Zalety skroplonego gazu LPG używanego jako paliwa
Gaz skroplony LPG jako źródło energii, które można z łatwością transportować nawet do odległych miejsc ma szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki. Właśnie ta łatwość jego transportu oraz magazynowania w postaci ciekłej powodowała, że od początku znalazł swoje miejsce w wielu sektorach gospodarki. Bardzo często używany jest wszędzie tam, gdzie nie sięga infrastruktura gazu ziemnego. Gaz skroplony LPG jest jednym z najważniejszych paliw uważanych za przyjazne środowisku.
Gaz skroplony LPG jest mieszaniną węglowodorów, głównie propanu C3H8 i butanu C4H10.Jest on otrzymywany bezpośrednio przy wydobyciu gazu ziemnego lub jako produkt uboczny przeróbki ropy naftowej w rafinerii.
Możliwości wykorzystania gazu skroplonego LPG są bardzo szerokie: gospodarstwa indywidualne, przemysł, rolnictwo, ogrodnictwo, budownictwo, obiekty użyteczności publicznej, transport i komunikacja.[…]
W Polsce największe zużycie gazu skroplonego LPG notuje szeroko pojęty transport. Są to nie tylko pojazdy, lecz także wózki widłowe. Właśnie transport wewnętrzny w wszelkiego rodzaju magazynach, ze względu na niedużą emisją szkodliwych związków, prawie w 100% używa do napędu gazu skroplonego LPG.[…]
Obecnie uwaga świata jest skierowana na efekt cieplarniany spowodowany przede wszystkim emisją dwutlenku węgla. Ocieplenie klimatu spowodowało już podniesienie się poziomu mórz w ostatnim stuleciu o 15-25 cm.
W niniejszym artykule omówimy kwestię emisji spalin gazu skroplonego LPG na tle innych paliw.
Przy spalaniu węglowodorów, w tym propanu i butanu, powstają oprócz dwutlenku węgla i wody również w niedużych ilościach toksyczne substancje takie jak tlenki węgla, azotu i dwutlenek siarki. Wielkość emisji tlenku węgla jest uzależniona od dostarczenia niezbędnej do spalania ilości powietrza. Z tego powodu przy spalaniu jakichkolwiek paliw, w tym gazu skroplonego LPG potrzebne jest dostarczenie dostatecznej ilości powietrza a w pomieszczeniach zamkniętych dobra wentylacja. Na emisję tlenków azotu i dwutlenku siarki mamy nieduży wpływ.
Ograniczenie emisji dwutlenku siarki jest powodem zaostrzania standardów zawartości siarki w paliwach. Jak wiadomo od 1 stycznia 2009 roku zgodnie z dyrektywą nr 2003/17.WE, w benzynach i olejach napędowych zawartość siarki nie powinna przekraczać 10 ppm/części na milion/ - jest to miano powszechnie używane w krajach anglosaskich, można używać bardziej zrozumiałą wielkość w mg/kg.
Wielkość dopuszczalnej zawartości siarki w normie dla gazu skroplonego LPG używanego do napędu pojazdów PN-EN 589, jest przedmiotem wielu dyskusji, gdyż nie znaleziono skutecznego środka nawaniającego gaz skroplony LPG, którego użycie obniżyłoby całkowitą zawartość siarki poniżej 10 ppm.
Ograniczanie siarki w paliwach do napędu pojazdów ma swoje uzasadnienie, gdyż w przeważającej części to transport jest odpowiedzialny za emisję dwutlenku siarki.
Innym dużym emitentem dwutlenku siarki jest energetyka, która jednak już od wielu lat dużym nakładem kosztów buduje instalacje odsiarczające spaliny. W gazie skroplonym LPG mogą występować również inne składniki takie jak aldehydy, węglowodory aromatyczne i butadien 1.3, a ich zawartość jest eliminowana poprzez ustalanie rygorystycznych norm.
Ostatnio rząd kanadyjski udostępnił informacje na temat tak zwanych gazów cieplarnianych oraz podał dane dotyczące współczynnika emisji, inaczej mówiąc wielkości emisji spalin w stosunku do jednostki ciepła otrzymanej przy spalaniu danego paliwa. Dla obliczeń ww. współczynnika przyjęto następujące wielkości dotyczące kaloryczności paliw:
| |
Emisja dwutlenku węgla, tlenków azotu oraz metanu, którego emisja wynika z niepełnego spalania, są następujące:
| |
Z uwagi na nieduże różnice w emisji spalin dla bojlerów przemysłowych i pozostałych do obliczeń przyjęto dane dla bojlerów pozostałych reprezentujących większość będących w użytku bojlerów. Na podstawie przyjętej kaloryczności paliw, poniżej podano uzyskane wyniki obliczeń współczynnika emisji dwutlenku węgla w gramach na megadżul.
| |
W stosunku do głównego składnika spalin jakim jest dwutlenek węgla można, na podstawie powyższych wyników, wyciągnąć następujące wnioski:
1. różnica między emisją dla gazu ziemnego i skroplonego LPG jest nieduża i wynosi ok. 10% na korzyść gazu ziemnego;
2. występuje duża różnica między gazem skroplonym (LPG) i olejem opałowym – na korzyść gazu skroplonego (LPG) w wypadku oleju opałowego lekkiego 38% i oleju opałowego ciężkiego 33%;
3. różnica między emisją dwutlenku węgla z węgla i gazu skroplonego (LPG) wynosi 45%
Emisja węglowodorów i tlenków azotu dla poszczególnych rodzajów paliw w mg/MJ.
| |
Wpływ poszczególnych wartości współczynników emisji na efekt cieplarniany jest różny. Przyjmując wartość współczynnika emisji dwutlenku węgla za 1, współczynnik emisji dla metanu należy mnożyć przez 21, a współczynnik emisji dla tlenków azotu przez 310. Mimo wysokich mnożników, całkowity ekwiwalent emisji podany w postaci emisji dwutlenku węgla z uwagi na niedużą emisję metanu i tlenków azotu w stosunku do emisji dwutlenku węgla, nie różni się zasadniczo od emisji dwutlenku węgla wyliczonej poprzednio.
Całkowity efekt emisji dla poszczególnych paliw.
| |
Na podstawie powyższej tabeli możemy sklasyfikować paliwa ze względu na efekt cieplarniany w następującej kolejności:
Gaz ziemny - LPG - lekki i ciężki olej opałowy – węgiel
Według danych francuskich, emisja roczna dwutlenku węgla z domu o powierzchni 140 m2, w którym poszczególne paliwa są używane zarówno do ogrzewania jak również przygotowywania ciepłej wody, przy konsumpcji 25 000 KWh rocznie, wynosi:
z węgla – 9,6 ton CO2/rok
z oleju opałowego – 7,5 ton CO2/rok
z LPG – 6,8 ton CO2/rok
Wielkość emisji jaka wynika ze spalania paliw w pojazdach była już omawiana we wcześniejszych Raportach. Można tylko dodać, że w opublikowanej przez Komisję Europejską „Zielonej Księdze" podano, że średnia emisja dwutlenku węgla dla pojazdów produkowanych przez poszczególnych producentów w Europie ma zmniejszyć się w roku bieżącym do poziomu 140 gram na każdy przejechany kilometr. Już wiadomo, że ten wskaźnik nie będzie osiągnięty. Jedynym sposobem na duże obniżenie emisji dwutlenku węgla byłaby masowa produkcja pojazdów hybrydowych dodatkowo napędzanych silnikiem zasilanym gazem skroplonym LPG. Dla przykładu pojazd hybrydowy – Toyota Prius napędzana silnikiem zasilanym gazem skroplonym LPG osiąga emisję CO2 na poziomie 92g/km.