(Υγροποιημένο Φυσικό Αέριο)
Με αφορμή την εκδήλωση για την αεριοκίνηση που πραγματοποίησε η Ο.Φ.Α.Ε. σε συνεργασία με την OPTILOGIC, και με την έναρξη των πωλήσεων φορτηγών LNG στην Ελλάδα από Volvo, Scania, Iveco κ.α., αλλά και την έντονη κινητικότητα που παρατηρείται τον τελευταίο καιρό για τη διάδοση φορτηγών και λεωφορείων εναλλακτικών καυσίμων, κρίνουμε σκόπιμο να ενημερώσουμε τους αναγνώστες μας, τι σημαίνει η κίνηση βαρέων οχημάτων με LNG τόσο από τεχνικής όσο και από οικονομικής πλευράς. Θα πρέπει κατ’ αρχήν να διευκρινίσουμε ότι το υγροποιημένο φυσικό αέριο LNG (Liquefied Natural Gas) δεν έχει σχέση και δεν πρέπει να συγχέεται με το υγραέριο LPG (Liquefied Petroleum Gas).
Αναφερόμενοι λοιπόν στο LNG μιλάμε για το υγροποιημένο φυσικό αέριο, δηλαδή το φυσικό αέριο το οποίο σε ατμοσφαιρική πίεση υγροποιείται σε μια θερμοκρασία κοντά στους -162 °C (υπό το μηδέν). Η συνήθης πρακτική είναι το υγροποι ημένο φυσικό αέριο να ψύχεται σε αυτή την πολύ χαμηλή θερμοκρασία και σε ατμοσφαιρική πίεση (ή ελαφρά αυξημένη κατά κάποια μικρά κλάσματα της ατμοσφαιρικής) για αποθήκευση και μεταφορά σε ειδικές κρυογενικές δεξαμενές. Αυτές τις δεξαμενές διαθέτουν και τα πρατήρια πώλησης του LNG.
Στην πράξη, οι αυτοκινητοβιομηχανίες φαίνεται να επιλέγουν το συμπιεσμένο φυσικό αέριο (CNG) για τα ελαφρά οχήματα, ενώ για τα βαρέα οχήματα – κυρίως φορτηγά – επιλέγουν άλλα εναλλακτικά καύσιμα με κυριότερο το υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG). Και τα δύο καύσιμα είναι κυρίως μεθάνιο αλλά διαφέρουν οι μέθοδοι παραγωγής και αποθήκευσης. Το LNG είναι Φυσικό Αέριο παγωμένο στους -162°C ούτως ώστε να γίνει υγρό.
Το μεγάλο πλεονέκτημα του LNG ως προς το CNG είναι ότι το υγροποιημένο καύσιμο που περιέχεται στον ίδιο όγκο είναι 600 φορές περισσότερο. Δηλαδή, ένα κυβικό μέτρο υγροποιημένου φυσικού αερίου αντιστοιχεί σε 600 κυβικά μέτρα ασυμπίεστου φυσικού αερίου. Αυτό διευκολύνει την αποθήκευσή του και τη μεταφορά, μέσα σε κρυογενικές δεξαμενές, σε απομακρυσμένους προορισμούς και πρατήρια που δεν έχουν πρόσβαση σε αγωγούς, όπως απαιτείται για το CNG.
Τη διαφορά στην πράξη μεταξύ του LNG και του CNG μας τη δίνουν οι κατασκευαστές φορτηγών. Για παράδειγμα, η Scania παρουσίασε το νέο 13λιτρο κινητήρα LNG, τον OC13, ο οποίος εξασφαλίζει στο όχημα ιδιαίτερα μεγάλη αυτονομία. Συγκεκριμένα, αναφέρει η Scania, στις περιπτώσεις που το όχημα εφοδιάζεται με δεξαμενές για LNG (Liquefied Natural Gas) η αυτονομία ανέρχεται έως και στα 1.100 χλμ., ενώ όταν ο κινητήρας κάνει χρήση του CNG (Compressed Natural Gas), τότε η αυτονομία του οχήματος μειώνεται στα 500 χλμ.
Η χωρητικότητα του κινητήρα της Scania είναι 12,7 λίτρα, εξακύλινδρος στη σειρά και αποδίδει ισχύ 410 ίππων από τις 1.900 σ.α.λ. καθώς και μέγιστη ροπή 2.000 Nm που είναι διαθέσιμη στο φάσμα από τις 1.100 – 1.400 σ.α.λ. Αξίζει επίσης να σημειώσουμε πως ο νέος αυτός κινητήρας της Scania καλύπτει πλήρως τις προδιαγραφές ρύπων Euro 6 καθώς και τα όρια ηχορύπανσης «ΡΙΕΚ» δεδομένου ότι ο θόρυβος που παράγεται κατά τη λειτουργία του δεν υπερβαίνει το όριο των 72 dB. Από τεχνικής πλευράς, ο κινητήρας OC13 χρησιμοποιεί μπουζί για την ανάφλεξη του μείγματος αέρα και καυσίμου εντός του θαλάμου καύσης, όπως και οι βενζινοκινητήρες.
Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, το καύσιμο θερμαίνεται, συμπιέζεται και μετατρέπεται σε αέριο πριν ψεκαστεί στον κινητήρα. Για την αυτανάφλεξη του αερίου προστίθεται μια μικρή ποσότητα πετρελαίου τη στιγμή του ψεκασμού, επειδή από μόνο του το LNG δεν αναφλέγεται. Γενικά, θα πρέπει να γνωρίζουμε, ότι για τη λειτουργία ενός κινητήρα με LNG απαιτείται η επαναεριοποίηση του υγροποιημένου φυσικού αερίου, για την οποία ακολουθούνται διαφορετικές μέθοδοι, αλλά στα φορτηγά έχει επικρατήσει η θέρμανση του LNG με τα (ζεστά) καυσαέρια. Η Volvo από την πλευρά της, έχει ήδη διαθέσιμα στην αγορά φορτηγά LNG με κινητήρες 460 HP και 420 HP και ροπές 2.300 Nm και 2.100 Nm αντίστοιχα. Για τη μεγιστοποίηση της λειτουργικής αυτονομίας, η πλήρωση των ρεζερβουάρ γίνεται με LNG, που αποθηκεύεται με πίεση 4-10 bar σε θερμοκρασία -140 έως -125°C. Η μεγαλύτερη έκδοση ρεζερβουάρ περιέχει αρκετό LNG για αυτονομία έως 1000 km.
Ο ανεφοδιασμός διαρκεί όσο ο αντίστοιχος με diesel. Στο σημείο αυτό, θα πρέπει να υπογραμμί σουμε ότι η γραμμή μετάδοσης των φορτηγών Volvo με κινητήρα LNG είναι ίδια και με την ίδια απόδοση του αντίστοιχου πετρελαιοκινητήρα, αλλά με 20% χαμηλότερες εκπομπές CO2. Αμετάβλητα παραμένουν και τα οδηγικά χαρακτηριστικά του φορτηγού. Πρωταγωνιστικό ρόλο στην κίνηση βαρέων φορτηγών έχει και η Iveco η οποία βλέπει με ικανοποίηση να κερδίζει πωλήσεις διαθέτοντας στην ευρωπαϊκή αγορά το Stralis NP με κινητήρα 13 λίτρων LNG 460 HP. Το αυτοκίνητο, ένας τράκτορας 4Χ2, φέρει σε κάθε πλευρά μια δεξαμενή 540 λίτρων, συνολικής χωρητικότητας 1.080 λίτρα, που εξασφαλίζουν αυτονομία μέχρι 1.600 χιλιόμετρα – ανάλογα βέβαια και με το μικτό βάρος.
Σε test drive που πραγματοποιήθηκε με τη συμμετοχή του περιοδικού ΤΡΟΧΟΙ & TIR, το Stralis, σε μια διαδρομή 118 χιλιομέτρων με μικτό φορτίο 32,5 τόνους και μέση ωριαία ταχύτητα 68 χλμ./ώρα, η κατανάλωση ήταν 34 κιλά LNG – κόστος περίπου 25 ευρώ, έναντι περίπου 43 ευρώ που θα κόστιζαν τα 32 περίπου λίτρα πετρελαίου για την κάλυψη της ίδιας απόστασης. Βλέπουμε, λοιπόν, πως το όφελος που προκύπτει, βρίσκεται στην τιμή πώλησης του LNG (περίπου 0,75 ευρώ) σε σχέση με την τιμή πώλησης του diesel (περίπου 1,35 ευρώ).
Αρκετά βαρύ είναι όμως το κόστος αγοράς ενός φορτηγού με καύσιμο το υγροποιημένο φυσικό αέριο. Ανάλογα με τον εξοπλισμό του, κοστίζει από 35% μέχρι 40% πάνω από την αξία ενός αντίστοιχου πετρε- λαιοκίνητου φορτηγού. Είναι, επομένως θέμα σωστών υπολογισμών κόστους – χιλιομέτρων – απόσβεσης και σύγκρισης από τον υπεύθυνο του στόλου αν θα προχωρήσει στην αγορά ενός LNG φορτηγού ή θα παραμείνει στον πετρελαιοκινητήρα. Ίσως μάλιστα, χρειαστεί να λάβει υπόψη του και το προσεχές μέλλον που ευνοεί τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων. Ήδη, οι κατασκευαστές φορτηγών και λεωφορείων συνεργάζονται τώρα με προμηθευτές φυσικού αερίου και πελάτες με σκοπό την επέκταση της υποδομής LNG στην Ευρώπη.
Η εξέλιξη αυτή υποστηρίζεται από τις κυβερνήσεις πολλών χωρών και από την ίδια την Ε.Ε. Μία στρατηγική για επέκταση της υποδομής LNG περιλαμβάνεται στα πακέτα δράσεων της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και των κρατών μελών για τη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης παροχής ενέργειας στην Ευρώπη. Αυτό, από τεχνικής άποψης, σημαίνει ότι η χρήση του φυσικού αερίου σε υγρή μορφή είναι εύκολα εμπορεύσιμη, υπάρχουν δεκάδες προμηθευτές εντός και εκτός ΕΕ, και ο εφοδιασμός των πρατηρίων με LNG δεν εξαρτάται από τη σύνδεση με αγωγό φυσικού αερίου, όπως συμβαίνει με το CNG, όπου τα πρατήρια θα πρέπει να συνδεθούν με τον αγωγό. Σήμερα, στην Ευρώπη, κυκλοφορούν περισσότερα από 5.000 βαρέα φορτηγά με καύσιμο το υγροποιημένο φυσικό αέριο, φαίνεται όμως ότι ο αριθμός θα αυξάνεται με γρηγορότερους ρυθμούς, καθώς, όπως αναφέρθηκε, η Ε.Ε. υποστηρίζει δυναμικά τη χρήση του LNG και τη δημιουργία των λεγόμενων «μπλε διαδρόμων» (blue corridors).
Πρόκειται για ένα εκτεταμένο δίκτυο αυτοκινητόδρομων, στους οποίους προβλέπεται οικονομική ενίσχυση για την εγκατάσταση σταθμών διάθεσης φυσικού αερίου, είτε υγροποιημένου LNG για βαρέα φορτηγά, είτε συμπιεσμένου (CNG) κυρίως για ελαφρύτερα οχήματα. Ο βασικός λόγος υποστήριξης του φυσικού αερίου είναι το χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα και ιδιαίτερα τα χαμηλά επίπεδα των οξειδίων του αζώτου (NOX) τα οποία είναι μειωμένα κατά 40% - 50% σε σχέση με αυτά του πετρελαίου, όπως χαμηλότερα κατά 80% είναι και τα μικροσωματίδια (PM). Πρέπει, τέλος, να τονίσουμε ότι το LNG είναι ασφαλέστερο του πετρελαίου, γιατί δεν διατηρείται υπό πίεση, άρα πολύ δύσκολα αναφλέγεται, δεν είναι τοξικό, ούτε διαβρωτικό, που σημαίνει ότι δεν θα προκληθεί βλάβη στο περιβάλλον σε περίπτωση διαρροής του.
