Что экологичнее газ или дизель
Правда ли, что газовое топливо экологичнее, чем бензин
Не секрет, что автомобили переводят на газ, чтобы экономить на топливе, ведь газовая смесь стоит практически вдвое дешевле бензина. А как насчёт экологии?
Как известно, двигатели внутреннего сгорания работают на продуктах нефтепереработки – бензине или дизельном топливе, но бензиновый двигатель можно перевести на газ. Для этого используется сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) или сжатый природный (метан). Чтобы в качестве топлива мотор мог использовать газ, требуется ряд доработок – установка газобалонного оборудования.
В конструкции автомобиля практически ничего не меняется — в топливную магистраль устанавливается электромагнитный клапан, который отключает подачу бензина. Газ хранится в сжиженном виде в герметичном баллоне под давлением, который обычно устанавливают в багажник. Клапан на баллоне регулирует подачу газа, стравливая его по магистрали подачи в цилиндр. Газ в виде жидкости поступает под давлением в редуктор, который подогревается антифризом из системы охлаждения.
Электромагнитный клапан регулирует подачу газа, в редукторе газ испаряется до привычного газообразного состояния и поступает в смеситель через дозатор. Там он смешивается с воздухом, после чего впрыскивается форсунками в цилиндры двигателя. Но правда ли, что кроме экономии, газ ещё и полезнее с точки зрения экологии? Да. Бензин в основном состоит из углеводородных молекул, содержащих 4-12 атомов углерода и 10-26 атомов водорода.
При сгорании на каждые 10 молекул воды образуется 9 молекул углекислого газа. Сжиженный природный газ состоит из коротких углеводородов, в основном от метана до пропана. Поскольку водорода в нём больше, доля CO2 в выхлопе снижается до 7 молекул, а при использовании чистого метана – до 5. Вдобавок в бензине всегда есть примеси и добавки, от которых в выхлопе появляются и другие вредные составляющие.
Дизели оказались экологичнее электромобилей
Признаться, мы давно подозревали и даже говорили об этом, но теперь появилось официальное подтверждение нашим страхам и сомнениям. Не так давно профессор Кристоф Бухаль (пусть фамилия вас не смущает – он немец) из Института ИФО (IFO, Institute for Economic Research) в Мюнхене опубликовал итоги своего исследования, в результате которого выяснилось, что электромобили значительно грязнее столь ненавистных всему прогрессивному человечеству дизелей.
В среднем от использования электромобилей на 20 % больше выбросов СО2, чем от дизельных машин
Понятно, что сами по себе электромобили ничего в атмосферу не выбрасывают, но электроэнергия в аккумуляторах под их полом не возникает из ниоткуда – её вырабатывают электростанции. А в прошлом году, просто для справки, 50 % электричества Германии, одной из самых экономически развитых стран, всё ещё состояло из ископаемого топлива. Впрочем, энергия для зарядки – это только вершина айсберга. Гораздо больше энергии требуется для добычи и обработки лития, марганца и кобальта – основных химических элементов, из которых делаются батарейки.
Таким образом, если предположить, что аккумуляторы в электромобиле прослужат 10 лет, а среднегодовой пробег равен 15 000 км, то выбросы СО2, которые будут приходиться на долю одного из самых популярных электромобилей – Tesla Model 3, будут равны 156–181 г/км. Для сравнения, дизельный Mercedes-Benz С220d (машина того же класса и оснащения, что и Tesla) выбрасывает в атмосферу всего от 117 до 137 г/км СО2, то есть примерно на четверть меньше. А если взять бензиновый Mercedes-Benz C300, то его выбросы составят 158 г/км, а это нижняя грань Tesla той же мощности. Вот так сюрприз, не правда ли!
При этом выбросы, которые приходятся на электромобили, делятся примерно 50 на 50. Одна половина приходится на добычу металлов и производство аккумуляторов, другая – на их подзарядку. Короче говоря, электромобиль – абсолютно точно не вариант. Всё, что делают электромобили, это переносят источник загрязнений из мегаполисов за город. Только это и больше ничего! Так что же, забыть про электромобили и продолжать ездить на бензиновых и дизельных машинах? Казалось бы, да, но на самом деле это тоже не вариант. В 2030 году будут введены новые экологические нормы – «Евро-7» или «Евро-10», не так важно, и им не сможет удовлетворить ни один из существующих и даже модернизированных двигателей внутреннего сгорания, потому что предел выбросов СО2 будет на уровне 59 г/км, то есть эквивалентен расходу в 2,2 л дизеля или 2,6 л бензина на 100 км. Иными словами, неосуществимо технически.
На рубеже веков, когда стало понятно, что катализаторы не панацея и человечество выбрало не тот путь, на сцену вышли гибриды. Гибриды понравились американцам почти так же, как когда-то каталитические нейтрализаторы. Они тоже были простым и быстрым решением. Но вот беда – гибридам всё равно нужна нефть плюс энергия на изготовление аккумуляторов. Короче говоря, сегодня, похоже, история повторяется, и во второй раз человечество выбирает не ту дорожку. Если в ближайшие годы машины повсеместно перейдут на газ, то через некоторые время мы (или наши дети) снова окажемся там же, где находимся сейчас, то есть снова придётся выбирать между быстрым и простым решением и небыстрым, непростым и недешёвым.
У меня на этот счёт есть несколько соображений. Первое – водород. Да, его сложно получать, но запустить человека в космос тоже было непросто. Все мы, включая производителей, знаем, что водород – это решение, потому что на выходе получается дистиллированная вода и никаких выбросов. Плюс ко всему водород – самый распространённый химический элемент во Вселенной.
Другой вариант – атом. Мирный атом, разумеется. Небольшой кусочек урана или тория – и ты обеспечен топливом на сто лет вперёд. Да, есть проблемы с радиацией и безопасностью, но, решив их, появится шанс на светлое будущее. В противном случае мы будем похожи на мух, бьющихся о стекло в надежде, что в следующий раз оно исчезнет и откроет нам путь к бесконечной свободе.
Проверка фактов. Дизель против бензина: что больше портит воздух?
Автор фото, Getty Images
Современные дизели оснащаются фильтрами, улавливающими мельчайшие частицы
Мировые продажи автомашин с дизельными двигателями упали в прошлом году на 17% по сравнению с 2016 годом.
Причиной тому главным образом распространившееся мнение об их экологической вредности.
Представители отрасли утверждают, что современные дизели на самом деле исключительно чистые, и обвиняют правительства и борцов за охрану окружающей среды в предубеждениях.
Действительно ли дизельные двигатели опаснее бензиновых, или их просто демонизируют в прессе.
Меньше, но хуже
Однозначного ответа нет, говорят независимые эксперты. Все зависит от конкретной марки автомобиля.
И дизельные, и бензиновые двигатели переводят химическую энергию в механическую путем сжигания топлива, но делают это по-разному.
Дизель потребляет в целом меньше горючего и соответственно выбрасывает в атмосферу меньше двуокиси углерода, чем бензиновый двигатель такой же мощности. Но выделяемые им мельчайшие частицы сажи считаются особо вредными для человека.
Однако новейшие дизели оборудуются специальными фильтрами.
Автор фото, Getty Images
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Возглавляемая им группа известна тем, что тестирует машины на ходу, тогда как автопроизводители проводят в основном стендовые испытания и на их основании получают сертификаты.
Кроме частиц сажи, дизели по сравнению с бензиновыми моторами выбрасывают больше двуокиси азота, продолжительный контакт с которой ухудшает функцию легких и провоцирует аллергию.
К счастью, современные технологии позволяют добиться хорошего результата и здесь. Экологический стандарт Евро 6, вступивший в силу в сентябре 2015 года, предусматривает снижение выбросов двуокиси азота вдвое для дизельных машин, выпущенных позже этого срока.
Британская ассоциация автопроизводителей и автодилеров в связи с этим утверждает, что современные дизели в экономическом отношении в основном соответствуют бензиновым по воздействию на окружающую среду.
Группа Emissions Analytics замечает, что ситуация все же не столь однозначна. Дело в том, что на дороге выбросы двуокиси азота резко, порой в 15 раз, превышают результаты стендовых испытаний. В целом, по оценке экспертов, бензиновые двигатели все-таки чище, но очень многое зависит от конкретной модели.
С сентября прошлого года проверки на экологичность в реальных условиях сделались обязательными для новых моделей, производимых в ЕС. По словам специалистов, это должно дать более объективную картину.
Чтобы повысить экономичность бензиновых моторов, производители все шире используют технологию так называемого прямого впрыскивания, но это отрицательно сказывается на экологичности.
Так что спор между двумя видами двигателей далеко не завершен.
Экология и безопасность: почему автомобили на природном газе — это хорошо
С каждым уже даже не годом, а месяцем цены на бензин и дизель становятся все выше. И это при том, что стоимость бензина сейчас искусственно сдерживают — если ее отпустить в свободное плавание, то случится куда более резкий скачок. Не удивительно, что тема перехода на газ с каждым годом становится все более актуальной.
В том же году началась комплексная работа по развитию рынка газомоторного топлива, первым этапом стало обновление муниципального транспорта. Следующим шагом должен стать перевод на природный газ (метан) других видов транспортных средств, в том числе и частных.
В настоящее время на территории России работает 375 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС), 286 из них принадлежат «Газпрому». Общая производственная мощность газозаправочной инфраструктуры компании составляет более 2 млрд куб. м природного газа в год. Компания ежегодно строит по 30-35 новых газозаправочных комплексов в регионах России.
Самое большое количество газозаправочных станций «Газпром» располагается в Республике Татарстан — здесь их 19, в Свердловской области — 17, Республике Башкортостан — 15, Краснодарской и Ставропольском крае — по 14, Ростовской области — 12, Волгоградской, Челябинской области — по 10, Оренбургской области, Пермском крае — по 9.
Все российские автопроизводители имеют в своей линейке модели и модификации транспортных средств на природном газе, всего их более 150. Стоимость техники в газовом исполнении дороже аналогов на бензине или дизеле на 10%. В целях компенсации разницы в стоимости Правительством РФ ежегодно выделяются субсидии. Благодаря этому стоимость газомоторной техники в ряде случаев оказывается выгоднее бензиновой и дизельной. Например, стоимость КамАЗа 65116 на метане с учетом субсидии, которая составляет 1,5 млн руб., будет равна 3,4 млн рублей, при этом стоимость дизельного аналога составит 3,5 млн руб.
Размер субсидии на двухтопливный легковой автомобиль Lada Vesta CNG, который может работать как на бензине, так и на метане, составляет 140 000 рублей. Таким образом, автовладелец получает транспортное средство с увеличенным пробегом до 1000 км за небольшую доплату. В следующем году запланировано начало выпуска автомобиля Lada Largus CNG.
Использование природного газа в качестве моторного топлива — мировая тенденция, которая активно развивается в более чем 80 странах, где парк таких транспортных средств насчитывает около 22,5 млн единиц. Все логично, ведь мировые запасы газа огромны, его легко транспортировать из районов добычи, что делает цену значительно ниже.
Кроме того, не последнюю роль в выборе в пользу метана играет экологичность. Если стоимость традиционного топлива дорожает, в том числе из-за перехода на новый экологический стандарт «Евро-6», то природный газ уже соответствует ему. При сгорании газа выброс токсичных вредных веществ в окружающую среду снижается до десяти раз, а в выхлопе полностью отсутствуют сажа и соединения серы.
К тому же, автомобили на газомоторном топливе более безопасны, чем аналоги. Не так давно европейские исследовательские центры провели краш-тесты транспортных средств с ГБО: имитацию удара сзади на скорости 70 км/ч и имитацию возгорания. Так вот, ни автомобиль, ни баллоны не пострадали больше, чем аналог на бензине.
Среди европейских стран Россия по количеству автомобилей на газомоторном топливе отстаёт только от Италии. В этой стране находятся 24,1% всех автомобилей, потребляющих не бензин и не дизель. Это около 230 000 транспортных средств, из которых 161 785 используют именно газ. В нашей стране численность экотопливного автопарка — около 150 000 единиц.
Впрочем, в России уже сейчас ситуация активно развивается. Все больше людей понимают, что газомоторное топливо — это удобно, безопасно и практично. Благодаря газообразному состоянию природный газ невозможно слить или разбавить. Он не смывает со стенок цилиндров масляную пленку, по которой работают поршневые кольца, что продлевает ресурс службы двигателя до капремонта в 1,5-2 раза, так как ударных нагрузок здесь гораздо меньше.
Из-за более высокого октанового числа природного газа практически невозможны детонационные повреждения силового агрегата, что снижает нагрузку на детали цилиндро-поршневой группы и продлевает их ресурс.
Наконец, последний аргумент в пользу метана — экономия денег. Так, перевод автомобиля на газ занимает всего несколько часов и стоит около 65 000 руб. (в зависимости от конкретной модели). Эта сумма окупается уже за год при условии, что автомобиль проедет не менее 30 000 км и имеет расход около 10 л на 100 км пути. Далее каждый год водитель, по сравнению с аналогом на бензине, будет экономить примерно 90 000 руб. в год, ведь стоимость 1 куб. м природного газа в среднем по России составляет всего 15 рублей.
Как выбрать топливо для котла и что экологичнее: газ, мазут или дизель?
В данной статье приведены расчеты выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от сжигания трех видов топлива и их сравнительная характеристика с точки зрения количественного и качественного состава выбросов загрязняющих веществ, а также суммы экологического налога.
Обоснования выбора того или иного вида топлива сделаны исходя из большого практического опыта компании ЭНЭКА в части использования специализированного экологического софта «Е3 Воздух», с помощью которого производится расчет величины выбросов и суммы экологического налога.
При планировании производственной деятельности возникает вопрос: какое топливо сжигать выгоднее и экологичнее? Как правило, пригодность топлива оценивается в соответствии со следующими критериями:
– характеристики котельного оборудования
– финансовые затраты на сырье
– теплотворная способность топлива
– наличие или отсутствие отходов от процесса сжигания (например, золы)
– количество загрязняющих веществ, образующихся при сжигании и выбрасываемых в атмосферу
– размер экологического налога за выбросы в атмосферный воздух
Несмотря на то, что органическое топливо является самым распространенным источником получения энергии, его сжигание способствует поступлению различных загрязняющих веществ в атмосферу, воду и почву. Наиболее значимыми видами выбросов при сжигании являются SO2, NOx, СО, твердые частицы и парниковые газы, такие как СО2.
Рассчитаем годовой расход природного газа, мазута и дизельного топлива для водогрейного котла мощностью 3 МВт, при условии, что котел работает 12 часов в сутки.
, где 1 Гкал = 1,163 МВт
1 МДж = 238.8459 ккал
Расчет выбросов выполнен в программе «Е3 Воздух» согласно следующим методикам:
– Экологические нормы и правила ЭкоНиП 17.01.06-001-2017 «Охрана окружающей среды и природопользование. Требования экологической безопасности». Утв. постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 18 июля 2017 г. N 5-Т (в редакции постановления Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 18 декабря 2019 г. № 6-Т).
– ТКП 17.08-01-2006 «Порядок определения выбросов при сжигании топлива в котлах теплопроизводительностью до 25 МВт». С изм. и доп.: текст по состоянию на 29 ноября 2018 г.
– ТКП 17.08-13-2011 «Правила расчета выбросов стойких органических загрязнителей». Постановление Минприроды от 19.08.2011 № 10-Т. С изм. и доп.: текст по состоянию на 29 ноября 2018 г.
– ТКП 17.08-14-2011«Правила расчета выбросов тяжелых металлов». Постановление Минприроды от 19.08.2011 № 10-Т. С изм. и доп.: текст по состоянию на 29 ноября 2018 г.
Результаты расчетов сведены в сравнительную таблицу:
Чтобы оценить и сравнить размеры экологического налога при сжигании каждого из трех видов топлива, умножим полученные выбросы на актуальную ставку для каждого класса опасности.
В Приложении 7 Налогового кодекса Республики Беларусь (в ред. Закона Республики Беларусь от 29.12.2020 N 72-З) установлены три ставки экологического налога за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух по веществам II, III, IV классов опасности. За выбросы загрязняющих веществ I класса опасности экологический налог не исчисляется и не уплачивается.
Ставка за выбросы загрязняющих веществ неустановленного класса опасности аналогична ставке налога по веществам четвертого класса опасности.
Анализируя полученные результаты можно сделать следующие выводы:
Очевидным лидером, с точки зрения размеров выбросов загрязняющих веществ и суммы экологического налога, является газ природный.
Консультация специалистов компании ЭНЭКА поможет Вам сделать окончательный выбор в пользу того или иного вида топлива, а также учесть все аспекты как финансовой, так и экологической стороны вопроса.