Kutatás »

Új fejezet a földgáz autózásban

Az üzemanyagok árának növekedésekor az alternatív lehetőségek egyre nagyobb hangsúlyt kapnak. Első helyen az egyszerűen, kis átalakításokkal használható, a meglévő technikához alkalmazható üzemanyagok állnak.

A folyékony bioüzemanyagok mellett az elsősorban fosszilis eredetű gázok jöhetnek szóba. Ma már mindenki ismeri az LPG autógázt, de a CNG, azaz sűrített földgáz hazánkban gyakorlatilag ismeretlen. Október végén adták át Budapest első CNG kútját, ezzel talán új fejezet kezdődik a hazai földgázközlekedésben.   

Különbséget kell tenni a gázüzemanyagok között. Az LPG a kőolajfinomítás mellékterméke, régebben elsősorban palackos háztartási gázként értékesítették és a felesleget egyszerűen elégették. Ma már az üzemanyagcélú hasznosítása is jelentős, országosan körülbelül 260 LPG töltőállomás található. Egyes munkagépek, targoncák elsődleges üzemanyaga. Összetételét tekintve 40% propán (C3H8) és 60% bután (C4H10) keverékéből áll, 6 bar nyomáson, cseppfolyós állapotban kerül az üzemanyagtartályba. A CNG ezzel szemben nem melléktermék, hanem kitermelt fosszilis eredetű gáz, 90-95 százalék metánt tartalmaz, és sűrített állapotában is gáz halmazállapotú. A metán a legegyszerűbb szénhidrogén - képlete CH4 -, vagyis egyetlen szénatomhoz négy hidrogén kapcsolódik. A természetben is gyakran előfordul állati és növényi eredetű anyagok rothadásakor, illetve az emésztés folyamán. A CNG-t nem csak fosszilis kitermelésből nyerhetik, hanem melléktermékek feldolgozása után biogázként. Nagyszerű hazai példa erre a Zalavíz Zrt., ahol szennyvízből állítanak elő közlekedési célú tisztított biogázt.

A tiszta metán tökéletes elégetésekor egy rész széndioxid és két rész víz keletkezik pára formájában. A hagyományos üzemanyagokhoz képest a keletkező szén-monoxid (CO) 60-90 százalékkal, a CHx (szénhidrogének) szintje 40-60%-kal alacsonyabb. A benzinnél alacsonyabb hőmérsékleten ég, ezért a nitrogén-oxidok (NOx) mennyisége is 20-40%-kal kevesebb a kipufogógázban. Nagyon fontos, hogy a dízelekkel ellentétben nincs rákkeltő szilárd részecske kibocsátás. Az LPG-vel szembeni előnye az, hogy könnyű gáz, ezért elillan, nem a föld közelében ül meg, emiatt jóval biztonságosabb. A CNG fő problémája - ami egyébként minden belsőégésű motorra jellemző – hogy a tökéletlen égésből adódóan a légkörbe kerülhet az üvegházhatást fokozó metángáz.

Bár a hazai hálózat kiépítettsége ideális alapot ad, mégis komoly lemaradásunk van ezen a téren. Németországban több mint 800, Ausztriában 166 helyen tankolhatunk sűrített földgázt. Talán nem kellene itt tartanunk, ugyanis az elsők között folytattunk kísérleteket ezen a téren. 1989-ben indult a Fővárosi Gázműveknél egy projekt, amelynek keretében 4 darab lassú töltőberendezést telepítettek. Hármat az Óbudai telephelyre, egyet a Köztársaság térre. Az akkori céges autók egy részét saját műhelyükben, gyári olasz alkatrészekkel alakították át. Daciák, Zukok, Nivák működtek ezzel az anyaggal nem túl gazdaságosan, de minden gond nélkül. A kilencvenes évek elején a közszolgáltatók – BKV, Főtaxi, Fősped - nem akartak kapcsolódni a rendszerhez, így csak a FŐGÁZ belső járműparkja bővült. A 3-4 autóból 30, majd 60 lett, később Fiorinók, Puntók is csatlakoztak a flottához. 1992-ben már 60 autót töltöttek Óbudán. Akkor még egy töltéssel csak 150 kilométer tudtak megtenni. Sajnos egy technológiai váltás véget vetett ennek a lendületnek, az óbudai telep visszakerült a tulajdonos, a Fővárosi Önkormányzat kezelésébe, a CNG közlekedést megszüntették. Hosszú szünet után 2009. áprilisában adtak át ismét egy belső használatra szánt CNG kutat a FŐGÁZ Köztársaság téri telephelyén.

A FŐGÁZ mellett más gázszolgáltatók fantáziáját is megmozgatta a lehetőség. A ÉGÁZ-DÉGÁZ Rt. 1993-ban 4 m3/h teljesítményű lassú töltőket létesített, kizárólag a saját gépjárműparkjához. A jogutód GDF SUEZ Energia Magyarország Zrt. telephelyein jelenleg 7 lassú töltő berendezés üzemel: Hódmezővásárhelyen kettő, Szentesen is kettő, Orosházán, Kiskunhalason és Szabadszálláson további három.

Az első nyilvános CNG kút 1994-ben nyílt Szegeden. Ez az ország legnagyobb kapacitású CNG töltőállomása (890 m3/h), a gyorstöltővel három járművet lehet egyszerre tankolni. A kút létesítése elsősorban a Tisza Volán Zrt. környezettudatos hozzáállásának köszönhető, 1997-ben 2 db, 1999-ben 15 db, 2005-ben 42-db földgázüzemű autóbuszt állítottak forgalomba Szegeden. Ezek a városi buszok is ott tankolnak. Később a telephelyeken létesített kutak száma tovább nőtt. Békéscsabán, Kiskunfélegyházán, Kecskeméten 50 m3/h, Baján 25 m3/h teljesítményű töltőket létesített a GDF SUEZ, majd Győrben átadták a 340 m3/h kapacitással rendelkező második nyilvános kutat. Érdekesség, hogy a Fővárosi Gázművek régi kútoszlopa is Győrbe került.

Elviekben nincs akadálya, hogy a földgázhálózatra kötve a kis flottával rendelkező cégek magán kutat üzemeltessenek. Egy ilyen töltőállomás körülbelül 1,5 millió forint, ha kedvünk tartja, azonnal megrendelhetjük több gyártótól is. Viszont érdemes átgondolni, mert a biztonsági előírások mellett bonyolult az adminisztráció. Hiába jövedéki adómentes a CNG, adóraktári engedély szükséges hozzá, szigorú könyveléssel, ami ugye erőforrást igényel és komoly pénzbe kerül.

A töltési technológiát figyelembe véve két módon lehet tankolni. A lassú töltőberendezés egy éjszaka alatt tölti fel az autót és 3,5 m3-t tud összekomprimálni óránként 200 bar nyomásra. A rendszer nem más, mint egy kompresszor, amely a hálózatra van kötve. Az ilyen kutakat többnyire járműtelepekre telepítik és flották használják, éjszakai töltéssel. Az Egyesült Államokban nem ritka a házi magán töltőberendezés, amit a hálózatra kötnek és a garázsban szerelnek fel. Az elszámolás a háztartási gázzal együtt történik.

A töltés nyilvános töltőállomáson való tankolással is megoldható, ilyenkor gyors töltővel 3-5 perc alatt zajlik. A most átadott budapesti nyilvános gyors töltő CNG kút színeit a MOL adja, a  kivitelezést a hazai ACIS Benzinkúttechnika Kft. végezte, a kompresszoregység olasz BRC gyártmány, a kútoszlopot a szintén olasz ELEKTROGAS készítette. Műszaki szempontból az elv egyszerű, az alacsony nyomású gázt sűríteni és tárolni kell, hogy a tankolás gyors legyen. A kivitelezés ennél jóval bonyolultabb, a töltőállomás mellé telepített konténerben a kompresszor és a hozzá kapcsolódó számos segédberendezés működik.

Az elzárt területen külön zárt szekrényben alakították ki a földgáz csatlakozási pontot. Itt van egy számláló és egy elektromos szelep, ami bárminemű riasztás esetén elzárja a bejövő gáz útját. Vészleállást például a kútkezelő is eszközölhet, ilyenkor az elektromos hálózatról is lekapcsolódik.  A belépő ágról külső vezetéken jut át 6 bar (nagyközép) nyomású földgáz a kompresszorhoz.  A dugattyús, három lépcsős, W kialakítású kompresszort 75 kilowattos elektromotor mozgatja, működése közben mellette állva érezni, hogy dübörög a föld. A földgázt 180 bar középnyomásra sűrítik össze, majd egy hidraulikus Booster kompresszor tovább sűríti 250 barra. A Booster nem más mint egy óriási henger, melynek dugattyúját egy hidraulika mozgatja. Mivel az olajszivattyút csupán 15 kW-os motor mozgatja, ezért ez a módszer rendkívül takarékos. A sűrítési folyamatokban résztvevő elemeket hűteni kell, a kompresszor konténernek szinte az egész tetejét hőcserélő hűtő borítja.

A kompresszor melletti helységben van a Booster kompresszor olajszivattyúja, tartálya és az egész rendszer digitális vezérlő központja, amely egy érintőképernyőn keresztül programozható. Természetesen jelszóvédett, a kútkezelő nem tud beleavatkozni a működésbe. A  távvezérlés-, és figyelés kiépítésére a lehetőség megvan. Vészleállás esetén ebből a helységből kell újraindítani a rendszert.

A konténer másik helységben található 15 darab puffertartály. 12 tartályban 960 liter sűrített gáz van előkészítve, egyik fele közép, másik fele nagynyomású. Ezen kívül egy tartály lefúvató puffer, ami arra szolgál, hogy a jármű töltések befejeztével a töltőcsőben maradt gázt ebbe a tartályba visszaszívva tárolja. Az autóról lecsatlakoztatva a töltőcsövet nem kerülhet ki a légtérbe üzemanyag. Ezen kívül két szívó puffer tartály is található, hogy a kompresszor indulásakor innen szívjon és ne a hálózatból rántsa ki a gázt.

A puffertartályokból kilépő gázt egy melegvizes hőcserélő berendezéssel melegíteni kell. A nyomás növelésével a gáz harmatpontja eltolódik, azaz a gázban lévő nagyon kis mennyiségű víz megfagyhat, ezzel a hőcserélővel megakadályozzák a fagyási folyamatot. A kútoszlopban is található egy fűtőbetét a belépő ágnál, ami szintén a fagyások elkerülésére szolgál.

A kompresszorházból a kútoszlopig a 180 és a 220 bar nyomású gázt is el kell juttatni (Bár a tartályokban 250 bar nyomáson van a gáz a kilépő nyomás csak 220 bar, ez az érték az, amit az uniós előírások meghatároznak). A technológiai kivitelezés ilyen nyomás esetén nem egyszerű, ezért különleges módon több rozsdamentes föld alatti csőre osztják el a két vezetéket, amit az oszlopnál ismét közösítenek. Ez a módszer nagymértékben megkönnyíti a vezetékek lefektetését, főleg működő kút esetében. A CNG kút telepítése a szerződés aláírásától az augusztus végi műszaki átadásig három hónapot vett igénybe. A hagyományos benzinkút a kivitelezés alatt folyamatosan üzemelt.

A kútoszlop burkolta alatt az említett elektromos melegítő mellett 2x2 pneumatikus biztonsági szelep adagolja a különböző nyomású gázokat, illetve található egy-egy tömegáram mérő berendezés. A gáz mérése ennél a budapesti kútnál kilogrammban történik, egy kiló jelenleg 339 Ft. A tankolást az LPG gázhoz hasonlóan kizárólag csak a kútkezelő végezheti. Rácsatlakoztatja a töltőfejet az autóra, majd indítja a töltést, ezután még egyszer nyugtáznia kell a folyamatot. A töltés ezután teljesen automatikus, először 180 bar nyomással tölt, majd amikor a nyomás kiegyenlítődik, 220 baron működik tovább. A teljes feltöltés után a pneumatikus-töltőszelep lezár és a töltőcsap elzárása után a töltőcsőben lévő gázt visszavezetik a lefúvató puffertárolóba. Természetesen a töltési folyamat menet közben is megszakítható. Egy normál CNG személyautóba 21 kiló földgázt tankolhatunk, ami körülbelül 350 km-re elég. Nehéz a viszonyítás, de a számítások szerint egy hasonló benzines fogyasztást figyelembe véve a CNG használat jelenleg 240 Ft/liter üzemanyagárnak felelne meg.

A CNG üzem rendkívül jó alternatívának számíthat, nem csak az ára, hanem a környezeti terhelés szempontjából is. Egyszerű rendszer, az LPG-hez hasonló technológiával átalakítással is használható. Gyárilag CNG üzemű járművek szinte minden autógyártó kínálatában megtalálhatóak, hazánkban is megvásárolhatóak. Az áruk körülbelül a dízel kivitelnek felelnek meg. A CNG igazi áttörését a nagyobb cégek csatlakozása jelentené. A dolog nem utópia, mert 2009. április 15-én, hét fővárosi vállalat szándéknyilatkozatot írt alá abból a célból, hogy elősegítsék a sűrített földgáz-üzemű járművek budapesti infrastruktúrájának kialakítását, használatát, ezzel a főváros egyre növekvő légszennyezettségének csökkenését, azaz a tisztább, élhetőbb környezet megteremtését.  A szándéknyilatkozat aláírói a Fővárosi Gázművek Zrt., a Budapesti Közlekedési Vállalat Zrt., a Budapesti Elektromos Művek Nyrt., a Budapesti Távhőszolgáltató Zrt., a Magyar Posta Zrt., a Fővárosi Csatornázási Művek Zrt. és a Fővárosi Vízművek Zrt. voltak. Az elvi egyetértés mostantól testet ölthet, a budapesti kút átadásával lehetőség nyílik a CNG járművek folyamatos tankolására. A FŐGÁZ megtette az első lépéseket, évvégére 21 CNG járműve lesz. Kíváncsian várjuk, lesznek-e követői?

Égő Ákos

Hozzászólás
Hozzászólás írásához előbb be kell jelentkezned!