Eufrozina, Kende
8 °C
19 °C

Megéri tövig taposni a gázt

D MAR20151013006
2016.09.03. 13:59
Az elektromosság és a hidrogén mellett a földgáz az egyik olyan üzemanyag-alternatíva, ami esélyt ad arra, hogy lezárjuk a kőolajalapú közlekedés lassan másfél évszázados történetét. Benzines és dízeles társaikhoz képest a földgázautókat alacsonyabb üzemeltetési költség és hosszabb élettartam jellemzi, és a környezeti terhelésük is jóval kisebb. Különösen akkor, ha biogázt, vagyis megújuló energiaforrást használnak. Szakértők szerint megvan az elvi lehetősége, hogy a magyarországi felszíni közlekedés energiaigényének nagy részét ezzel fedezzük.

Rövid és középtávon valószínűleg továbbra is a kőolajszármazékokkal működő belsőégésű motor marad a legelterjedtebb meghajtási forma a közúti járműveknél. A környezetvédelmi, fenntarthatósági és gazdaságossági szempontok persze azt diktálják, hogy minél gyorsabban megszabaduljunk tőle, a szóba jöhető technológiai alternatívák azonban különböző okokból még nem állnak készen a teljes hatalomátvételre.

Az elektromos autók száma világviszonylatban 5 év alatt a százszorosára emelkedett: a Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) kimutatásai alapján 2015 végén már 1,26 millió volt forgalomban. A terjedésének üteme lenyűgöző, de ez a szám még mindig elenyésző ahhoz képest, hogy az emberiség jelenleg több mint 1,2 milliárd benzines vagy dízeles járművet tart üzemben. A Bloomberg előrejelzése szerint 2040-ben az újonnan eladott autók közül is csak minden harmadik lesz elektromos, vagyis 20-30 éven belül nem lesz stafétaváltás.

Az e-mobilitás térnyerését több tényező is fékezi, ezek közül az egyik legfontosabb az akkumulátorok energiahatékonyságának fejlődése és árának alakulása. A villanymotorok gyártásához használt ritka fémek is felvetik a hosszú távú gyárthatóság kérdését, a készletek 90-95 százaléka ugyanis Kínában található. Ha az előrejelzéseknek megfelelően az elektromos járművek egy-két évtizeden belül elérik a 20-25 százalékos világpiaci részesedést, a ritkaföldfémek iránti kereslet sokszorosa lesz a mostaninak, ami jelentősen növelheti az előállítási költségeket, és ronthatja a technológia versenyképességét.

Valószínűleg ennél is hosszabb út áll a legtisztább és leghatékonyabb alternatívaként emlegetett hidrogénhajtás elterjedése előtt. Bár az elmúlt évtizedekben számos autógyár állt elő prototípussal, egyelőre csak a Hyundai, a Toyota és a Honda kínál olyan hidrogénautókat, amelyeket sorozatgyártásban állítanak elő. Ezekből eddig mindössze néhány száz darabot adtak el, aminek fő oka az irreálisan magas áruk, és az, hogy a világon alig több mint 200 helyen lehet hidrogént tankolni. A megfelelő sűrűségű töltőhálózat kiépítése óriási költségekkel jár, de az üzemanyag előállítása is kritikus kérdés. A ma ismert legolcsóbb eljárás, a földgáz gőzreformálása rendkívül környezetszennyező, a jóval tisztább módszernek számító elektrolízis (a víz hidrogénné és oxigénné bontása elektromos árammal) a nagy energiaigénye miatt nem költséghatékony.

Nem elég egyetlen technológiában bízni

Az Európai Unióban a széndioxid-kibocsátás közel negyede köthető a közlekedéshez, ami a levegő minőségének romlásában és a kapcsolódó egészségügyi problémák kialakulásában is nagy szerepet játszik. A közösség felszíni közlekedésének energiaellátása 95 százalékban kőolajalapú, amit túlnyomórészt importból kell fedezni, összesen napi 1 milliárd euróból. Jelenleg ez az EU egyik legkritikusabb ellátás-biztonsági és környezetvédelmi problémája, amelynek megoldását az alternatív hajtásmódok és üzemanyagok elterjedése jelentheti.

A kontinens kőolajfüggőségének mértéke olyan nagy, hogy megszüntetéséhez nem elég egyetlen technológiára hagyatkozni – áll az Európai Bizottság közlekedéspolitikai fehér könyvében. Eszerint minden olyan alternatívának esélyt kell adni, amelynek a környezeti terhelése kicsit is kisebb, mint a benzin- vagy dízelüzemű járműveké. Az e-mobilitás és a hidrogénmeghajtás mellett a földgázalapú közlekedés kínálja a legígéretesebb perspektívát.

De hogy mit kell tudni erről a technológiáról? Először is azt, hogy nincs köze ahhoz a propán-bután elegyű autógázhoz, amelyet LPG néven sokan tankolnak Magyarországon. Az üzemanyag szerepét ez esetben gyakorlatilag ugyanaz a földgáz tölti be, amivel otthon is fűtünk vagy főzünk.

Pro és kontra

A földgázmotorok vonzerejét az alacsonyabb üzemanyagár és üzemeltetési költség mellett főként az adja, hogy környezeti terhelésük jóval kisebb a benzin- vagy dízelüzemű motorokénál. A szén-dioxid kibocsátás terén például akár 20-25 százalékot is verhetnek versenytársaikra. Ez nagyrészt arra vezethető vissza, hogy a földgáz fő összetevője a metán, amelynek alacsony a fajlagos széntartalma. De még kedvezőbbek az adatok, ha a koromképződést, az egészségre rendkívül ártalmas szilárdrészecske és a szmog kialakulásában nagy szerepet játszó nitrogén-oxid kibocsátást vizsgáljuk. Ezeknek a szintje földgázüzem esetén elhanyagolható, vagy a nullához közelít.

A hátrányok sorát az üzemanyag tárolásának problémája nyitja. Mivel a földgáz energiasűrűsége normál környezeti nyomáson alacsony, a jármű hatótávolságának növeléséhez valamilyen módon össze kell sűríteni. Ehhez vagy nagy nyomás alá kell helyezni (CNG – Compressed Natural Gas), vagy alacsony hőmérsékleten kell cseppfolyósítani (LNG – Liquid Natural Gas), mert így a töredékére csökken a térfogata. A hátrány abból fakad, hogy mindkét művelet energiaigényes, és a tároláshoz szükséges tartályok drágák, nehezek, és nagy méretük miatt az elhelyezésük is bonyolult feladat elé állítja a mérnököket.

Hogy működik egy földgázmotor?

Égési tulajdonságainál fogva a földgáz a belső égésű motorokban az Otto-körfolyamat megvalósítására alkalmas, a földgázmotorok viselkedése ezért alapvetően a benzinesekéhez hasonló. A földgázüzemű járművek nagy többsége jelenleg kettős tüzelőanyag-ellátó rendszerrel működik, hogy a CNG vagy az LNG tartály kifogyása esetén továbbra is járóképesek maradjanak.

A földgázmotorokról általánosságban az is elmondható, hogy mostani fejlettségi szintjükön teljesítményben és fogyasztásban némileg elmaradnak az azonos lökettérfogatú benzin- vagy dízelmotoroktól. Ennek fő oka az, hogy a piacon jelenleg nem kapható olyan változat, amit már az alapoktól kezdve földgázzal való használatra terveztek. A gyártók kisebb teljesítménynél benzin-, nagyobbnál dízelmotorokat építenek át földgázüzemre, ezek nincsenek optimalizálva, így bőven van még bennük a fejlesztési potenciál.

A kőolaj teljesen kiváltható

A földgázhajtás több szempontból is remek lehetőséget kínál Magyarországnak, állítja Domanovszky Henrik, a Magyar Gázüzemű Közlekedés Klaszter Egyesület (MGKKE) elnöke. „A nyilvánvaló környezetvédelmi előnyök mellett a technológia széleskörű alkalmazása hazánk import energiafüggőségének drasztikus csökkentésében is segítségünkre lehet. Ehhez elsősorban a töltőhálózat fejlesztésére és az ország biogáz termelő kapacitásának lényegesen jobb kihasználására van szükség” – nyilatkozta az Indexnek.

A földgázhajtás mellett szóló érvek közül az egyik legfontosabb, hogy az üzemanyag megújuló forrásból is előállítható. Ilyen forrás a szerves anyagok lebomlásakor keletkező biogáz, amelynek az összetétele gyakorlatilag egyenértékűvé teszi a földgázzal. Klímavédelmi szempontból azonban lényeges különbség, hogy a biogáz termelésével és elégetésével nem kerül új szén a légkörbe, illetve az úgynevezett szénkörforgásba. A folyamat alapanyagául szolgáló biomasszát kommuniális szemét, szennyvíziszap, mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladék, vagy erre a célra termesztett növények alkothatják. Az így előállított gáz nemcsak fűtési célokra használható fel, hanem megfelelő előkészítés után járművekbe tölthető.

„A szakértők Magyarország elméleti biogáz termelő potenciáljának felső határát 140-150 petajoule (PJ) körüli értékre becsülik, de ennek csak alig néhány százalékát hasznosítjuk. Viszonyításképpen: hazánk felszíni közlekedésének éves energiaigénye 200 petajoule körül mozog, aminek túlnyomó részét saját megújuló forrásainkból is biztosíthatnánk” – mondta Domanovszky.

Az MGKKE elnöke szerint a kőolajimport csökkentéséhez azok a hazai gázmezők is igénybe vehetők, amelyek hagyományos kitermelése és földgázhálózatra kötése a mező mérete és a gáz összetétele miatt nem gazdaságos vagy nem lehetséges. „Az egyesületnek mintegy 100 olyan magyarországi lelőhelyről van tudomása, amelyeket helyi szinten alkalmassá lehet tenni LNG vagy CNG üzemanyag előállítására. Ezek földgázvagyona – az ország biogáz potenciáljának kihasználása mellett – gyakorlatilag teljesen kiválthatná a kőolajat, és hosszú évtizedekre fedezné felszíni közlekedésünk energiaigényét” – vélekedik a szakember.

Nem gáz, ha több a gáz

Szunyog István, a Miskolci Egyetem docense, a Kőolaj és Földgáz Intézet Gázmérnöki Intézeti Tanszékének vezetője lát gazdasági racionalitást a földgáz nagyobb arányú felhasználásában a magyarországi közlekedésben. Az Indexnek nyilatkozva elmondta, hogy a magyar földgázhálózat európai szinten mérve is jól kiépített, így az üzemanyaghoz való hozzáférés az ország bármely pontján viszonylag könnyen megoldható lenne. „A mostani fogyasztás mellett jelentős szabad kapacitás van a rendszerben, a technológia erőteljes térnyerése tehát nem jelentene gondot az ellátásbiztonságban. A legnagyobb akadályt a kúthálózat fejletlensége képezi. A rendelkezésre álló infrastruktúra a helyi tömegközlekedésnek és a taxi társaságoknak jelent tényleges alternatívát, a mezei autósok csak erős kompromisszumok mellett tudják használni”.

Kis magyar CNG-körkép

A tömegközlekedésben egyre több magyar nagyváros alkalmaz földgázüzemű járműveket. Miskolcon 75, Budapesten 71, Kaposváron és Szegeden 40, míg Zalaegerszegen 10 ilyen busz szállítja az utasokat, Nyíregyháza pedig hamarosan 41 darabot állít üzembe.

Az import energiafüggőség csökkentéséről kifejtette, hogy valóban komoly tartalékokaink vannak a biomasszára épülő megújuló energiatermelés terén. „Az EurObserv'ER adatai szerint 2013-ban Magyarország 3,44 PJ energiatartalmú biogázt állított elő, ami messze elmarad lehetőségeinktől. Fontos azonban, hogy különbséget tegyünk az ország elméleti és ténylegesen hasznosítható termelési potenciálja között, ez utóbbi ugyanis nagyjából fele az előbbinek. Látni kell, hogy a biogáz előállítása akkor működőképes gazdaságilag, ha a szükséges alapanyagok ingyen vagy igen kedvező áron megvannak. Itthon közlekedési célokra egyelőre egy helyen, a Zala Víz- és Csatornamű Zrt.-nél termelnek biogázt. A cég saját kishaszon-járműveit és a Zala Volán Zrt. CNG-buszait látja el ezzel az üzemanyaggal” - mondta Szunyog István.

Fejlődési ugrás előtt áll a technológia

Magyarország útjait a legfrissebb adatok szerint közel 7 ezer földgázüzemű jármű rója, mintegy 95 százalékuk személyautó. Bár ezek javarészt hibrid meghajtásúak, tulajdonosaik dolgát nagyban nehezíti, hogy jelenleg csak 8 nyilvános CNG kúton juthatnak üzemanyaghoz, ráadásul kizárólag a fővárosban vagy annak közelében. Összehasonlításul: Németországban nagyjából 1100, Olaszországban 900, Ausztriában pedig 200 töltőállomás működik.

A hazai gázközlekedés előrelépése szempontjából óriási jelentőségű az a tavaly novemberben indult közlekedésfejlesztési projekt, amelynek fókuszában az itthoni töltőhálózat nagyarányú bővítése áll. A Magyar Gázüzemű Közlekedés Klaszter Egyesület (MGKKE) szervezésében zajló, PAN-LNG Projekt névre keresztelt munkaprogram költségvetése 17 millió euró, amelynek 85 százalékát európai uniós forrás képezi.

„2017-ig öt, a távolsági áruszállítást és a helyi közlekedést is kiszolgáló, LNG és CNG járművekkel egyaránt igénybe vehető töltőállomás létesítését vállaltuk Magyarországon. A kutak a főbb fuvarozási útvonalak, illetve autópályák mentén épülnek fel. Mivel a cseppfolyósított földgázzal közlekedő járműveknek (LNG) már több mint 800 kilométeres hatótávolságuk van, az öt új töltőállomás teljesen lefedi hazánk területét” – nyilatkozta az MGKKE elnöke.

Domanovszky Henrik úgy véli, a technológia fejlődési ugrás előtt áll Magyarországon. Ehhez nagyban hozzájárul, hogy a PAN-LNG mellett nemrégiben két olyan követő projekt is jelentős uniós támogatást kapott, amelyek előkészítésében az MGKKE aktív szerepet vállalt. Ezeknek köszönhetően a következő két évben további 39 CNG kút létesül hazánkban, ezen felül pedig 2018-ban a Csepel-szigeten üzembe áll az ország első folyami LNG állomása. A jelenleg is zajló egyéb fejlesztésekkel együtt két éven belül 60 fölé emelkedik a CNG járművek töltését szolgáló nyilvános töltőpontok száma Magyarországon.

(Borítókép: A zöld rendszámot elsőként megkapó (de nem az egyes sorszámú) BMW i3 elektromos meghajtású személygépkocsi Budapesten Fotó: MTI / Marjai János)