся в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов и вспенивающих агентов.
- Промышленность. Перфторуглероды производятся как побочный продукт при производстве алюминия и используются в производстве полупроводников. ПФУ обычно имеют длительный срок службы в атмосфере и ПГП около 10 000. Гексафторид серы используется при обработке магния и производстве полупроводников, а также в качестве индикаторного газа для обнаружения утечек. ГФУ-23 производится как побочный продукт при производстве ГХФУ-22 и используется в производстве полупроводников.
- Передача и распределение электроэнергии. Гексафторид серы используется в качестве изоляционного газа в оборудовании для передачи электроэнергии, включая автоматические выключатели. ПГП SF 6 составляет 22 800, что делает его самым сильным парниковым газом из всех, что были оценены Межправительственной группой экспертов по изменению климата.
Чтобы узнать больше о роли фторированных газов в нагревании атмосферы и их источниках, посетите страницу «Выбросы фторированных парниковых газов».
Выбросы и тенденции
В целом выбросы фторсодержащих газов в США увеличились примерно на 83.4 процента в период с 1990 по 2018 год. Это увеличение было обусловлено увеличением выбросов гидрофторуглеродов (ГФУ) с 1990 года на 268,8 процента, поскольку они широко использовались в качестве заменителя озоноразрушающих веществ. Выбросы перфторуглеродов (ПФУ) и гексафторида серы (SF 6 ) фактически снизились за это время благодаря усилиям по сокращению выбросов в промышленности по производству алюминия (ПФУ) и в сфере передачи и распределения электроэнергии (SF 6 ).
Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.
Изображение большего размера для сохранения или печати
Снижение выбросов фторсодержащих газов
Поскольку большинство фторированных газов имеют очень долгое время жизни в атмосфере, потребуется много лет, чтобы увидеть заметное снижение текущих концентраций. Однако существует ряд способов снизить выбросы фторированных газов, описанных ниже.
| Источник выбросов | Примеры снижения выбросов |
|---|---|
| Замена озоноразрушающих веществ в домах и на предприятиях | Хладагенты, используемые на предприятиях и в жилых домах, выделяют фторированные газы.Выбросы можно сократить за счет более эффективного обращения с этими газами и использования заменителей с более низким потенциалом глобального потепления и других технологических усовершенствований. Посетите сайт EPA по защите озонового слоя, чтобы узнать больше о возможностях сокращения выбросов в этом секторе. |
| Промышленность | Промышленные пользователи фторированных газов могут сократить выбросы за счет внедрения процессов рециркуляции и уничтожения фторированного газа, оптимизации производства для минимизации выбросов и замены этих газов альтернативными.EPA имеет следующие ресурсы для управления этими газами в промышленном секторе: |
| Передача и распределение электроэнергии | Гексафторид серы — это чрезвычайно мощный парниковый газ, который используется в нескольких целях при передаче электроэнергии по электросети. EPA работает с промышленностью над сокращением выбросов в рамках Партнерства по сокращению выбросов SF 6 для электроэнергетических систем, которое способствует обнаружению и ремонту утечек, использованию оборудования для рециркуляции и обучению сотрудников. |
| Транспорт | Гидрофторуглероды (ГФУ) выделяются в результате утечки хладагентов, используемых в системах кондиционирования воздуха транспортных средств. Утечку можно уменьшить за счет более совершенных компонентов системы и за счет использования альтернативных хладагентов с более низким потенциалом глобального потепления, чем те, которые используются в настоящее время. Стандарты EPA на легковые и тяжелые автомобили стимулировали производителей производить автомобили с более низким уровнем выбросов ГФУ. |
Начало страницы
Список литературы
1 IPCC (2007) Изменение климата 2007: Выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Великобритания 996 с.
Производство водорода: риформинг природного газа
Перейти к основному содержанию- Национальные лаборатории
- Энергия.gov Офисы
Поиск
Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии- О EERE О EERE
- Инициативы
- О EERE О EERE
- Инициативы
- Услуги Услуги
- КПД
- Возобновляемые источники энергии
- Транспорт Транспорт
- Национальные лаборатории
- Энергия.gov Офисы
Риформинг природного газа
- Офис технологий водорода и топливных элементов
- Об отделе технологий водородных и топливных элементов
- Основные направления деятельности
- Планы, реализация и результаты
- Бюджет
- Достижения
- Производство водорода
- Ресурсы
- Процессы
- Газификация биомассы
Метан (CH 4 ) Метан не имеет цвета, запаха и вкуса, горючий газ.Это основной компонент природного газа. Обычно метан используется в качестве тестовый газ для систем, предназначенных для использования природного газа в качестве топлива. Также он используется для производство аммиака и ацетилена. ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ (метан):
СОЕДИНЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ (Метан): Стандартное соединение цилиндра CGA V-1, давление до 500 фунтов на кв. Дюйм: CGA 510 |