Sprężony gaz ziemny - alternatywne paliwo dla komunikacji miejskiej

W krajach o wysokim stopniu rozwoju cywilizacyjnego większość ludności mieszka w miastach. Jednym z podstawowych warunków prawidłowego funkcjonowania każdej aglomeracji miejskiej jest istnienie wydajnego i prawidłowo zorganizowanego systemu komunikacyjnego. Potrzeby transportowe mieszkańców dużych miast zaspokajane są przez kilka środków transportu. Podstawowymi środkami transportu komunikacji zbiorowej są: tramwaje i trolejbusy elektryczne, kolej miejska i kolej podziemna oraz autobusy.

W Polsce komunikacja autobusowa jest obecna we wszystkich miastach posiadających komunikację komunalną. Autobusy stały się powszechnym i podstawowym w skali kraju środkiem komunikacji miejskiej. Ich udział w przewozach pasażerów komunikacją zbiorową sięga 66%. Ważną cechą komunikacji autobusowej, wpływającą na jej atrakcyjność dla transportu miejskiego, jest możliwość uruchamiania nowych połączeń bez większych nakładów inwestycyjnych. Pojawiające się nowe potrzeby komunikacyjne związane z rozwojem terenów podmiejskich i powstawaniem nowych dzielnic mieszkaniowych mogą być zaspokajane praktycznie „od ręki”. Komunikacja autobusowa w dużych aglomeracjach miejskich jest też przykładem negatywnego wpływu współczesnej motoryzacji na środowisko naturalne. Autobusowe silniki spalinowe zasilane olejem napędowym emitują do atmosfery znaczne ilości szkodliwych dla człowieka substancji. Spaliny silników wysokoprężnych są wieloskładnikowymi mieszaninami związków chemicznych powstających w wyniku procesu spalania oleju napędowego i silnikowego. Produkty spalania emitowane są do atmosfery w postaci gazów i cząstek stałych, które nie uległy spaleniu.
Główne składniki spalin silników wysokoprężnych to:
• tlenki azotu
• tlenki węgla
• tlenki siarki
• węglowodory aromatyczne i alifatyczne
• cząstki stałe zawierające węgiel (sadze)
• węglowodory parafinowe, pochodne fenolu, estry.

Bezpośrednie oddziaływanie tych substancji na ludzki organizm może wywoływać u człowieka wiele groźnych chorób. Przykładem takiego negatywnego oddziaływania jest wpływ cząstek stałych zawartych w spalinach silników Diesla na ludzki organizm. Międzynarodowa Organizacja Badań nad Rakiem (IARC) uznała, że istnieją wystarczające dowody na ich rakotwórcze działanie. Oprócz zanieczyszczenia środowiska produktami spalania paliw płynnych, pojazdy komunikacji miejskiej emitują znaczne ilości hałasu. Hałas jest czynnikiem bardzo negatywnie oddziaływującym na człowieka i mającym duży wpływ na jego stan zdrowia. Charakterystyka eksploatacji autobusów komunikacji miejskiej powoduje, że negatywny wpływ na środowisko naturalne tego typu transportu jest w znacznym stopniu spotęgowany. Większa emisja zanieczyszczeń wynika z tego, że:
• autobus komunikacji miejskiej pokonuje dziennie setki kilometrów w mocno zaludnionym i gęsto zabudowanym terenie
• ze względu na liczne przystanki i stosunkowo niewielkie odległości miedzy przystankami charakterystyka pracy silnika w takich warunkach powoduje większe zużycie paliwa w porównaniu z przejazdami na długich trasach
• przy nierównej charakterystyce pracy silnika (częste zatrzymywanie się i ruszanie z przystanków) emitowane są znacznie większe ilości hałasu, niż w przypadku pojazdu poruszającego się ze stałą prędkością.

Obszary zurbanizowane charakteryzują się ponadto dużą ilością pojazdów samochodowych korzystającej z dróg w obrębie miast. Na obszarze każdej aglomeracji miejskiej porusza się znaczna ilość pojazdów będących własnością osób prywatnych, instytucji, podmiotów gospodarczych itp. Wskaźnik ilości samochodów w każdym większym mieście rośnie z roku na rok. Potęgują się problemy związane z negatywnym oddziaływaniem na naturalne środowisko człowieka dynamiczne rozwijającej się motoryzacji. Dlatego tak ważnym staje się problem ograniczenia ilości zanieczyszczeń i hałasu emitowanego przez pojazdy samochodowe. Zastosowanie paliw alternatywnych w samochodach poruszających się po obszarze miast może przyczynić się do rozwiązania tego problemu lub przynajmniej do znacznego jego złagodzenia. Jednym ze sposobów ograniczenia emisji spalin przez silniki autobusowe jest zastosowanie jako paliwa sprężonego gazu ziemnego (Compressed Natural Gas - CNG). Gaz ziemny posiada wiele cech paliwa doskonałego. Jest tani, ekologiczny, bezpieczny i wygodny w użytkowaniu. Gaz ziemny, dostępny na rynku polskim, zawiera nie mniej niż 92% objętościowych metanu. Pozostałe składniki występujące w niewielkich ilościach to: wyższe węglowodory nasycone, azot, dwutlenek węgla, siarkowodór, woda i inne składniki w śladowych ilościach. Skład gazu ziemnego, determinujący jego właściwości fizykochemiczne powoduje, że jest on doskonałym paliwem silnikowym bez potrzeby większych modyfikacji i przetwarzania. Silniki zasilane sprężonym gazem ziemnym emitują do atmosfery dużo mniejsze ilości substancji szkodliwych, niż silniki zasilane tradycyjnymi paliwami płynnymi. Emisja substancji szkodliwych jest tak niska, że autobusy CNG spełniają obecne i przyszłe normy ochrony środowiska obowiązujące w Europie (tabela 1).

Artykuł pochodzi z czasopisma "Logistyka" 2/2007.