Метан и пропан на одном авто: Переоборудование с пропана на метан или дооборудование ГБО метан

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения — Что такое Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения?

Это природный газ, искусственно сжиженный  путем охлаждения до −160 °C

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.
На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.
В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.
Для использования подвергается испарению до исходного состояния.
При сгорании паров образуется диоксид углерода( углекислый газ, CO₂) и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.
При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Перевод 1 тонны СПГ в кубометры (м

³). 1 тонна СПГ — это примерно 1,38 тыс м³ природного газа после регазификации.
Примерно — потому что плотность газа и компонентный на разных месторождения разная.
Формулу Менделеева — Клайперона никто не отменял.
Кроме метана в состав природного газа могут входить: этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества.
Плотность газа изменяется в интервале 0,68 — 0,85 кг/м³, но зависит не только от состава, но и от давления и температуры в месте расчета плотности газа.
Стандартные условия для температуры и давления – это установленные стандартом физические условия, с которыми соотносят свойства веществ, зависящие от этих условий.

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) устанавливает температуру 20 °C (293,15 K) и абсолютное давление 1 атм (101.

325 кПа), и этот стандарт называют нормальной температурой и давлением (NTP).
Плотность компонентов газа сильно различается:

• Метан — 0,668 кг/м³, 
• Этан — 1,263 кг/м³, 
• Пропан — 1,872 кг/м³.

Поэтому, в зависимости от компонентного состава изменяется и количество м³ газа при переводе из тонн.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. 

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.
Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии — до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

• конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
• теплообменные процессы: рефрижераторный — с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 — 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м³ газа.

Недостаток технологии дросселирования — низкий коэффициент ожижения — до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

• каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,
• цикл с двойным хладагентом — смесью этана и метана,
• расширительные циклы сжижения.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

• для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
• технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
• использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
• локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
• использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
• использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

Процесс сжижения газа

Оборудование СПГ-завода

• установка предварительной очистки и сжижения газа,
• технологические линии производства СПГ,
• резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
• для загрузки на танкеры — газовозы,
• для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях (ГРС) при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа):

• используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.
• дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.
На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.
При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.
Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.
Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.

Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.
СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ— это процесс, включающий в себя несколько этапов:

• морской переход танкера — газовоза,
• автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
• ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
• регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия — 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия — 24,2 млрд м³; Алжир — 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония — 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США — 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2021 г в РФ действует 4 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi — 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2^м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания НОВАТЭК, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ — завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок недр нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2^й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

В США введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке началось жесткое противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

Все об угарном газе — Новости

16. октябрь 2018

В домашнем хозяйстве в Эстонии используется два типа газа – природный газ и сжиженный газ. Природный газ поступает к нам из России по длинным газопроводам, и в Эстонии распределяется по разным потребителям. Сжиженный газ, однако, хранится в баллонах и его распределение происходит баллонами.

В больших районах установлены специальные подземные газохранилища, откуда газ поступает пользователям по трубам. Поэтому стоит знать, что хозяйственный газ, который находится в баллонах – это сжиженный газ, а газ, который мы получаем по трубам, в зависимости от района, может быть, как природный, так и сжиженный.

Что такое природный газ?

• Основной составляющей природного газа является метан – это газ без цвета и запаха. Для того чтобы обнаружить утечку газа к нему добавлено немного веществ для усиления запаха.
• Природный газ легче воздуха, поэтому в случае утечки, перемешавшись с воздухом, он поднимается наверх. Всегда стоит помнить, что вентиляция или иные потоки воздуха могут направить газ и в сторону. Это означает, что обычно в случае утечки газа в опасности находятся квартиры сверху, но газ может и двигаться в соседние квартиры.
• Природный газ оказывает на людей удушающее воздействие. Это не очень ядовитый газ. Скорее он обладает наркотическими свойствами. Если газом наполнено приблизительно 10% помещения, то он вызывает сонливость, головную боль и плохое самочувствие. Если содержание газа в квартире поднимается до 20-30%, то происходит нехватка кислорода, что может вызвать удушение.

Что такое сжиженный газ?

• Основной составляющей сжиженного газа является пропан. Как и метан, пропан бесцветный и не имеет запаха. Чтобы человек обнаружил в хозяйстве утечку газа, то к нему добавляется немного веществ для усиления запаха. Из-за таких веществ у газа появляется четко выраженный запах.
• Пропан не ядовитый газ, но попав в воздух в больших количествах и в условиях уменьшения кислорода, может возникнуть удушение. Вдыхая такой газ, может возникнуть головокружение, сонливость, тошнота и слабость.
• Пропан тяжелее воздуха и поэтому, в случае утечки, газ оседает на пол, в подвал, в канализации и прочие углубления. Поэтому в случае утечки газа в опасности находятся квартиры на низких этажах и подвалы.

Что такое угарный газ?

• Даже обычное пригорание еды дома может вызвать угарный газ, а как следствие этого — отравление. Однако, в домах и квартирах основной причиной возникновения угарного газа является рано закрытая печная заслонка, плохо отрегулированная газовая плита или газовый бойлер с плохой тягой.
• По своим свойствам угарный газ, или монооксид углерода (CO), представляет собой не имеющий цвета, запаха и вкуса отравляющий газ и распространяется совершенно незаметно для человека. Чаще всего при пожарах люди погибают именно вследствие вдыхания отравляющего дыма.
• Из-за попадания угарного газа в организм человека, кровь теряет возможность переносить кислород. Гемоглобин, который должен переносить кислород в крови, наоборот, начинает переносить угарный газ. В следствии этого в организме человека образуется опасное вещество – карбоксигемоглобин.
• Количество кислорода в различных частях тела снижается, так как гемоглобин больше не доставляет туда кислород. Человек начинает задыхаться. Одним разом сердце выбрасывает в организм почти один стакан крови, и угарный газ попадает через легкие в другие части тела очень быстро.
• Отравившись угарным газом, мы не понимаем масштаб ситуации. Человек находится в замешательстве и не может себе помочь, хотя и чувствует, что с ним что-то не так. Человек может и не сопоставить эти симптомы с отравлением угарным газом, а находясь во сне и вовсе ничего не почувствовать.
• Симптомы зависят от количества газа. От маленького количества может возникнуть пульсация в висках, сонливость, слабость, головная боль, потеря равновесия, шум в ушах, слабость в ногах, тошнота и рвота. Позднее могут возникнуть галлюцинации, учащение пульса, поднятие давления, может возникнуть слабость, сонливость, потеря давления, осложнения при дыхании. При сильном отравлении человек теряет сознание и наступает смерть.
• Человек может умереть от отравления угарным газом без имеющегося возгорания. Например, когда печную заслонку закрывают слишком рано, или газовый прибор работает в условиях кислородного голодания и как следствие этого образуется угарный газ. Также угарный газ может к вам просочится из соседних квартир.
• Дымовой датчик не способен обнаружить угарный газ. Чтобы на ранних стадиях обнаружить угарный газ необходим датчик угарного газа.

Типичные случаи

• Газовые установки бывают разных типов. Обычно несчастные случаи случаются с такими котлами, работа которых зависит от воздуха. Это означает, что для работы они получают необходимое количество воздуха с комнаты. Часто устанавливали такие котлы в закрытые шкафы.
• Также причиной может быть и утепление дома. Многие дома, в которых изначально имелась естественная вентиляция, уже утеплили, поменяли окна, сделали беспечную перестройку. Например, газовые установки соединили друг с другом в неподходящие дымоходы. Часто устанавливали такие газовые установки в закрытые шкафы. Со временем дымоходы забивались, а сгораемый воздух оставался в квартире.
• Каждая газовая установка нуждается в регулярном контроле и обслуживании. Важно следить за тем чтобы из соединений труб не было утечки, а дымоход не был бы забитым.
• Газовое пламя обычно синего цвета. Если пламя зеленое, то это определенно указывает на опасность.

Кто несет ответственность?

• В квартирах и частных домах ответственность за работу и исправность газовых установок несет владелец. Необходимо проверять и обслуживать домашние газовые установки раз в год.
• За газовые трубы на лестничных площадках в многоквартирных домах ответственность несут члены товарищества.
• За строительство, контроль и обслуживание газовых приборов отвечает фирма, осуществляющая данные услуги. Человеческие жизни зависят от качества таких услуг.
• Государство осуществляет надзор над владельцами домов и квартир, а также предприятий за соблюдением данных предписаний.

Датчик угарного газа

• С 1 января 2018 года установка датчика угарного газа является обязательной во всех жилых помещениях, в которых находится подсоединенная к трубе газовая установка.
• Прежде всего к таким установкам относятся работающие на газе водонагреватели. Датчик угарного газа становится обязательным при наличии газового отопления, однако разумно установить соответствующий датчик во всех жилых помещениях, в которых находится связанное с процессами горения оборудование, например, печь на древесном топливе, камин, плита или газовый бойлер. Установка датчика является добровольной в том случае, если предприняты технические меры, исключающие утечку угарного газа и его попадание в жилое помещение, например, если забор воздуха для горения газовой установки осуществляется непосредственно из наружного воздуха и выделяемые при горении газы также выводятся непосредственно через предназначенную для этого трубу в наружный воздух.
• Датчик угарного газа дает сигнал только тогда, когда концентрация угарного газа в воздухе приближается к уровню, опасному для здоровья человека.
• Один датчик угарного газа предназначен для использования в одном помещении, так как устройство показывает только уровень СО, распространяющегося вблизи датчика.

Где установить датчик угарного газа?

• При установке датчика угарного газа необходимо в первую очередь следовать инструкциям производителя.
• В отличие от датчика дыма датчик угарного газа крепят на стену помещения, на высоте приблизительно 0,5-1,5 метра от пола. Опытные специалисты рекомендуют устанавливать датчик, так сказать, на уровне дыхательных путей человека, или на том уровне, на котором находится лицо человека, когда он сидит на диване, а в спальной комнате ‒ примерно на высоте подушки.
• Устройство устанавливают на расстоянии 1-3 метра от источника угарного газа, также не следует устанавливать датчик вблизи вентиляционных систем и воздуховодов.
• В доме из нескольких этажей рекомендуется установить датчики угарного газа на каждом этаже. По возможности также в каждой спальной комнате.
• Если газовый бойлер находится в ванной комнате, необходимо убедиться, что датчик угарного газа подходит для установки во влажных помещениях. Для этого датчик должен иметь обозначение IP, которое должно соответствовать уровню IP44.
• Датчики угарного газа не устанавливают в гаражах, на кухнях, в котельных, в ванных комнатах и в других местах, в которых температура опускается ниже 10°C или поднимается выше 40°C.

Как осуществлять уход?

• Проверять, находится ли датчик угарного газа в рабочем состоянии, необходимо раз в месяц, нажимая тестовую кнопку. Звуковой сигнал подтверждает, что устройство находится в рабочем состоянии.
• Датчик угарного газа необходимо регулярно очищать от пыли. Для этого можно использовать как пылесос, так и тряпку.
• Источником питания датчика угарного газа являются батарейки – прерывистый регулярный звуковой сигнал датчика свидетельствует об опустошении батареек. Это значит, что батарейку следует немедленно заменить.
• Дополнительную информацию о газовой безопасности для бытовых потребителей найдете

Что делать если сработал датчик угарного газа?

• Быстро открыть окна и двери и тщательно проветрить комнату.
• Выключить все отопительные системы или потушить огонь в печке или плите.
• Вызовите на место профессионального техника, который поможет разрешить проблему. До приезда техника сами не включайте отопительные приборы.
• Если заметили у кого-то симптомы отравления угарным газом, то немедленно выведите человека на свежий воздух, вызовите скорую

Статистика

Выезды Спасательного департамента на случаи, связанные с газом:
2015 – 291
2016 – 403
2017 – 421
2018* – 356

*По состоянию на 14 октября

Основные регионы, откуда часто поступают вызовы — Харьюмаа и Ида-Вирумаа. Города Таллинн, Кохтла-Ярве, Тарту и Нарва.

71% случаев происходит в жилых помещениях

60% в квартирах

25% на лестничных площадках

Возьмите на заметку!

• Никогда не осуществляйте ремонт газовых установок сами!
• Установите датчик угарного газа – он обязателен с 1 января 2018 года!
• Домашние газовые установки должен проверять и обслуживать специалист один раз в год! Дополнительные требования могут возникнуть из устройства по эксплуатации устройства.
• Дымоход газового устройства необходимо прочищать согласно инструкции. Если в инструкции по эксплуатации совет отсутствует, тогда это необходимо делать один раз в год. Дымоход может чистить только квалифицированный трубочист, который имеет соответствующее удостоверение.
• Строительство, ремонт и обслуживание могут производить только лица, имеющие необходимые для работы с газом навыки.
• Список фирм и их контактов на страничке Департамента технического надзора

• Наличие профессиональных навыков можно проверить по название предприятия на сайте

Машины на газу с завода

Просто экология мало кого волнует – ни одна идея не приживается без денежной отдачи, и автопром здесь не исключение. Про плюсы и минусы ГБО, вы уже знаете и пора осмотреть варианты покупки нового автомобиля на газу.

Машина, ездящая на газу, а не на бензине, нашла своего постоянного потребителя и в России, отстающей от европейских стран по экологичности, благодаря возможности относительно быстро отбить изначальные затраты и, наконец, начать всерьёз экономить на заправке горючим.

Наверное каждый понимает насколько безопаснее и надёжнее купить автомобиль на газу с завода, чем пытаться установить ГБО под ключ на изначально только бензиновый автомобиль. Поэтому если у Вас есть бюджет на покупку нового автомобиля, то лучше так и поступить а не мучатся с переводом автомобиля на ГБО.

Какие авто на газу уже с завода?

В отличие от большинства зарубежных компаний, отечественные не обладают широким, регулярно обновляющимся ассортиментом, а лишь время от времени выпускают ту или иную модель в рамках очередной экологической акции.

Passat 1.4 TSI Ecofuel — один из самых часто ввозимых в РФ автомобилей на газу.
Передний привод, максимальная скорость -210 км, мощность 150 л.с за счёт TSI-турбины. Вместимость газовых баллонов- 21 кг(31 куб.метр), вместимость бензобака- 30 литров. При полной заправке бензином и газом можно проехать около 900 км( по трассе при скоростях 70-95 км/час).

Автопарк отечественных машин, выпущенных за последние годы в России и допускающих работу на газе, следующий:

• Lada — 2121 (4*4), 2131 Urban/Euro-5 (4*4), Priora Рестайлинг, Vesta I (SW Cross, CNG), Granta I (Sport), Xray I, Kalina II Cross
• УАЗ — Pickup I Рестайлинг, Patriot III Рестайлинг.

Стоит отметить что так как иномарки на газу целенаправленно для России не производятся. А это значит что и не производится должно подготовки для эксплуатации авто на ГБО зимой. Поэтому при небольшом выборе не стоит сбрасывать отечественного производителя со счетов.

А вот среди иномарок выбор машин, ездящих на газе, намного более богат:

• Skoda Rapid I Рестайлинг,
• BMW X7 G11/12 Long VI 750i xDrive,
• Chevrolet Niva I,
• KIA – Ceed II, Cerato III, Optima IV, Rio III/IV,
• Hyundai – Creta I, Solaris I/II,
• Renault — Sandero II Stepway, Duster I, Logan II,
• Lifan X60 I,
• Nissan Almera III (G15),
• Toyota — Camry VII (XV50), Rav 4-IV (CA40)
• Zotye T600,
• Volkswagen Polo V,
• Datsun on-DO I.

Список не полон – он пробивался по объявлениям о текущих продажах новых и б/у автомобилей. Тем не менее, здесь есть из чего выбрать: есть машины и подешевле, и подороже. Окончательный выбор, как правило, делается исходя из потребностей и задач, стоящих перед автолюбителем, но позволяющих быстрее отбить затраты на ГБО, идущее в сборе, по сравнению с авто, изначально потребляющими лишь бензин.

Mersedes  Sprinter NGT — еще один прекрасный вариант авто на газу для бизнеса

Легковые авто, изначально ездящие на метане и ставшие фаворитами в Европе:

• Seat Ibiza TGI
• Opel Zarifa CNG Ecoflex
• VW – Golf VII TGI Bluemotion, Polo TGI, Caddy 20,0 Ecofuel, Caddy Maxi 2,0 Ecofuel, Golf Variant Bifuel, Passat 1,4 TSI Ecofuel (Variant), Touran 2,0 Ecofuel, Touran 1,4 TSI Ecofuel, Up Ecofuel
• Lada — Vesta CNG, Priora CNG
• Volvo – V-60/70 T5 Bifuel, V90 Bifuel
• Scoda Octavia G-Tec CNG
• Mercedes-Benz E200/B180
• Honda Civic GX
• Ford – Mondeo (включая Turnier и Station Wagon), Kuga, KA, Galaxy, Focus (Turnier, Station Wagon, Limusine, C-Max и CC), Fiesta
• Fiat – Cubo, Punto Evo, Panda, Multipla, Grande Punto, Fiorino, Dolbo (Gargo), 500 Turbo
• Citroen — C3, Berlingo
• Chevrolet – Nubira (Station), Lacetti, Captiva
• Audi A5

Из микроавтобусов на метане ездят:

• Mercedes-Benz Sprinter (316 NGT)
• Iveco Daily – Pritsche, CNG
• Fiat Ducato
• Citroen Jumper

Автобус МАЗ – модели 203965 и 203С65 – флагманы сегодняшнего российского автобусного парка.

VW TOURAN 1.4 TSI Ecofuel
Преимущество этого авто среди газовых авто — это 7 мест. 150 лошадей. Оснащён турбиной TGI.

Для российских дальнобойщиков тягачи Iveco Eurocargo Natural Power (вторая модель именуется просто как Eurocargo CNG) – машины очень дорогие, сущая элита. Они призваны вытеснить “КамАЗы” и “Скании”, использующие в основном солярку.

Заводское ГБО

Не все хотят отдельно устанавливать ГБО на машину, обрекая себя на обивание порогов инстанций ГАИ и автосервиса. Такие люди готовы заранее вложиться в машину, обладающую комплектом ГБО, настроенного уже на конвейере производителя. ГБО может быть рассчитано как на метан, так и на сжиженное газотопливо (пропан и бутан).

Причин, по которым отечественные машины – по сравнению с зарубежными – редко имеют уже встроенное ГБО, несколько:

Skoda Rapid I Рестайлинг

Не всякий автолюбитель сразу разберётся в том, что его ждёт, стоит ему начать ездить на газе, а не на бензине. Отчасти на его решение влияют мифотворцы, считающие, что газ – это возня с проверкой машины, повышенный износ мотора, и вообще, езда на газу ещё тот фетиш. Часть покупателей ведётся на такой “развод”, чему способствуют и общая цена газоавтомобиля, завышенная на фоне всё тех же машин, ездящих лишь на бензине.

Но даже оспорив предыдущее – откровенно ложное – убеждение, потребитель убеждается, что в России метаном заправиться гораздо проблематичнее, чем пропаном. Метановые АГЗС по сравнению с пропановыми – всё ещё значительная редкость: в лучшем случае каждая шестая заправка вас выручит, если у вас ГБО на метане. Чего не скажешь о странах Европы, где метаном заправляет каждая вторая.

Opel Zarifa CNG Ecoflex

Заказав из Европы машину с метанным ГБО от фирмы Volkswagen, Chevrolet, Mercedes, Opel, Fiat или Volvo, и даже потратившись на растаможку, учёт в ГИБДД и прочие дензатраты, вы столкнётесь всё с той же проблемой – заправкой на метане. Самые отчаянные покупают дополнительный компрессор и подключают его к природному газу в домашних условиях, и на их плечи ложатся, помимо затрат на сам газ, затраты на потреблённое электричество: домашний компрессор загоняет газ в баллоны до трёх часов, в то время как более мощный на АГЗС делает это максимум за несколько минут, т. к. рассчитан на давление, на порядок превышающее то, что создаётся в баллоне в домашних условиях. Ещё одним сюрпризом окажется обслуживание, ремонт самого компрессора.

Достоинство “метанмобилей” и “пропанмобилей” – отсутствие необходимости лишний раз соваться в уже отлаженное заводом ГБО. Проблема появляется лишь, когда одна или несколько запчастей выходят из строя, отчего безопасность дальнейшей езды оказывается под угрозой. Если поломка случилась не по прямой вине пользователя в течение гарантийного срока, авторизованный сервис-центр, использующий оборудование производителя, выпустившего вашу машину, скорее всего, не откажется провести бесплатную диагностику и замену бракованных деталей.

Mersedes E200 NGT
В этой машине сочетается комфорт, экономичность и представительский класс. Бензобак тут намного больше предыдущих авто на метане с завода. 62 литра. Расход бензина 9 литров на 100 км.  Вместимость газа -18 кг. Это 300 км пути   на природном газе и 700 км на бензине. 

По технической части между бензо- и газомашинами разницу сложно не заметить. Так, размещение газобаллонов, особенно для метана, отнимает весомую часть полезного пространства, оттого их устанавливают либо под сиденье, либо в багажник. В некоторых случаях они помещаются под днище машины – вместо бензобака. Но даже если последний и установят – он расчитан лишь на одно-два ведра бензина, т. к. является дополнительным, а не основным. В российских условиях приходится планировать свою дорогу по улицам и трассам, где заправок побольше.

Заводское ГБО на ГАЗель

“ГАЗелисты” не отстают от иных автовладельцев – не менее половины перешли на метан или пропан. “АвтоГАЗ” взял за правило на часть своих машин предустанавливать гибридное (бензогазовое оборудование, или БГО). “ГАЗель” с длинной основой, рассчитанной на грузовой кузов, уже содержит 120-литровый газобак или баллон, газа в котором хватит не пенее чем на 450 км пути. Любой грузовик или фургон просто-напросто разорит вас, если вы будете заправляться именно бензином. Поэтому выходом для фирменных водителей, дальнобойщиков является именно метан или пропан. В отличие от самовольно ставящегося ГБО, заводское лишено конструктивно-технологических недостатков: криво поставленный трубопровод, редуктор более низкого “пошиба”, выступающий за габариты базы газобаллон и т. д.

На выпущенной с завода “ГАЗели” имеются следующие положительные сдвиги: Баллоны расположены под задним обвесом;Запасное колесо теперь размещается в кузове;ЭБУ для ГБО объединено в едином кожухе – модули управления расходом газа и бензина здесь совмещены;Все запчасти двигателя и ЭБУ ввозится партиями с итальянского завода-изготовителя, в России ставят лишь газобаллоны;Датчики, определяющие объём оставшегося топлива, объединены, и их индикаторы помещены в общий приборный щит над рулевой колонкой.

“ГАЗель LPG» поддерживает ГБО, вписывающееся в нормативы Евро-4. Гарантия – двухлетняя, или на 100.000 км пути. На газе эта машина тянет не хуже, чем на бензине. Расход газа при максимальной загрузке может вырасти до 15%, но это не фатально – значительную экономию такое нагромождение груза не перекроет.

Лада Веста на газу

Lada Vesta на метане – один из последних автомобилей, ездящих на сжатом под большим давлением метане. Опыт эксплуатации машины “УАЗ Патриот” показал, что денежная экономия на топливе может быть не менее 42% на практике – испытания проводило Министерство энергетики РФ.

По сравнению со своим чисто бензиновым собратом – Lada Vesta в стандартном исполнении – её “газовая” версия в 2017 г. обходилась дороже менее, чем на 20%.

Несмотря на снижение тяги машины по сравнению с работой на бензине менее, чем на 10%, выработка двигателя существенно возрастает – газ, в отличие от бензина, не удаляет масло с внутренней поверхности цилиндра, а осадок от топлива отсутствует. Крутящий момент также пострадает – вместо 148 Нм всего лишь 35, но и это не станет причиной отказа от езде на метане.

Разумеется, изменения претерпел и ЭБУ – он теперь универсален: рассчитан на управление расходом и газа, и бензина. Вся основная электроника заключена в одном корпусе.

Lada Vesta, в какой бы она комплектации ни была, сохраняет возможность ездить и на бензине – проблема всё в тех же компрессорных АГЗС, без которых заправка баллона метаном невозможна. Пока “бензокороли” не поступятся, более серьёзного предложения метана — хотя бы равного 40, а не всего лишь 20 процентам от общерыночного оборота газозаправки машин – не ожидается.

Lada Vesta с “газоходом” в первую очередь реализуется для таксистов и работников госспецслужб. Рядовые автовладельцы тоже, в принципе, готовы были стоять в очереди, ожидая вожделенного авто, однако темпы поставки этой модели невысоки – от сотен до пары тысяч машин в год. Многие всерьёз пытаются продать чисто бензиновую “Весту”, чтобы обзавестись универсальной её модификацией, либо ставят ГБО по собственной инициативе.

Нажмите, чтобы оценить этот пост!

[Total: 21 Average: 4]

Как переоборудовать свой автомобиль на природный газ

Майкл Немет

Природный газ используется в наших домах на протяжении нескольких поколений. Американцы используют его для запуска водонагревателей, домашних печей, печей, сушилок для одежды и других приборов. В качестве топлива на него приходится 24 процента нашего общего энергопотребления по всей стране, причем все, кроме 1 процента, используется в жилых домах. И, как мы сообщали прошлой осенью («Drilling Down», сентябрь 2011 г.), новые методы гидроразрыва пласта позволяют выявлять внутренние запасы, которые ранее были экономически невыгодными.По прогнозам, огромных мировых запасов хватит и в следующем столетии, даже если природный газ полностью заменит бензин. Поэтому неудивительно, что природный газ останется невероятно дешевым. Его стоимость составляет от половины до одной трети нынешней стоимости бензина в энергетическом эквиваленте. В правильно настроенном двигателе сгорание природного газа обеспечивает на 20 процентов меньше выбросов углерода и примерно на 25 процентов сокращение выбросов парниковых газов по сравнению с самыми чистыми бензиновыми двигателями, и все это без повреждения существующих систем каталитических нейтрализаторов.Итак, прямо сейчас вы, вероятно, задаетесь вопросом: почему мы не кладем эти вещи в наши машины?

Как оказалось, существует очень мало технологических барьеров, которые необходимо преодолеть. Фактически, переоборудование существующих автомобилей для сжигания природного газа не представляет особой сложности. К сожалению, если вы попытаетесь сделать это самостоятельно, вы, скорее всего, нарушите правила Закона о чистом воздухе в отношении модификации топливных систем — нарушение, которое может стоить вам до 5000 долларов штрафа за каждый день, когда вы управляете переоборудованным автомобилем.Поэтому, если вы хотите «озеленить» свои колеса сегодня, единственный способ сделать это — нанять сертифицированного установщика сжатого природного газа (СПГ) для выполнения этой работы. Чтобы разобраться с запасными системами СПГ, я посетил компанию NatGasCar в Кливленде. Это стартап-магазин, который дополняет бензиновые автомобили, устанавливая параллельную топливную систему на природном газе. Они показали мне свое последнее творение — двухтопливный Dodge Caravan, предназначенный для службы такси в аэропортах. Он запускается на бензине и переключается на природный газ после прогрева двигателя.

NatGasCar — самый важный и дорогой компонент — это топливный бак для сжатого природного газа, расположенный за задними сиденьями в грузовом отсеке. Компания использует танк Type 4, самый современный. Он снижает вес за счет пластикового композитного сердечника, обернутого углеродным волокном, и рассчитан на устойчивость к сильным ударам и проколам.

Между баком и двигателем находится регулятор подачи топлива, который снижает давление в топливном баке с 3600 фунтов на квадратный дюйм до используемых 125 фунтов на квадратный дюйм, подаваемых на двигатель.Регулятор топлива нагревается, чтобы предотвратить его замерзание из-за расширения газа. Газ под более низким давлением поступает в двигатель Pentastar V-6 от Chrysler, работающий на гибком топливе. Двигатель, работающий на гибком топливе, важен, поскольку он имеет затвердевшие клапаны и седла клапанов, которые необходимы для работы на СПГ. Природный газ направляется через параллельную топливную рампу, а второй набор форсунок подключается к умному адаптеру, предназначенному для размещения как бензиновых форсунок, так и форсунок КПГ на одном и том же отверстии для впрыска. Природный газ работает с идеальным соотношением воздух-топливо около 16.8: 1, тогда как бензин прекрасно работает при 14,6: 1 для двигателя Pentastar. В результате программирование новых форсунок должно немного отличаться. Жгут проводов NatGasCar перехватывает сигналы от модуля управления двигателем и, в зависимости от выбранного топлива, включает бензиновые форсунки или форсунки CNG. Сигналы для бензиновых форсунок модифицируются для подачи необходимого количества топлива в форсунки природного газа. Таким образом, требуется очень небольшая тонкая настройка, и блок управления двигателем автомобиля выполняет большую часть работы.

Разжигание бед

Итак, новый топливный бак и немного повозок с топливными форсунками , и я готов к работе, верно? К сожалению нет. Природный газ поставляется по всей стране в миллионы домов. Но то, что могло бы показаться идеальной распределительной сетью, на самом деле является самой большой головной болью для автомобилей, работающих на природном газе. Домашний природный газ подается при давлении около 0,5 фунта на квадратный дюйм, но в транспортных средствах давление природного газа должно составлять 3600 фунтов на квадратный дюйм. Поэтому, если вы хотите использовать КПГ в автомобиле, вам понадобится компрессор.Стандарт безопасности Национальной ассоциации противопожарной защиты запрещает хранение сжатого газа в домах, поэтому автономный многоступенчатый компрессорный насос в гараже должен быть подключен к топливному баку автомобиля, наполняя его напрямую. Это приводит к тому, что время заправки топливом достигает 22 часов (даже больше, чем эквивалентное время зарядки электромобилей в домашних условиях). Honda Civic Natural Gas работает в паре с домашней компрессорной системой Phill (4500 долларов), единственным коммерчески доступным продуктом такого рода. NatGasCar разрабатывает компрессорную систему с возможностью дозаправки за 8 часов; текущая целевая цена — 3500 долларов.Некоторые штаты стимулировали установку высокоскоростных систем заправки на заправочных станциях, где время заправки составляет от 4 до 5 минут, что очень похоже на бензин. Но установка этих систем обходится в 750 000 долларов за каждую станцию, а низкий спрос означает, что по всей стране разбросана всего 941 заправочная станция высокого давления, в основном в Нью-Йорке, Калифорнии, Юте и Техасе.

Экономика

Хорошо, хорошо, заправлять автомобили на КПГ — это боль, но стоит ли это того? По стране цена на природный газ колеблется от 79 центов до 1 доллара.50 для бензин-галлонного эквивалента топлива. Это значительная экономия по сравнению с продуктами на основе нефти, особенно с учетом того, что автомобили, работающие на КПГ, имеют такую ​​же или лучшую относительную экономию топлива на БТЕ из-за более высокого октанового числа природного газа. Наши тест-драйвы показали отсутствие снижения производительности и вполне приемлемый запас хода около 250 миль. Но есть довольно необычные начальные затраты на установку. Правильно установленная конверсия будет стоить от 6500 долларов за базовую систему до 12000 долларов за первоклассную установку с композитным топливным баком большой емкости.Если вам нужен домашний топливный компрессор, купите еще минимум 3500 долларов. Даже в самом низком ценовом диапазоне вы планируете потратить достаточно на переоборудование, чтобы купить более 1800 галлонов бензина по сегодняшним ценам.

Эти цены в конечном итоге определят судьбу автомобилей, работающих на КПГ. Исторически высокие цены на бензин вызвали бурные инвестиции в более дешевое и чистое топливо, за которым последовал коллапс спроса, когда цены на газ упали. На данный момент СПГ имеет высокую стоимость входа, что делает его жизнеспособным только для служб такси и других операторов автопарка, но со временем эффект масштаба может снизить затраты для обычного покупателя автомобилей.И если бензин остается выше 3 долларов за галлон, это изменение может произойти раньше, чем позже.

Майкл Немет

Химический класс

Как следует из названия, , природный газ является природным источником топлива, а также побочным продуктом добычи нефти. В сыром виде природный газ может быть извлечен либо в чистом виде, либо в виде пьянящего коктейля из метана, этана, пропана, бутана и пентана, а также азота, диоксида углерода, водяного пара и других соединений.Нефтеперерабатывающие заводы удаляют практически все из смеси, оставляя метан в качестве основного компонента с добавлением нескольких других соединений. Метан — самый простой из углеродных газов: всего один атом углерода и четыре атома водорода. В результате это также чистое горение, при сгорании образуется одна молекула углекислого газа и четыре молекулы воды, а выбросы парниковых газов ниже, чем у любого другого топлива, кроме водорода.

Под капотом: преобразование КПГ

Все цистерны для сжатого природного газа должны соответствовать тем же стандартам устойчивости к ударам и проколам, что и бензиновые топливные цистерны под автомобилем, при этом значительно превышая требования к прочности.Есть четыре типа танков, каждый легче и дороже другого. Тип I — это цельнометаллический резервуар, обычно стальной или алюминиевый. Тип II — это более тонкий металлический бак, обернутый по центру стекловолокном или углеродным композитом. Тип III — более тонкий металлический резервуар, полностью обернутый композитом. Type IV — это пластиковый бак, полностью обернутый композитом из углеродного волокна — очень легкий, но за изрядную цену.

Что вам понадобится для конверсии природного газа

Не нужно ничего, кроме нового топливного бака, чтобы преобразовать бензиновый двигатель в двигатель, работающий также на природном газе.К топливному баку [1] прикреплен регулятор [2], , который снижает давление в баке с 3600 фунтов на квадратный дюйм до 125 фунтов на квадратный дюйм. Затем топливо подается в параллельную топливную рампу [3] и новые вторичные форсунки, подключенные к адаптеру [4] . Жгут проводов [5] подключается к заводскому блоку управления двигателем и перехватывает информацию о дроссельной заслонке, отправляя ее на новый заправочный компьютер [6], , который немного изменяет данные и передает их инжекторам КПГ [7] через параллельный жгут проводов [8] .

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Использование бутана в качестве альтернативного топлива — Выбросы из транспортного средства с использованием различных смесей

В этом документе описываются эксперименты, проведенные для определения регулируемых выбросов, озонообразовательного потенциала, удельной реактивности и поправочных коэффициентов реактивности для восьми смесей альтернативного топлива бутана и пропана, работающих на маломощном транспортном средстве, выбросы которого сертифицированы как переходное транспортное средство с низким уровнем выбросов в Калифорнии. (TLEV) и переоборудован для работы на сжиженном углеводородном газе (LPG).Дублирующие испытания EPA FTP на выбросы проводились с каждым топливом. Спецификация углеводородов использовалась для определения выбросов неметановых органических газов (NMOG) с поправкой на реактивность для одного испытания на каждом топливе. Результаты показали, что все восемь видов топлива могут позволить переоборудованному автомобилю соответствовать стандартам NMOG и оксидам азота (NO _x ) Калифорнии для транспортных средств со сверхнизкими выбросами (ULEV). Шесть из восьми видов топлива могут позволить автомобилю соответствовать стандартам ULEV по оксиду углерода (CO).

БУТАН уже много лет является важным компонентом смеси бензинов.Бутан с октановым числом 92 и высоким давлением паров смеси используется для повышения октанового числа бензиновых смесей и для облегчения холодного пуска в зимнее время. Из-за требований к реформулированному бензину для более низкого давления паров топлива промышленность была вынуждена удалять все большее количество бутана из резервуара с бензином. Как это ни парадоксально, но бутан — один из самых чистых компонентов бензина при горении. Эта растущая неспособность использовать бутан в моторном топливе представляет собой как экономические, так и экологические потери.

Помимо бензина с измененным составом и чистого дизельного топлива, сжиженный нефтяной газ (СНГ) является наиболее широко используемым альтернативным топливом в Соединенных Штатах. Основным компонентом сжиженного нефтяного газа, используемого для этой цели, является пропан. Пропан имеет множество свойств, которые делают его привлекательным автомобильным топливом. Поскольку это один относительно простой вид, двигатели и системы нейтрализации выхлопных газов могут быть спроектированы таким образом, чтобы сжигать его чисто. Он также очень медленно реагирует в атмосфере, поэтому в городах он имеет тенденцию образовывать меньше озона на уровне земли.Пропан также хранится на борту в виде жидкости при температуре окружающей среды в системе под давлением; поэтому, по определению, он не производит выбросов в результате испарения. Как жидкость, он имеет хорошее объемное энергосодержание, поэтому запас хода транспортного средства улучшен по сравнению со многими другими альтернативными видами топлива. Октановое число пропана на дорогах превышает 100, поэтому мощность транспортного средства может быть оптимизирована для транспортных средств, оборудованных для использования этого свойства. Существует также широкая система распределения пропана, поэтому заправка автомобиля осуществляется более легко, чем с большинством альтернатив.

Важно отметить, однако, что существуют препятствия, которые могут препятствовать росту пропана как моторного топлива. Есть и другие развитые, зрелые рынки пропана, такие как его использование в качестве топлива для отопления или химического сырья. Пропан производится как побочный продукт при добыче природного газа или переработке нефти. Дополнительный спрос может вызвать дефицит и / или рост цен, потому что маловероятно, что любой из этих двух источников будет наращиваться исключительно для производства большего количества пропана. Несмотря на то, что запас хода автомобилей хороший, он остается на три четверти по сравнению с обычными бензиновыми автомобилями.Эти ограничения ограничивают реализацию автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе.

Внимательное рассмотрение использования бутана в качестве моторного топлива показывает, что он должен обладать многими положительными качествами пропана. Бутан также является единственным относительно простым химическим веществом, поэтому теоретически двигатели и катализаторы выхлопных газов могут быть оптимизированы с его использованием для снижения выбросов. Он также имеет относительно низкую реакционную способность в атмосфере и, как пропан, будет храниться на борту в виде жидкости под давлением. Следовательно, транспортное средство, работающее на бутане, также не будет иметь выбросов в результате испарения и также может быть классифицировано как транспортное средство с низким уровнем выбросов (ILEV).Бутан имеет большее объемное энергосодержание, чем пропан, поэтому диапазон транспортного средства может быть расширен по сравнению с пропаном. Поскольку давление хранения бутана ниже, чем у пропана, есть возможность использовать то же оборудование для доставки и заправки бутана, которое в настоящее время используется для пропана.

Бутан, как правило, находится в небольшом избытке на ежегодной основе в США, и этот избыток должен увеличиваться по мере снижения летучести бензина. По прогнозам, в этом году дисбаланс составит 100 000 баррелей в день и увеличится на 20 процентов к 2000 году. ^{(1) *} Хотя бутан используется в качестве химического сырья, он не нашел широкого применения в качестве топлива для отопления, как пропан. Как и пропан, производство бутана связано с добычей природного газа и переработкой нефти. Однако производство бутана легче переключить между бензином и чистым продуктом, чем пропаном. Это может позволить поставке бутана более легко уравновесить спрос, чем пропана.

Калькулятор эквивалентов парниковых газов — Расчеты и справочная информация

На этой странице описаны расчеты, использованные для преобразования количества выбросов парниковых газов в различные типы эквивалентных единиц.Перейдите на страницу калькулятора эквивалентов для получения дополнительной информации.

Примечание о потенциалах глобального потепления (ПГП): Некоторые эквиваленты в калькуляторе указаны как эквиваленты CO ₂ (CO ₂ E). Они рассчитываются с использованием ПГП из Четвертого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата.

Сокращение электроэнергии (киловатт-часы)

В калькуляторе эквивалентов парниковых газов используется инструмент предотвращения выбросов и генерации (AVERT) U.S. средневзвешенная по стране скорость выбросов CO ₂ для преобразования сокращенных киловатт-часов в единицы предотвращенных выбросов диоксида углерода.

Большинство пользователей Калькулятора эквивалентностей, которые ищут эквиваленты для выбросов, связанных с электричеством, хотят знать эквиваленты для сокращений выбросов в результате программ повышения энергоэффективности (EE) или возобновляемых источников энергии (RE). Расчет воздействия выбросов ЭЭ и ВИЭ на электрическую сеть требует оценки количества выработки на ископаемом топливе и выбросов, вытесняемых ЭЭ и ВИЭ.Коэффициент предельных выбросов является лучшим представлением для оценки того, какие единицы EE / RE, работающие на ископаемом топливе, вытесняются по флоту ископаемых. Обычно предполагается, что программы ЭЭ и ВИЭ не влияют на электростанции с базовой нагрузкой, которые работают постоянно, а скорее на предельные электростанции, которые вводятся в эксплуатацию по мере необходимости для удовлетворения спроса. Поэтому AVERT предоставляет национальный предельный коэффициент выбросов для Калькулятора эквивалентностей.

Коэффициент выбросов

1562,4 фунта CO ₂ / МВтч × (4.536 × 10 ^-4 метрических тонн / фунт) × 0,001 МВтч / кВтч = 7,09 × 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / кВтч
(AVERT, средневзвешенное значение по США CO ₂ предельная интенсивность выбросов, данные за 2019 год)

Примечания:

• Этот расчет не включает парниковые газы, кроме CO ₂ .
• Этот расчет включает линейные потери.
• Региональные предельные уровни выбросов также доступны на веб-странице AVERT.

Источники

• EPA (2020) AVERT, U.S. средневзвешенный уровень выбросов CO ₂ , данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

галлонов израсходованного бензина

В преамбуле к совместному нормотворчеству EPA / Министерства транспорта от 7 мая 2010 г., которое установило исходные стандарты экономии топлива Национальной программы на 2012-2016 модельные годы, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент преобразования 8 887 граммов выбросов CO ₂ на галлон потребленного бензина (Федеральный регистр 2010).Для справки, чтобы получить количество граммов CO ₂ , выделяемых на галлон сожженного бензина, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на ₂ кг CO на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в бензине преобразован в CO ₂ (IPCC 2006).

Расчет

8887 граммов CO ₂ / галлон бензина = 8,887 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина

Источники

Галлонов израсходованного дизельного топлива

В преамбуле в совместном нормотворчестве EPA / Министерства транспорта 7 мая 2010 г., которое установило первоначальные стандарты экономии топлива Национальной программы на модельные годы 2012-2016, агентства заявили, что они согласились использовать общий коэффициент пересчета 10 180 граммов CO ₂ выбросов на галлон израсходованного дизельного топлива (Федеральный регистр 2010).Для справки, чтобы получить количество граммов CO ₂ , выделяемых на галлон сожженного дизельного топлива, теплосодержание топлива на галлон можно умножить на ₂ кг CO на единицу теплосодержания топлива.

Это значение предполагает, что весь углерод в дизельном топливе конвертируется в CO ₂ (IPCC 2006).

Расчет

10,180 граммов CO ₂ / галлон дизельного топлива = 10,180 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон дизельного топлива

Источники

Легковых автомобилей в год

Легковых автомобилей определяется как двухосные автомобили с четырьмя шинами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы и спортивные / внедорожные автомобили.

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). Средний пробег транспортного средства (VMT) в 2018 году составил 11556 миль в год (FHWA 2020).

В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая двуокись углерода, метан и закись азота, все выраженные в эквиваленте двуокиси углерода) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, равно 8.89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов в расчете на одно легковое транспортное средство использовалась следующая методология: VMT был разделен на средний расход бензина, чтобы определить количество галлонов бензина, потребляемых на одно транспортное средство в год. Израсходованные галлоны бензина были умножены на количество двуокиси углерода на галлон бензина, чтобы определить выбросы двуокиси углерода на автомобиль в год. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина × 11,556 VMT _{в среднем легковой / грузовой автомобиль} × 1 / 22,5 миль на галлон _{средний легковой / грузовой автомобиль} × 1 CO ₂ , CH ₄ и N ₂ O / 0,993 CO ₂ = 4,60 метрических тонны CO ₂ E / транспортное средство / год

Источники

миль, проезжаемых средним легковым транспортным средством

Легковые автомобили определяются как 2 -осные автомобили с 4 колесами, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы, а также спортивные / внедорожные автомобили.

В 2018 году средневзвешенная комбинированная экономия топлива легковых и легких грузовиков составила 22,5 мили на галлон (FHWA 2020). В 2018 году отношение выбросов углекислого газа к общим выбросам парниковых газов (включая углекислый газ, метан и закись азота, выраженные в эквивалентах углекислого газа) для легковых автомобилей составило 0,993 (EPA 2020).

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в разделе «Израсходованные галлоны бензина» выше.

Для определения годовых выбросов парниковых газов на милю использовалась следующая методология: выбросы углекислого газа на галлон бензина были разделены на среднюю экономию топлива транспортных средств, чтобы определить выбросы углекислого газа на милю, пройденную типичным пассажирским транспортным средством. Затем выбросы углекислого газа были разделены на отношение выбросов углекислого газа к общему количеству выбросов парниковых газов от транспортных средств, чтобы учесть выбросы автомобильного метана и закиси азота.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон бензина × 1 / 22,5 миль на галлон _{в среднем легковой / грузовой автомобиль} × 1 CO ₂ , CH ₄ и N ₂ O / 0,993 CO ₂ = 3,98 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ Э / милю

Источники

Термические и кубические футы природного газа

Выбросы диоксида углерода за терм определены путем пересчета миллионов британских тепловых единиц (mmbtu) на термы, затем умножая углеродный коэффициент на окисленную фракцию, умножая на отношение молекулярной массы диоксида углерода к углероду (44/12).

0,1 млн БТЕ равняется одному термину (EIA 2018). Средний коэффициент выбросов углерода в трубопроводном природном газе, сожженном в 2018 году, составляет 14,43 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что доля окисленной до CO ₂ составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Примечание. При использовании этого эквивалента имейте в виду, что он представляет собой эквивалент CO ₂ для CO ₂ , выделенного для природного газа , сжигаемого в качестве топлива, а не природного газа, выбрасываемого в атмосферу. Прямые выбросы метана в атмосферу (без горения) примерно в 25 раз сильнее, чем CO ₂ , с точки зрения их теплового воздействия на атмосферу.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

0,1 млн БТЕ / 1 терм × 14,43 кг С / мм БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,0053 метрической тонны CO ₂ / терм

Выбросы диоксида углерода за терм могут быть преобразованы в выбросы углекислого газа на тысячу кубических футов (Mcf) с использованием среднего теплосодержания природного газа в 2018 году, 10.36 термов / Mcf (EIA 2019).

0,0053 метрических тонны CO ₂ / терм x 10,36 терм / Mcf = 0,0548 метрических тонн CO ₂ / Mcf

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, март 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (1 стр., 54 КБ, О программе PDF)
• EIA (2018). Конверсия природного газа — часто задаваемые вопросы.
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Баррелей израсходованной нефти

Выбросы диоксида углерода на баррель сырой нефти определяются путем умножения содержания тепла на коэффициент углерода, умноженного на долю окисленной фракции, умноженную на отношение молекулярной массы диоксида углерода к массе углерода (44/12).

Среднее теплосодержание сырой нефти составляет 5,80 млн БТЕ на баррель (EPA 2020). Средний углеродный коэффициент сырой нефти составляет 20,31 кг углерода на 1 млн БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

5,80 млн БТЕ / баррель × 20,31 кг C / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0.43 метрических тонны CO ₂ / баррель

Источники

Автоцистерны с бензином

Количество углекислого газа, выбрасываемого на галлон сожженного автомобильного бензина, составляет 8,89 × 10 ^-3 метрических тонн, как рассчитано в « Израсходованные галлоны бензина »выше. Бочка равна 42 галлонам. Типичный бензовоз вмещает 8 500 галлонов.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

8,89 × 10 ^-3 метрических тонн CO ₂ / галлон × 8 500 галлонов / автоцистерна = 75,54 метрических тонн CO ₂ / автоцистерна

Источники

Количество ламп накаливания, переведенных на светоизлучающие диодные лампы

Светодиодная лампа мощностью 9 Вт дает такой же световой поток, как лампа накаливания мощностью 43 Вт. Годовая энергия, потребляемая лампочкой, рассчитывается путем умножения мощности (43 Вт) на среднесуточное использование (3 часа в день) на количество дней в году (365).При среднем ежедневном использовании 3 часа в день лампа накаливания потребляет 47,1 кВтч в год, а светодиодная лампа — 9,9 кВтч в год (EPA 2019). Годовая экономия энергии от замены лампы накаливания эквивалентной светодиодной лампой рассчитывается путем умножения разницы в мощности между двумя лампами в 34 Вт (43 Вт минус 9 Вт) на 3 часа в день и 365 дней в году.

Выбросы углекислого газа, уменьшенные на одну лампочку, переключенную с лампы накаливания на светодиодную, рассчитываются путем умножения годовой экономии энергии на средневзвешенный уровень выбросов углекислого газа по стране для поставленной электроэнергии.Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO ₂ на мегаватт-час, что учитывает потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

34 Вт x 3 часа / день x 365 дней / год x 1 кВтч / 1000 Втч = 37,2 кВтч / год / замена лампы

37.2 кВтч / лампочка в год x 1562,4 фунта CO ₂ / МВт-ч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 2,64 x 10 ^-2 метрических тонн CO ₂ / замена лампы

Источники

• EPA (2020). AVERT, США, средневзвешенный уровень выбросов CO ₂ , данные за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• EPA (2019). Калькулятор экономии для лампочек, соответствующих требованиям ENERGY STAR. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Домашнее потребление электроэнергии

В 2019 году 120,9 миллиона домов в США потребили 1 437 миллиардов киловатт-часов (кВтч) электроэнергии (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11880 кВтч поставленной электроэнергии (EIA 2020a). Средний национальный уровень выработки углекислого газа для выработки электроэнергии в 2018 году составил 947,2 фунта CO ₂ на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунту CO ₂ на мегаватт-час для поставленной электроэнергии, при условии передачи и распределения. потери 7.3% (EIA 2020b; EPA 2020). ¹

Годовое домашнее потребление электроэнергии было умножено на уровень выбросов углекислого газа (на единицу поставленной электроэнергии), чтобы определить годовые выбросы углекислого газа на один дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

11880 кВтч на дом × 947,2 фунта CO ₂ на выработанный мегаватт-час × 1 / (1-0,073) МВтч доставлено / выработано МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204.6 фунтов = 5,505 метрических тонн CO ₂ / дом.

Источники

Энергопотребление в домашних условиях

В 2019 году в США насчитывалось 120,9 миллиона домов (EIA 2020a). В среднем каждый дом потреблял 11 880 кВтч отпущенной электроэнергии. Общенациональное потребление природного газа, сжиженного нефтяного газа и мазута домашними хозяйствами в 2019 году составило 5,22, 0,46 и 0,45 квадриллиона БТЕ соответственно (EIA 2020a). В среднем по домохозяйствам в Соединенных Штатах это составляет 41 712 кубических футов природного газа, 42 галлона сжиженного нефтяного газа и 27 галлонов мазута на дом.

Средний уровень выработки углекислого газа по стране в 2018 г. составил 947,2 фунта CO ₂ на мегаватт-час (EPA 2020), что соответствует примерно 1021,6 фунта CO ₂ на мегаватт-час для поставленной электроэнергии (при условии передачи и потери при распределении 7,3%) (EPA 2020; EIA 2020b). ¹

Средний коэффициент углекислого газа природного газа составляет 0,0548 кг CO ₂ на кубический фут (EIA 2019c). Доля окисления до CO ₂ составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент диоксида углерода дистиллятного мазута составляет 430,80 кг CO ₂ на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Доля окисления до CO ₂ составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Средний коэффициент углекислого газа сжиженных углеводородных газов составляет 235,7 кг CO ₂ на баррель объемом 42 галлона (EPA 2020). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Общие данные о потреблении электроэнергии, природного газа, дистиллятного мазута и сжиженного нефтяного газа были переведены из различных единиц в метрические тонны CO ₂ и сложены вместе, чтобы получить общие выбросы CO ₂ на дом.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1. Электроэнергия: 11880 кВтч на дом × 947 фунтов CO ₂ на выработанный мегаватт-час × (1 / (1-0,073)) выработанное МВтч / поставленное МВтч × 1 МВтч / 1000 кВтч × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 5,505 метрических тонн CO ₂ / дом.

2. Природный газ: 41 712 кубических футов на дом × 0,0548 кг CO ₂ / кубический фут × 1/1000 кг / метрическая тонна = 2.29 метрических тонн CO ₂ / дом

3. Сжиженный углеводородный газ: 41,8 галлона на дом × 1/42 барреля / галлон × 235,7 кг CO ₂ / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,23 метрической тонны CO ₂ / дом

4. Мазут: 27,1 галлона на дом × 1/42 барреля / галлон × 430,80 кг CO ₂ / баррель × 1/1000 кг / метрическая тонна = 0,28 метрической тонны CO ₂ / дом

Всего выбросов CO ₂ при использовании энергии на дом: 5,505 метрических тонн CO ₂ для электроэнергии + 2.29 метрических тонн CO ₂ для природного газа + 0,23 метрических тонны CO ₂ для сжиженного нефтяного газа + 0,29 метрических тонн CO ₂ для мазута = 8,30 метрических тонн CO ₂ на дом в год .

Источники

• EIA (2020a). Годовой прогноз энергетики на 2020 год, Таблица A4: Ключевые показатели и потребление жилого сектора.
• EIA (2020b). Годовой прогноз развития энергетики на 2020 год, таблица A8: Предложение, утилизация, цены и выбросы электроэнергии.
• EIA (2019).Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A4: Приблизительное теплосодержание природного газа для конечного потребления. (PDF) (270 стр., 2,65 МБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива), Таблица A-47 и Таблица A-53. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе PDF)
• EPA (2020).eGRID, годовой национальный коэффициент выбросов США, данные за 2016 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Количество городских саженцев деревьев, выращенных за 10 лет

Среднерослое хвойное или лиственное дерево, посаженное в городских условиях и дающее возможность расти в течение 10 лет, секвестры 23.2 и 38.0 фунтов углерода соответственно. Эти оценки основаны на следующих предположениях:

• Среднерослые хвойные и лиственные деревья выращивают в питомнике в течение одного года, пока они не станут 1 дюйм в диаметре на высоте 4,5 фута над землей (размер дерева, купленного в 15- галлоновый контейнер).
• Деревья, выращенные в питомниках, затем высаживаются в пригороде / городе; деревья не густо посажены.
• При расчете учитываются «коэффициенты выживаемости», разработанные У.С. ДОЕ (1998). Например, через 5 лет (один год в яслях и 4 года в городских условиях) вероятность выживания составляет 68 процентов; через 10 лет вероятность снижается до 59 процентов. Для оценки потерь растущих деревьев вместо переписи, проводимой для точного учета общего количества посаженных саженцев по сравнению с выжившими до определенного возраста, коэффициент секвестрации (в фунтах на дерево) умножается на коэффициент выживаемости, чтобы получить вероятность: взвешенная скорость секвестрации. Эти значения суммируются за 10-летний период, начиная с момента посадки, чтобы получить оценку 23.2 фунта углерода на хвойное дерево или 38,0 фунта углерода на лиственное дерево.

Оценки поглощения углерода хвойными и лиственными деревьями были затем взвешены по процентной доле хвойных и лиственных деревьев в городах США. Из примерно 11000 хвойных и лиственных деревьев в семнадцати крупных городах США примерно 11 процентов и 89 процентов взятых в выборку деревьев были хвойными и лиственными, соответственно (McPherson et al., 2016).Следовательно, средневзвешенное значение углерода, поглощенного хвойным или лиственным деревом средней высоты, посаженным в городских условиях и позволяющим расти в течение 10 лет, составляет 36,4 фунта углерода на одно дерево.

Обратите внимание на следующие оговорки к этим предположениям:

• В то время как большинству деревьев требуется 1 год в питомнике, чтобы достичь стадии рассады, деревьям, выращенным в других условиях, и деревьям определенных видов может потребоваться больше времени: до 6 лет.
• Средние показатели выживаемости в городских районах основаны на общих предположениях, и эти показатели будут значительно варьироваться в зависимости от условий местности.
• Связывание углерода зависит от скорости роста, которая зависит от местоположения и других условий.
• Этот метод оценивает только прямое связывание углерода и не включает экономию энергии в результате затенения зданий городским лесным покровом.
• Этот метод лучше всего использовать для оценки пригородных / городских территорий (например, парков, тротуаров, дворов) с сильно рассредоточенными насаждениями деревьев и не подходит для проектов лесовосстановления.

Для преобразования в метрические тонны CO ₂ на дерево умножьте на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12) и соотношение метрических тонн на фунт (1 / 2,204.6).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

(0,11 [процент хвойных деревьев в выбранных городских условиях] × 23,2 фунта C / хвойное дерево) + (0,89 [процент лиственных деревьев в выбранных городских условиях] × 38,0 фунтов C / лиственное дерево) = 36,4 фунта C / дерево

36,4 фунта C / дерево × (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) × 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 0,060 метрической тонны CO ₂ на одно посаженное городское дерево

Источники

акров U.S. леса, улавливающие СО2 в течение одного года

В настоящем документе под лесами понимаются управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т. Е. За исключением лесов, переустроенных в / из других типов землепользования). Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

Растущие леса накапливают и накапливают углерод. В процессе фотосинтеза деревья удаляют CO ₂ из атмосферы и хранят его в виде целлюлозы, лигнина и других соединений.Скорость накопления углерода в лесном ландшафте равна общему росту деревьев за вычетом вывозки (т. Е. Урожая для производства бумаги и древесины и потери деревьев в результате естественных нарушений) за вычетом разложения. В большинстве лесов США рост превышает абсорбцию и разложение, поэтому количество углерода, хранимого на национальном уровне в лесных угодьях, в целом увеличивается, хотя и снижается.

Расчет для лесов США

Инвентаризация выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. (EPA 2020) предоставляет данные о чистом изменении накоплений углерода в лесах и площади лесов.

Годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в год t = (Запасы углерода _{(t + 1)} — Запасы углерода _т ) / Площадь земель, остающихся в той же категории землепользования

Шаг 1: Определить изменение запасов углерода между годами путем вычитания запасов углерода в году t из запасов углерода в году (t + 1) _. Этот расчет, также содержащийся в Реестре выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. (EPA 2020), использует оценки лесной службы Министерства сельского хозяйства США по запасам углерода в 2019 году за вычетом запасов углерода в 2018 году.(Этот расчет включает запасы углерода в надземной биомассе, подземной биомассе, валежной древесине, подстилке, а также в пулах почвенного органического и минерального углерода. Прирост углерода, связанный с продуктами из заготовленной древесины, в этот расчет не включается.)

Годовое чистое изменение запасов углерода в 2018 году = 56 016 млн т C — 55 897 млн ​​т C = 154 млн т C

Шаг 2: Определите годовое чистое изменение запасов углерода (т. е. секвестрации) на площади , разделив изменение запасов углерода на U.S. леса из Шага 1 по общей площади лесов США, оставшихся в лесах в году t (т. Е. Площадь земель, категории землепользования которых не изменились между периодами времени).

Применение расчета Шага 2 к данным, разработанным Лесной службой Министерства сельского хозяйства США для инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. дает результат 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну углерода). углерода на акр) для плотности запаса углерода в СШАлесов в 2018 году, при этом годовое чистое изменение запасов углерода на площадь в 2018 году составило 0,55 метрических тонны поглощенного углерода на гектар в год (или 0,22 метрических тонны поглощенного углерода на акр в год).

Примечание. Из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

Плотность запаса углерода в 2018 году = (55,897 млн ​​т C × 10 ⁶ ) / (279,787 тыс. Га × 10 ³ ) = 200 метрических тонн накопленного углерода на гектар

Чистое годовое изменение запасов углерода на площадь в 2018 году = (-154 млн т C × 10 ⁶ ) / (279,787 тыс.га × 10 ³ ) = — 0,55 метрических тонн секвестрированного углерода на гектар в год *

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

С 2007 по 2018 год среднее годовое поглощение углерода на площадь составляло 0,55 метрической тонны C / га / год (или 0,22 метрической тонны C / акр / год) в Соединенных Штатах при минимальном значении 0,52 метрической тонны C / гектар / год (или 0,22 метрической тонны C / акр / год) в 2014 году, и максимальное значение 0,57 метрической тонны C / га / год (или 0.23 метрических тонны С / акр / год) в 2011 и 2015 годах.

Эти значения включают углерод в пяти лесных резервуарах: надземная биомасса, подземная биомасса, валежная древесина, подстилка, а также органический и минеральный углерод почвы, и основаны на государственных: уровень данных инвентаризации и анализа лесов (FIA). Запасы углерода в лесах и изменение запасов углерода основаны на методологии и алгоритмах разницы в запасах, описанных Смитом, Хитом и Николсом (2010).

Коэффициент преобразования для углерода, секвестрированного за один год на 1 акр среднего U.S. Forest

Примечание: из-за округления выполнение вычислений, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-0,22 метрической тонны C / акр / год * × (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) = — 0,82 метрической тонны CO ₂ / акр / год, ежегодно поглощаемых одним акром среднего леса в США.

* Отрицательные значения указывают на связывание углерода.

Обратите внимание, что это приблизительная оценка для «средних» лесов США с 2017 по 2018 год; я.е., годовое чистое изменение запасов углерода в лесах США в целом за период с 2017 по 2018 годы. В основе национальных оценок лежат значительные географические различия, и вычисленные здесь значения могут не отражать отдельные регионы, штаты или изменения в видовом составе. дополнительных соток леса.

Чтобы оценить поглощенный углерод (в метрических тоннах CO ₂ ) дополнительными «средними» акрами лесных угодий за один год, умножьте количество дополнительных акров на -0.82 метрических тонны CO ₂ акров / год.

Источники

• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (733 стр., 14 МБ, О программе PDF)
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г., Том 4 (Сельское, лесное и другое землепользование). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.
• Смит, Дж., Хит, Л., и Николс, М. (2010). Руководство пользователя инструмента расчета углерода в лесах США: Запасы углерода в лесных угодьях и чистое годовое изменение запасов. Общий технический отчет NRS-13 пересмотрен, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Северная исследовательская станция.

акров лесов США, сохранившихся после переустройства в пахотные земли

Леса определены здесь как управляемые леса, которые классифицируются как леса более 20 лет (т. Е. Исключая леса, переустроенные в / из других типов землепользования).Пожалуйста, обратитесь к Реестру выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. для обсуждения определения лесов США и методологии оценки запасов углерода в лесах США (EPA 2020).

На основании данных, разработанных Лесной службой Министерства сельского хозяйства США для инвентаризации выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг. , плотность запасов углерода в лесах США в 2018 г. составила 200 метрических тонн углерода на гектар (или 81 метрическую тонну). углерода на акр) (EPA 2020).Эта оценка состоит из пяти углеродных пулов: надземная биомасса (53 метрических тонны C / га), подземная биомасса (11 метрических тонн C / га), валежная древесина (10 метрических тонн C / га), подстилка (13 метрических тонн C / га). гектар) и почвенный углерод, который включает минеральные почвы (92 метрических тонны С / га) и органические почвы (21 метрическую тонну С / га).

Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2018 гг.При расчете изменений запасов углерода в биомассе в результате преобразования лесных угодий в пахотные земли руководящие принципы МГЭИК указывают, что среднее изменение запасов углерода равно изменению запасов углерода из-за удаления биомассы из исходящего землепользования (т. Е. Лесных угодий) плюс углерод. запасы углерода за один год роста входящего землепользования (т. е. пахотных земель) или углерода в биомассе сразу после преобразования минус углерод в биомассе до преобразования плюс запасы углерода за год роста входящего землепользования ( я.е., пахотные земли) (IPCC 2006). Запас углерода в годовой биомассе пахотных земель через год составляет 5 метрических тонн C на гектар, а содержание углерода в сухой надземной биомассе составляет 45 процентов (IPCC 2006). Таким образом, запас углерода в пахотных землях после одного года роста оценивается в 2,25 метрических тонны C на гектар (или 0,91 метрических тонны C на акр).

Среднее значение эталонного запаса углерода в почве (для высокоактивной глины, малоактивной глины, песчаных почв и гистосолей для всех климатических регионов США) составляет 40.83 метрических тонны C / га (EPA 2020). Изменение запасов углерода в почвах зависит от времени, при этом период по умолчанию для перехода между равновесными значениями углерода в почве составляет 20 лет для почв в системах возделываемых земель (IPCC 2006). Следовательно, предполагается, что изменение равновесного почвенного углерода будет рассчитываться в годовом исчислении в течение 20 лет, чтобы представлять годовой поток в минеральных и органических почвах.

Органические почвы также выделяют CO ₂ при осушении. Выбросы из осушаемых органических почв в лесных угодьях и осушенных органических почв на пахотных землях варьируются в зависимости от глубины дренажа и климата (IPCC 2006).Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. оценивает выбросы от осушенных органических почв с использованием коэффициентов выбросов для пахотных земель, специфичных для США, и коэффициентов выбросов по умолчанию для лесных угодий МГЭИК (2014) (EPA 2020).

Годовое изменение выбросов с одного гектара осушенных органических почв может быть рассчитано как разница между коэффициентами выбросов для лесных почв и почв пахотных земель. Коэффициенты выбросов для осушенной органической почвы на лесных угодьях умеренного пояса равны 2.60 метрических тонн C / га / год и 0,31 метрических тонн C / га / год (EPA 2020, IPCC 2014), а средний коэффициент выбросов для осушенной органической почвы на пахотных землях для всех климатических регионов составляет 13,17 метрических тонн C / га / год ( EPA 2020).

Руководящие принципы IPCC (2006) указывают на то, что недостаточно данных для обеспечения подхода или параметров по умолчанию для оценки изменения запасов углерода из резервуаров мертвого органического вещества или подземных запасов углерода на многолетних возделываемых землях (IPCC 2006).

Расчет для преобразования U.S. От лесов к пахотным землям США

Годовое изменение запасов углерода биомассы на землях, переустроенных в другую категорию землепользования

∆CB = ∆C _G + C _{Преобразование} — ∆C _L

Где:

∆CB = годовое изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования (т. Е. Изменение биомассы на землях, переустроенных из леса в пахотные земли)

∆C _G = ежегодное увеличение накоплений углерода в биомассе из-за роста земель, переустроенных в другую категорию землепользования (т.е., 2,25 метрических тонны C / га на пахотных землях через год после преобразования из лесных угодий)

C _{Преобразование} = первоначальное изменение запасов углерода в биомассе на землях, переустроенных в другую категорию землепользования. Сумма запасов углерода в надземной и подземной биомассе, валежной древесине и подстилочной биомассе (-86,97 метрических тонн C / га). Сразу после преобразования лесных угодий в пахотные земли предполагается, что запас углерода надземной биомассы равен нулю, так как земля очищается от всей растительности перед посадкой сельскохозяйственных культур)

∆C _L = ежегодное уменьшение запасов биомассы из-за потерь от лесозаготовок, сбора топливной древесины и нарушений на землях, переустроенных в другую категорию землепользования (принимается равной нулю)

Следовательно, : ∆CB = ∆C _G + C _{Преобразование} — ∆C _L = -84.72 метрических тонны С / га / год запасов углерода биомассы теряются, когда лесные угодья превращаются в пахотные земли в год преобразования.

Годовое изменение запасов органического углерода в минеральных и органических почвах

∆C _Почва = (SOC ₀ — SOC _{(0 — T)} ) / D

Где:

∆C _Почва = годовое изменение запасов углерода в минеральных и органических почвах

SOC ₀ = запасов органического углерода в почве за последний год периода инвентаризации (т.е., 40,83 мт / га, средний эталонный запас углерода в почве)

SOC _{(0 — T)} = запасы органического углерода в почве на начало периода инвентаризации (т. е. 113 мт C / га, что включает 92 т C / га в минеральных почвах плюс 21 т C / га в органических почвах)

D = Временная зависимость коэффициентов изменения запасов, которая является периодом времени по умолчанию для перехода между равновесными значениями SOC (т. е. 20 лет для систем пахотных земель)

Следовательно, : ∆C _Почва = (SOC ₀ — SOC _(0-T) ) / D = (40.83 — 113) / 20 = -3,60 метрических тонн C / га / год потери углерода в почве.

Источник : (IPCC 2006) .

Годовое изменение выбросов из осушенных органических почв

Реестр выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг. использует коэффициенты МГЭИК (2014) по умолчанию для осушенных органических почв на лесных угодьях и специфические для США коэффициенты для возделываемых земель. Изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар оценивается как разница между коэффициентами выбросов для осушенных органических лесных почв и осушенных органических почв пахотных земель.

∆L _{Органические} = EF _{пахотные земли} — EF _{лесные угодья}

Где:

∆L _Organic = Годовое изменение выбросов от осушенных органических почв на гектар

EF пахотные земли = 13,17 метрических тонн C / га / год (среднее значение коэффициентов выбросов для осушенных органических почв пахотных земель в субтропическом, умеренно холодном и умеренно теплом климатах в США) (EPA 2020)

EF _{лесные угодья} = 2.60 + 0,31 = 2,91 метрических тонн C / га / год (коэффициенты выбросов для умеренно осушенных органических лесных почв) (IPCC 2014)

∆ L _{органических} = 13,17 — 2,91 = 10,26 метрических тонн C / га / год выбрасывается

Следовательно, изменение плотности углерода в результате преобразования лесных угодий в пахотные земли составит -84,72 метрических тонны C / гектар / год биомассы плюс -3,60 метрических тонны C / гектар / год почвы C, минус 10,26 метрических тонн C / га / год от осушенных органических почв, что равняется общей потере 98.5 метрических тонн C / га / год (или -39,89 метрических тонн C / акр / год) в год преобразования. Чтобы преобразовать его в диоксид углерода, умножьте его на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12), чтобы получить значение -361,44 метрических тонны CO ₂ / га / год (или -147,27 метрических тонн. CO ₂ / акр / год) в год конверсии.

Коэффициент преобразования для углерода, секвестрированного 1 акром леса, сохраненного после преобразования в возделываемые земли

Примечание: из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

-39,89 метрических тонн C / акр / год * x (44 единицы CO ₂ /12 единиц C) = — 146,27 метрических тонн CO ₂ / акр / год (в год преобразования)

* Отрицательные значения указывают на то, что CO ₂ НЕ излучается.

Чтобы оценить CO ₂ , не выбрасываемый, когда акр леса сохраняется от преобразования в пахотную землю, просто умножьте количество акров леса, не преобразованных в пахотные земли, на -146,27 т CO ₂ / акр / год. Обратите внимание, что это представляет собой CO ₂ , которых удалось избежать в год конверсии.Также обратите внимание, что этот метод расчета предполагает, что вся лесная биомасса окисляется во время вырубки (т. Е. Ни одна из сожженных биомассов не остается в виде древесного угля или золы) и не включает углерод, хранящийся в лесоматериалах после сбора урожая. Также обратите внимание, что эта оценка включает запасы углерода как в минеральной, так и в органической почве.

Источники

Пропановые баллоны, используемые для домашних барбекю

Пропан на 81,7% состоит из углерода (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы диоксида углерода на фунт пропана были определены путем умножения веса пропана в баллоне на процентное содержание углерода, умноженное на долю окисленной фракции, умноженную на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Пропановые баллоны различаются по размеру; для целей этого расчета эквивалентности предполагалось, что типичный баллон для домашнего использования содержит 18 фунтов пропана.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

18 фунтов пропана / 1 баллон × 0,817 фунта C / фунт пропана × 0,4536 кг / фунт × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 0,024 метрической тонны CO ₂ / баллон

Источники

Вагоны сожженного угля

Среднее теплосодержание угля, потребленного электроэнергетическим сектором США в 2018 году, составило 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний углеродный коэффициент угля, сжигаемого для выработки электроэнергии в 2018 году, составил 26.09 килограммов углерода на миллион БТЕ (EPA 2020). Предполагается, что окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы двуокиси углерода на тонну угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы двуокиси углерода к молекулярной массе углерода (44/12). Предполагалось, что количество угля в среднем вагоне составляет 100,19 коротких тонн или 90,89 метрических тонн (Hancock 2001).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 90,89 метрических тонн угля / вагон × 1 метрическая тонна / 1000 кг = 181,29 метрических тонн CO ₂ / железнодорожный вагон

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг. Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43.Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 3 МБ, О программе в формате PDF).
• Хэнкок (2001). Хэнкок, Кэтлин и Срикант, Анд. Перевод веса груза в количество вагонов . Совет по исследованиям в области транспорта , Paper 01-2056, 2001.
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

фунтов сожженного угля

Средняя теплосодержание угля, потребляемого электроэнергетическим сектором в США.S. в 2018 году составила 20,85 млн БТЕ на метрическую тонну (EIA 2019). Средний углеродный коэффициент угля, сжигаемого для производства электроэнергии в 2018 году, составил 26,09 килограмма углерода на 1 млн БТЕ (EPA, 2019). Окисленная фракция составляет 100 процентов (IPCC 2006).

Выбросы диоксида углерода на фунт угля были определены путем умножения теплосодержания на коэффициент углерода, умноженную на окисленную фракцию, на отношение молекулярной массы диоксида углерода к молекулярной массе углерода (44/12).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

20,85 млн БТЕ / метрическая тонна угля × 26,09 кг С / млн БТЕ × 44 кг CO ₂ /12 кг C × 1 метрическая тонна угля / 2204,6 фунта угля x 1 метрическая тонна / 1000 кг = 9,05 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / фунт угля

Источники

• EIA (2019). Ежемесячный обзор энергетики, ноябрь 2019 г., Таблица A5: Приблизительное теплосодержание угля и угольного кокса. (PDF) (1 стр., 56 КБ, О программе PDF)
• EPA (2020). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2018 гг.Приложение 2 (Методология оценки выбросов CO ₂ от сжигания ископаемого топлива), Таблица A-43. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия. Агентство по охране окружающей среды США № 430-R-20-002 (PDF) (108 стр., 2 МБ, О программе в формате PDF).
• IPCC (2006). Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г. Том 2 (Энергия). Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Женева, Швейцария.

Тонны отходов рециркулируются вместо захоронения

Для разработки коэффициента преобразования для переработки, а не захоронения отходов, были использованы коэффициенты выбросов из модели сокращения отходов (WARM) Агентства по охране окружающей среды (EPA 2019).Эти коэффициенты выбросов были разработаны в соответствии с методологией оценки жизненного цикла с использованием методов оценки, разработанных для национальных кадастров выбросов парниковых газов. Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (например, бумаги, металлов, пластмасс) по сравнению с исходным уровнем, в котором материалы вывозятся на свалки (т.е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны углерода. эквивалент диоксида на короткую тонну.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Количество мусоровозов с переработанными отходами вместо захоронения

Выбросы в эквиваленте диоксида углерода, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонна отходов составляет 2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента на тонну, как рассчитано в разделе «Тонны отходов, рециркулируемых вместо захоронения» выше.

Сокращение выбросов углекислого газа на каждый мусоровоз, заполненный отходами, был определен путем умножения выбросов, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мусоровозе.Предполагалось, что количество отходов в среднем мусоровозе составляет 7 тонн (EPA 2002).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / тонна переработанных отходов вместо захоронения x 7 тонн / мусоровоз = 20,58 метрических тонн CO ₂ E / мусоровоз для переработанных отходов вместо захоронения

Источники

Мусор мешки с отходами рециркулируются вместо захоронения

Согласно WARM, чистое сокращение выбросов от переработки смешанных вторсырья (т.е.g., бумага, металлы, пластмассы), по сравнению с базовым уровнем, при котором материалы вывозятся на свалки (т. е. с учетом предотвращенных выбросов от захоронения), составляет 2,94 метрических тонны эквивалента CO ₂ на короткую тонну, как рассчитано в « Тонны отходов перерабатываются, а не вывозятся на свалки »выше.

Сокращение выбросов углекислого газа на каждый мешок для мусора, заполненный отходами, было определено путем умножения выбросов, которых удалось избежать при переработке вместо захоронения 1 тонны отходов, на количество отходов в среднем мешке для мусора.

Количество отходов в среднем мешке для мусора было рассчитано путем умножения средней плотности смешанных вторсырья на средний объем мешка для мусора.

Согласно стандартным коэффициентам преобразования объема в вес EPA, средняя плотность смешанных вторсырья составляет 111 фунтов на кубический ярд (EPA 2016a). Предполагалось, что объем мешка для мусора стандартного размера составляет 25 галлонов, исходя из типичного диапазона от 20 до 30 галлонов (EPA 2016b).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,94 метрических тонны CO ₂ эквивалента / короткая тонна отходов, переработанных вместо захоронения × 1 короткая тонна / 2000 фунтов × 111 фунтов отходов / кубический ярд × 1 кубический ярд / 173,57 сухих галлонов × 25 галлонов / мешок для мусора = 2,35 x 10 ^-2 метрических тонн CO ₂ эквивалента / мешок для мусора, переработанные вместо захоронения

Источники

Выбросы угольных электростанций за один год

В 2018 году в общей сложности использовалось 264 электростанции уголь для выработки не менее 95% электроэнергии (EPA 2020).Эти станции выбросили 1 047 138 303,3 метрических тонны CO ₂ в 2018 году.

Выбросы углекислого газа на одну электростанцию ​​были рассчитаны путем деления общих выбросов электростанций, основным источником топлива которых был уголь, на количество электростанций.

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

1 047 138 303,3 метрических тонны CO ₂ × 1/264 электростанции = 3 966 432.97 метрических тонн CO ₂ / электростанция

Источники

• EPA (2020). Данные eGRID за 2018 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.

Количество ветряных турбин, работающих в течение года

В 2018 году средняя паспортная мощность ветряных турбин, установленных в США, составила 2,42 МВт (DOE 2019). Средний коэффициент ветроэнергетики в США в 2018 году составил 35 процентов (DOE 2019).

Выработка электроэнергии от средней ветряной турбины была определена путем умножения средней паспортной мощности ветряной турбины в Соединенных Штатах (2.42 МВт) на средний коэффициент ветроэнергетики в США (0,35) и на количество часов в году. Предполагалось, что электроэнергия, произведенная от установленной ветряной турбины, заменит маржинальные источники сетевой электроэнергии.

Годовая предельная норма выбросов ветра в США для преобразования сокращенных киловатт-часов в предотвращенные единицы выбросов углекислого газа составляет 6,48 x 10 ^-4 (EPA 2020).

Выбросы углекислого газа, которых удалось избежать за год на установленную ветряную турбину, были определены путем умножения среднего количества электроэнергии, вырабатываемой одной ветряной турбиной в год, на годовой национальный предельный уровень выбросов ветра (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

2,42 _{МВт Средняя мощность} x 0,35 x 8760 часов в год x 1000 кВтч / МВтч x 6,4818 x 10 ^-4 метрических тонн CO ₂ / кВтч уменьшено = 4807 метрических тонн CO ₂ / год / ветряная турбина установлено

Источники

Количество заряженных смартфонов

По данным Министерства энергетики США, 24 часа энергии, потребляемой обычным аккумулятором смартфона, составляет 14.46 ватт-часов (DOE 2020). Сюда входит количество энергии, необходимое для зарядки полностью разряженного аккумулятора смартфона и поддержания этого полного заряда в течение дня. Среднее время, необходимое для полной зарядки аккумулятора смартфона, составляет 2 часа (Ferreira et al. 2011). Мощность в режиме обслуживания, также известная как мощность, потребляемая, когда телефон полностью заряжен, а зарядное устройство все еще подключено, составляет 0,13 Вт (DOE 2020). Чтобы получить количество энергии, потребляемой для зарядки смартфона, вычтите количество энергии, потребляемой в «режиме обслуживания» (0.13 Вт умножить на 22 часа) от потребляемой за 24 часа энергии (14,46 Вт-часов).

Выбросы углекислого газа на заряженный смартфон были определены путем умножения энергопотребления на заряженный смартфон на средневзвешенный уровень выбросов углекислого газа по стране для поставленной электроэнергии. Средневзвешенный национальный уровень выбросов диоксида углерода для поставленной электроэнергии в 2019 году составил 1562,4 фунта CO ₂ на мегаватт-час, что учитывает потери при передаче и распределении (EPA 2020).

Расчет

Примечание. Из-за округления выполнение расчетов, приведенных в приведенных ниже уравнениях, может не дать точных результатов.

[14,46 Втч — (22 часа x 0,13 Вт)] x 1 кВтч / 1000 Втч = 0,012 кВтч / заряженный смартфон

0,012 кВтч / заряд x 1562,4 фунта CO ₂ / МВтч поставленной электроэнергии x 1 МВтч / 1000 кВтч x 1 метрическая тонна / 2204,6 фунта = 8,22 x 10 ^-6 метрических тонн CO ₂ / смартфон заряжен

Источники

• DOE (2020).База данных сертификатов соответствия. Программа стандартов энергоэффективности и возобновляемых источников энергии для приборов и оборудования.
• EPA (2029 г.). AVERT, США, средневзвешенная норма выбросов CO ₂ , данные за 2019 год. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия.
• Федеральный регистр (2016). Программа энергосбережения: стандарты энергосбережения для зарядных устройств; Заключительное правило, стр. 38 284 (PDF) (71 стр., 0,7 МБ, О PDF).
• Феррейра, Д., Дей, А. К., & Костакос, В. (2011). Понимание проблем человека и смартфона: исследование времени автономной работы. Pervasive Computing, стр. 19-33. DOI: 10.1007 / 978-3-642-21726-5_2.

---

¹ Годовые убытки от передачи и распределения в США в 2019 году были определены как ((Чистое производство в сеть + Чистый импорт — Общий объем продаж электроэнергии) / Общий объем продаж электроэнергии) (т. Е. (3,988 + 48–3,762) / 3762 = 7,28% ). Этот процент учитывает все потери при передаче и распределении, которые возникают между чистым производством и продажей электроэнергии.Данные взяты из Annual Energy Outlook 2020, таблица A8: поставка, утилизация, цены и выбросы электроэнергии, доступная по адресу: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/.

Пропан

может преобразовать владельцев автомобилей до 1994 года

Если вы хотите получить лучшее из газового топлива без недостатков сжатого природного газа, вы можете подумать о переводе вашего автомобиля на пропан, то есть если у вас старый автомобиль .

Сжиженный углеводородный газ, или СНГ, обладает всеми преимуществами КПГ по сравнению с бензином (более низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание и значительно более низкие выбросы) с несколькими явными преимуществами по сравнению с метаном (а именно, более длительный диапазон и более широкая доступность).

Двухтопливный пикап Ford Motor Co. F-150, который может работать на бензине или пропане, является практически единственным легковым автомобилем, который потребители могут купить в выставочном зале, если они хотят использовать пропан. переулок.

Линейки грузовиков Chevrolet и GMC корпорации General Motors также предлагают модели средней и большой грузоподъемности на сжиженном нефтяном газе, но они нацелены на покупателей, которые возят большие трейлеры или содержат крупные животноводческие фермы.

Что оставляет большинству водителей возможность переоборудовать другой автомобиль.

Но в Калифорнии преобразование пропана для автомобилей 1994 года выпуска и более поздних моделей практически невозможно из-за его несовместимости с высокотехнологичными системами выбросов, необходимыми для автомобилей с бензиновым двигателем недавнего выпуска.

Для автомобилей 1993 года и ранее преобразование на пропан может стоить от 2 000 до 5 000 долларов, сказал Стив Мур, вице-президент по развитию бизнеса компании Mutual Liquid Gas & Equipment Co. в Гардене. По его словам, окупаемость заключается в расходах на топливо, которые обычно на 25-40% ниже, чем на бензин.

СНГ используется в виде жидкости под давлением; полный резервуар содержит в 270 раз больше энергии, чем резервуар с таким же объемом сжатого природного газа. С практической точки зрения, сказал Мур, это означает, что он может легко довести свой Ford Crown Victoria 1993 года на пропановом топливе до Лас-Вегаса и обратно на одном баке.

Тем не менее, заправка топливом практически не представляет проблемы в любой части страны, поскольку пропан пользуется спросом как в качестве моторного топлива для тяжелых коммерческих автомобилей, так и в качестве топлива для барбекю, вилочных погрузчиков и многих генераторов транспортных средств для отдыха.

*

Но фатальным недостатком пропана стало отставание в технологии топливных систем, которое обнаружилось, когда в 1994 году началась государственная программа по автомобилям с низким уровнем выбросов, сказал Джон Свэнтон, специалист по загрязнению воздуха из Калифорнийского совета по воздушным ресурсам.

«Мы провели много испытаний и выяснили, что комплекты для вторичного рынка транспортных средств, работающие на альтернативном топливе, не работают так же, как комплекты производителей оригинального оборудования», — сказал Суантон.

Технические специалисты в государственных испытательных лабораториях, сказал он, обнаружили, что в соответствии с высокотехнологичными стандартами 1994 года системы выбросов в транспортных средствах, работающих на пропане, теряли эффективность после нескольких тысяч миль, в результате чего они выделяли больше загрязняющих веществ, чем идентичные автомобили и грузовики, работающие на бензине.

«В 1970-х [альтернативное] топливо было достаточно чистым, и его можно было просто залить в грязную машину, и оно автоматически очистилось», — сказал Суантон. «Но новые автомобили настолько чище, что если вы установите менее сложную систему, даже если вы начнете с более чистого топлива, вы получите более высокие выбросы в долгосрочной перспективе».

Мур сказал, что индустрия сжиженного нефтяного газа начала скромную инициативу, которая в будущем может расшириться до выставочных залов новых автомобилей. Но пока, если вы хотите воспользоваться преимуществами сжиженного нефтяного газа, вам придется довольствоваться либо грузовиком Ford, либо переделкой автомобиля, выпущенного до 1994 года выпуска.

Опасности, связанные с пропаном — общие причины и что делать после взрыва газа и пожара

в ожоговых травмах, травмах

Автор: адвокат Каламазу по травмам Стив Уэстон

Термин «природный газ» фактически охватывает несколько типов газов, включая пропан, бутан, этанол и метан. Пропан отделяется от этих других газов и продается для бытового и коммерческого использования. Это естественно без запаха и цвета и требует добавления одоранта, чтобы люди могли обнаружить его в случае утечки газа.Пропан находится под давлением до жидкого состояния для хранения и транспортировки, поэтому его называют «сжиженным пропаном» или LP. Из-за этого повышения давления даже небольшой выброс сжиженного пропана создает серьезную опасность воспламенения или взрыва. В то время как природный газ широко используется в качестве экономичного способа отопления домов и предприятий, а также для отдыха на открытом воздухе, существует множество опасностей, связанных с пропаном. И, к сожалению, эти опасности могут привести к серьезным ожоговым травмам, которые могут повлиять на остальную жизнь пострадавшего.

Безопасен ли пропан для моего дома?

Хотя сжиженный газ является чистым источником топлива для дома, его использование сопряжено с некоторыми неотъемлемыми рисками. LP обычно используется в сельской местности и хранится под давлением в резервуаре емкостью 500 галлонов. Через несколько внешних регуляторов сжиженный пропан сбрасывается из резервуара в дом, чтобы его можно было использовать в небольших бытовых приборах. Хотя использование сжиженного нефтяного газа может быть относительно безопасным, существует несколько опасностей, связанных с использованием пропана и сжиженного нефтяного газа, включая, помимо прочего, следующее:

• Хранение больших количеств сжиженного пропана под высоким давлением в открытом резервуаре для хранения рядом с домом.
• Необходимость периодического отключения подачи сжиженного газа из баллона в дом при вызовах в службу технической поддержки или при отключении газа, что затем требует тщательного испытания на герметичность и испытания под давлением перед повторным вводом системы в эксплуатацию.
• Транспортировка и доставка значительных количеств сжиженного нефтяного газа в резервуары для хранения на открытом воздухе.
• Риски неисправности или отказа регулятора из-за возраста, повреждения, замерзания или коррозии, что может привести к возникновению небезопасного давления, превышающего допустимое для бытовой техники без утечки.

Правила и меры безопасности по пропану

Поскольку сжиженный газ хранится под давлением в сжиженном состоянии, даже небольшая утечка может создать возможность значительного взрыва и возгорания газа. Из-за неотъемлемых рисков, связанных с его доставкой, хранением и использованием, сжиженный пропан регулируется почти повсеместно принятыми стандартами и правилами безопасности в Соединенных Штатах.

Два основных кодекса и стандарта безопасности в США регулируются Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) и известны как NFPA 54 — Национальный кодекс топливного газа и NFPA 58 — Кодекс сжиженного нефтяного газа.Штат Мичиган принял оба этих кодекса. Эти два кодекса регулируют практически все аспекты хранения, доставки, установки, герметизации, обслуживания, тестирования и использования систем сжиженного газа.

Оба кодекса также предоставляют надлежащие методы и шаги для проведения надлежащей проверки безопасности. Это важные правила безопасности, потому что невыполнение надлежащих испытаний на герметичность и испытание под давлением приводит к риску необнаруженных утечек и отказов системы, которые могут привести и действительно приводят к катастрофическим результатам.

На протяжении многих десятилетий наша фирма неоднократно представляла выживших после ожогов, пострадавших в результате взрыва бытового газа и пожара, вызванного тем, что испытания на утечку и давление либо никогда не проводились, либо проводились неправильно.

Распространенные причины взрывов пропанового газа

Согласно нашему опыту работы со случаями взрыва сжиженного газа в жилых домах, наиболее частая причина взрывов, пожаров, серьезных травм и смертельных исходов возникает из-за того, что система сжиженного газа была введена в эксплуатацию без надлежащего испытания на давление и / или утечки.Практически в каждом таком случае правильно проведенное тестирование позволило бы выявить проблему, а взрывов и пожаров, травм и смертей можно было бы вообще избежать.

Несмотря на то, что сжиженный нефтяной газ смешан с одорантом для создания характерного запаха тухлого яйца, домовладелец часто не знает об утечке газа из-за:

1. Если утечка находится на участке трубопровода, частично или полностью покрытом землей.
2. Когда утечка происходит в незанятом и редко посещаемом пространстве под домом.
3. Где вентиляция закрывает запах.
4. В случаях небольшой или постепенной утечки, приводящей к обонятельной усталости — это означает, что способность продавать одорант снижается или исчезает с течением времени.

Детекторы газа по всему дому имеют решающее значение по вышеуказанным причинам.

Меры предосторожности при использовании малых баллонов с пропаном

Пропан используется не только в 500-галлонных баках для отопления домов; Вы, вероятно, видели или использовали двадцатифунтовые небольшие баллоны с пропаном для уличных обогревателей, грилей и других развлекательных целей.Эти баллоны с пропаном или канистры также сопряжены со своими собственными рисками. Переполнение и ошибки транспортировки — две наиболее частые причины взрывов 20-фунтовых баллонов с пропаном.

Переполнение часто происходит из-за чрезмерного использования автоматических устройств, которые должны останавливать наполнение, когда баллон полон. Однако это не всегда работает по разным причинам, в том числе по неправильному обращению со стороны сотрудников. При переполнении, даже незначительном, клапан давления на баллоне открывается, выпуская газ.Как указывалось ранее, даже небольшая утечка сжиженного нефтяного газа внутри замкнутого пространства, например, внутри транспортного средства, может привести к накоплению, которое достигает пределов взрываемости.

При транспортировке небольших баллонов с пропаном абсолютно необходимо, чтобы они во время транспортировки оставались в вертикальном положении. Лежание на боку или опрокидывание на бок может привести к утечке газа. Ранее мы представляли семью, чья четырехлетняя дочь была пассажиром на заднем сиденье автомобиля. Сотрудник газовой компании положил на бок небольшой баллон с пропаном, из-за чего он протек и заполнил багажник.Небольшая искра от мотора подъема антенны багажника зажгла газ, что привело к серьезным ожогам ребенка на заднем сиденье.

К сожалению, это не редкость. Не забывайте всегда транспортировать небольшие баллоны с пропаном в вертикальном положении и закреплять их таким образом, чтобы избежать опрокидывания во время транспортировки.

Что делать после взрыва и пожара пропанового газа

Наша самая большая надежда состоит в том, что больше не будет серьезных травм и смертей в результате взрывов и пожаров сжиженного нефтяного газа.Однако, когда они все же происходят, защита прав потерпевшего на получение компенсации за свои травмы имеет важное значение. Расследование происхождения и причины пожара начнется почти сразу после взрыва газа и пожара, чтобы ответить:

• Где произошел взрыв?
• Что стало причиной взрыва?
• Как произошел взрыв или пожар?

Поверенный и автор сообщения о ожогах Стив Уэстон

Пострадавшим в результате взрыва пропанового газа следует как можно скорее после аварии обратиться за помощью к квалифицированному юрисконсульту.Опытные поверенные по несчастным случаям с ожогами будут иметь доступ к квалифицированно обученным источникам пожара и заставят экспертов, которые будут усердно работать от вашего имени, ответить на предыдущие вопросы. Вам нужна команда, которая быстро отреагирует, чтобы обеспечить сбор и сохранение вещественных доказательств после пожара. Вещественные доказательства помогут установить вину или халатность со стороны компании по производству сжиженного газа или другой организации.

Важно отметить, что большинство адвокатов не имеют необходимого опыта в работе с этими очень сложными судебными исками.Обращение к юристу, обладающему знаниями и опытом на раннем этапе после взрыва пропанового газа, поможет расширить возможности для получения справедливой компенсации.

Exclusive: Amazon заказывает сотни грузовиков, работающих на природном газе.

(Рейтер) — Amazon.com Inc заказала сотни грузовиков, работающих на сжатом природном газе, поскольку она тестирует способы избавления своего парка США от более тяжелых грузовиков, загрязняющих окружающую среду, компания сообщила Рейтер в пятницу.

Пандемия коронавируса вызвала резкий рост активности доставки в 2020 году, когда объем грузовых автомобилей в среднем превысил уровень 2019 года, в то время как пассажиропоток снизился.Но это увеличение активности на дорогах означает большее загрязнение, поскольку более тяжелые грузовики выделяют более высокие уровни парниковых газов, чем легковые автомобили.

Транспортные компании строят свои конюшни электромобилей, чтобы сократить выбросы углерода. По данным федерального правительства США, большая часть грузов страны доставляется на грузовиках средней и большой грузоподъемности, на которые приходится более 20% выбросов парниковых газов в отрасли, хотя они составляют менее 5% автомобильного парка.

«Amazon рада представить новые экологически безопасные решения для грузовых перевозок и работает над тестированием ряда новых типов транспортных средств, включая электрические, газовые и другие», — говорится в заявлении компании.

По данным компании, на данный момент Amazon заказала более 700 грузовиков, работающих на компримированном природном газе классов 6 и 8.

Продажи интернет-магазина в 2020 году выросли на 38%; к 2040 году компания планирует вести углеродно-нейтральный бизнес.

Двигатели, поставляемые совместным предприятием Cummins Inc и находящейся в Ванкувере Westport Fuel Systems Inc., будут использоваться для тяжелых грузовиков Amazon, которые курсируют от складов до распределительных центров. По словам источника, знакомого с ситуацией, поставщик заказал более 1000 двигателей, которые могут работать как на возобновляемом, так и на невозобновляемом природном газе.

По данным Управления энергетической информации США, при сжигании природного газа выделяется примерно на 27% меньше углекислого газа по сравнению с дизельным топливом.

Электродвигатели считаются менее подходящими для тяжелых грузовиков, чем для обычных легковых автомобилей.

В 2019 году Amazon заказала 100000 электрических фургонов у стартапа Rivian Automotive LLC. Первый из этих фургонов, который будет использоваться для доставки клиентам «последней мили», должен быть доставлен в этом году. Компания также заказала у Mercedes-Benz 1800 электрических фургонов для своего европейского автопарка.

Другие транспортные компании также экспериментируют со способами сокращения выбросов.

В 2019 году United Parcel Service Inc объявила о планах закупить более 6000 грузовиков, работающих на природном газе, в течение трех лет и увеличить закупку возобновляемого природного газа (ГСЧ) в рамках инвестиций в размере 450 миллионов долларов США для снижения воздействия на окружающую среду своих 123000 грузовиков. -автомобиль.

RNG и природный газ из ископаемого топлива являются метановыми газами и могут использоваться как взаимозаменяемые. ГСЧ образуется в результате разложения органических веществ, таких как коровий навоз на молочных фермах, выброшенная пища на свалках и человеческие отходы на водоочистных сооружениях.Он также предотвращает выброс природного метана — мощного парникового газа — в окружающую среду.

Акции Amazon упали на 0,1% после закрытия торгов. Акции Cummins выросли на 4%, в то время как котирующиеся в США акции канадской Westport выросли на 47% на вторичном рынке.

Отчетность Лоры Саникола; Дополнительная информация от Тима Эппеля и Лизы Бэртлейн; Под редакцией Маргариты Чой и Даниэля Уоллис

Химики нашли лучший способ заправки природного газа в топливные баки

Новый и инновационный способ хранения метана может ускорить разработку автомобилей, работающих на природном газе, которые не требуют высоких давлений или низких температур, как современные автомобили на сжатом или сжиженном природном газе.

Гибкие MOF претерпевают кардинальные структурные изменения, когда они адсорбируют метан, быстро превращаясь из непористого материала в высокопористый. На этом анимированном GIF-изображении показана одна из пор материала. Графика Джарада Мэйсона.

Природный газ более экологически чистый, чем бензин, и сегодня на дорогах Соединенных Штатов находится более 150 000 автомобилей, работающих на сжатом природном газе (КПГ), большинство из которых — грузовики и автобусы. Но до тех пор, пока производители не найдут способ залить больше метана в резервуар при более низких давлениях и температурах, что обеспечит больший запас хода и меньшее беспокойство при работе с насосом, легковые автомобили вряд ли будут использовать природный газ в качестве топлива.

Химики Калифорнийского университета в Беркли разработали пористый и гибкий материал — так называемый металлоорганический каркас (MOF) — для хранения метана, который решает эти проблемы. Гибкий MOF сжимается, когда метан извлекается для работы двигателя, но расширяется, когда метан закачивается при умеренном давлении, в пределах диапазона, производимого домашним компрессором.

«Потенциально вы можете заправиться дома», — сказал Джеффри Лонг, профессор химии Калифорнийского университета в Беркли, который руководил проектом.

Гибкий MOF может быть загружен метаном, основным ингредиентом природного газа, при давлении от 35 до 65 раз выше атмосферного (500-900 фунтов на кв. Дюйм), в то время как автомобили со сжатым природным газом (CNG) сжимают природный газ в пустой резервуар под давлением до 250 атмосфер ( 3600 фунтов на квадратный дюйм).

Транспортные средства, работающие на сжиженном природном газе (СПГ), работают при более низком давлении, но требуют значительной изоляции в системе резервуаров для поддержания температуры природного газа при минус-162 градусах Цельсия (минус-260 градусов по Фаренгейту), чтобы он оставался жидким.

Транспортные средства нового поколения на природном газе

Лонг сказал, что для транспортных средств следующего поколения, работающих на природном газе, потребуется материал, который связывает метан и более плотно упаковывает его в топливный бак, обеспечивая больший запас хода. Одна из основных проблем заключалась в том, чтобы найти материал, который поглощает метан при относительно низком давлении, например 35 атмосфер, но отказывается от него при давлении, при котором двигатель может работать, от 5 до 6 атмосфер. MOF, у которых есть большая площадь внутренней поверхности для адсорбции газов, то есть для молекул газа, которые прилипают к внутренней поверхности пор, и сохраняют их с высокой плотностью, являются одним из наиболее многообещающих материалов для адсорбированного природного газа (ANG ) место хранения.

Поперечное сечение гибкого MOF показывает, как изменяется химическая структура при абсорбции метана. (Изображение Джарада Мейсона)

«Это большой шаг вперед как с точки зрения мощности, так и с точки зрения управления температурным режимом», — сказал Лонг. «С этими новыми гибкими MOF вы можете получить больше возможностей, чем считалось возможным с жесткими MOF».

Среди других преимуществ гибких MOF, по словам Лонга, является то, что они не нагреваются так сильно, как другие поглотители метана, поэтому требуется меньше охлаждения топлива.

«Если вы наполняете резервуар с адсорбентом, например активированным углем, при связывании метана выделяется тепло», — сказал он. «В нашем материале часть этого тепла уходит на изменение структуры материала, поэтому у вас меньше тепла, которое нужно рассеивать, и меньше тепла, которое нужно контролировать. Вам не обязательно использовать столько охлаждающих технологий, связанных с заправкой вашего бака ».

Гибкий материал MOF, возможно, можно было бы даже поместить внутрь мешка, похожего на воздушный шар, который растягивается для размещения расширяющегося MOF при закачивании метана, так что часть выделяемого тепла уходит на растяжение мешка.

Лонг и его коллеги из Национального института стандартов и технологий и в Европе опубликуют свои выводы в Интернете 26 октября до публикации в журнале Nature .

Улучшение бортового хранилища природного газа

Природный газ из нефтяных скважин — одно из самых дешевых и чистых ископаемых видов топлива на сегодняшний день, которое широко используется для обогрева домов, а также на производстве и для производства электроэнергии. Однако он еще не получил широкого распространения в транспортном секторе из-за дорогих и больших бортовых резервуаров для сжатого топлива.Кроме того, бензин обладает более чем трехкратной удельной энергоемкостью на единицу объема, чем природный газ, даже при сжатии до 3600 фунтов на квадратный дюйм, что приводит к автомобилям, работающим на природном газе, с более коротким запасом хода при заправке.

В целях развития бортовых хранилищ природного газа Ford Motor Company объединилась с Калифорнийским университетом в Беркли для реализации этого проекта, финансируемого Агентством перспективных исследовательских проектов — Энергетика (ARPA-E) Министерства энергетики США. Ford является лидером в области производства автомобилей с газом и пропаном: в США было продано более 57000 автомобилей.S. с 2009 года больше, чем у всех других крупных автопроизводителей США вместе взятых.

По словам Майка Винстры из исследовательской и передовой инженерной группы Ford в Дирборне, штат Мичиган, компания Ford признала, что ANG может снизить стоимость бортовых цистерн, компрессоров станций и топлива, а также способствовать увеличению использования транспортных средств, работающих на природном газе. диапазон в ограниченном грузовом пространстве.

«Хранение природного газа в пористых материалах обеспечивает ключевое преимущество возможности хранить значительные объемы природного газа при более низких давлениях, чем сжатый газ при тех же условиях», — сказал Винстра, главный исследователь этого проекта ARPA-E.«Преимущество низкого давления заключается в том, что оно обеспечивает как на борту транспортного средства, так и за его пределами на станции. Кроме того, применение низкого давления способствует появлению новых концепций, таких как резервуары с уменьшенной толщиной стенок, наряду с соответствующими концепциями, которые помогают снизить потребность в достижении эквивалентной объемной емкости сжатого СПГ при высоком давлении ».

Long уже десять лет исследует MOF в качестве адсорберов газа, надеясь использовать их для улавливания углекислого газа, выбрасываемого электростанциями, или для хранения водорода в транспортных средствах, работающих на водороде, или для катализирования газовых реакций в промышленности.Однако в прошлом году исследование Беренда Смита из Калифорнийского университета в Беркли показало, что жесткие MOF имеют ограниченную способность хранить метан. Студент, аспирант и первый автор Джарад Мейсон вместо этого обратился к гибким MOF, отметив, что они ведут себя лучше, когда метан закачивается и выходит.

Гибкие MOF, которые они тестировали, основаны на атомах кобальта и железа, рассредоточенных по всей структуре, со связями из бензолдипиразолата (БДП). И кобальт (bdp), и железо (bdp) являются высокопористыми при расширении, но сжимаются практически без пор при сжатии.

Их первые эксперименты с этими соединениями уже превосходят теоретические пределы для жестких MOF, сказал Лонг.