ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΜΑΤΑΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Η υγραεριοκίνηση & η εξέλιξη του υγραερίου ως καύσιμο…

car_green

Με την τιμή της αμόλυβδης να πλησιάζει επικίνδυνα τα 2 €/lt οι οδηγοί αναζητούν «εναλλακτικούς» τρόπους για να ανεφοδιάσουν τα οχήματα τους. Ένας απ’ αυτούς είναι το υγραέριο και κατ’ επέκταση η υγραεριοκίνηση, δίνοντας διέξοδο απέναντι στην ακριβότερη τιμή της βενζίνης.

  • Η μετατροπή ενός μοντέλου σε υγραεριοκίνητο υιοθετείται από όλο και περισσότερους οδηγούς. Πολλά ακούγονται γύρω από την υγραεριοκίνηση, φυσικά τα περισσότερα φέρουν θετικό πρόσημο (καθώς το οικονομικό και περιβαλλοντικό όφελος είναι σημαντικό). Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά σημεία για τα οποία διατηρούνται επιφυλάξεις σχετικά με την αξιοπιστία της μετατροπής (χαρακτηριστικές είναι οι δεκάδες απορίες/emails αναγνωστών του caroto.gr).
  • Το αξιοσημείωτο είναι πως ενώ στην Ελλάδα την ανακαλύψαμε -λόγω κρίσης- την τελευταία μόλις πενταετία, η υγραεριοκίνηση δεν είναι κάτι νέο όσον αφορά την τεχνολογία του αυτοκινήτου και γενικότερα των οχημάτων, αφού υπάρχει ήδη από το 1930! Μάλιστα, σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες (όπως στην Ιταλία) χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες. Ωστόσο, λόγω όπως είπαμε της κρίσης στην αύξηση των τιμών των υγρών καυσίμων, η υγραεριοκίνηση έχει γίνει ιδιαίτερα δημοφιλής τα τελευταία χρόνια.

Τι είναι το υγραέριο;

  • image2Το υγροποιημένο αέριο πετρελαίου, γνωστό και με τον αντίστοιχο διεθνή όρο LPG, σύντμηση του «Liquefied Petroleum Gas», αποτελείται από ελαφρά κλάσματα αργού πετρελαίου, τα οποία είναι αέρια όταν βρίσκονται σε συνήθεις ατμοσφαιρικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Τα αέρια αυτά -κλάσματα υδρογονανθράκων- διαχωρίζονται από τα υγρά κλάσματα κατά τη διύλιση που γίνεται στο αργό πετρέλαιο και αποθηκεύονται σε δεξαμενές σε υγρή φάση. Ποσοτικά αποτελούν (συνήθως) περίπου το 2% των συνολικών προϊόντων διύλισης.Επίσης ο όρος LPG αναφέρεται στα κλάσματα που αφαιρούνται από το φυσικό αέριο, προτού αυτό δρομολογηθεί προς κατανάλωση.
  • lpg-charateristicsΤα κλάσματα αυτά είναι υγρά όταν είναι υπό υψηλή πίεση. Δηλαδή, το LPG είναι μίγμα προπανίου και βουτανίου το οποίο είτε προέρχεται από αργό πετρέλαιο, είτε προέρχεται από την ξήρανση του φυσικού αερίου. Με τη διπλή προέλευσή του,  ήδη ανταποκρίνεται στις ενεργειακές απαιτήσεις περισσότερων από 120 εκατομμυρίων πολιτών της Ε.Ε. Το γεγονός ότι μπορεί να υγροποιηθεί εύκολα (*περίπου στις 2 atm ή δύο bar) καθιστά το υγραέριο ως μια πολυχρηστική εναλλακτική  λύση ενέργειας και χάρη στην ευρεία ποικιλία  επιλογών αποθήκευσης, το LPG έχει πολυάριθμες εφαρμογές όπως:
  • Θέρμανση  χώρου και νερού
  • Οικιακή χρήση
  • Φωτισμό
  • Παραγωγή ισχύος
  • Βιομηχανική επεξεργασία και θέρμανση
  • Κίνηση οχημάτων
*Το LPG υγροποιείται στις 2 atm όμως η αποθήκευση του στα οχήματα ή γενικότερα στις δεξαμενές αποθήκευσης γίνεται στις 9 με 14 atm ανάλογα με τη σύσταση και τις θερμοκρασιακές συνθήκες αποθήκευσης, ώστε να βεβαιωθεί ότι θα παραμείνει σε υγρή φάση.

Υγραεριοκίνηση-μετατροπή κινητήρα

  • renault-dacia-sandero-14-lpg-france-2009Όπως είπαμε, η παραγωγή κινητήρων αποκλειστική καύσης υγραερίου είναι παλιά υπόθεση (π.χ. το 1958 η Toyota παρουσίασε τον πρώτο της υγραεριοκινητήρα). Γενικά, τα υγραεριοκίνητα τοποθετούνται σε δύο κατηγορίες, στα εργοστασιακά, που προέρχονται από τον κατασκευαστή και στα μεταποιημένα βενζινοκίνητα ή πετρελαιοκίνητα που προέρχονται από μετατροπή οχημάτων που κυκλοφορούν ήδη, τα οποία τροποποιήθηκαν κατάλληλα έτσι ώστε να είναι δυνατή σε αυτά η καύση υγραερίου.
  • Το συντριπτικό ποσοστό των οχημάτων που μετατρέπονται σε υγραεριοκίνητα είναι βενζινοκίνητα (το όφελος σε πετρελαιοκίνητο είναι πολύ μικρότερο). Το τεχνικό σκέλος αυτής της μετατροπής είναι ένα ενδιαφέρον θέμα με το όποιο όμως δεν θα ασχοληθούμε στο παρόν άρθρο. Πλέον υπάρχει ένας πολύ μεγάλος αριθμός εταιριών που αναλαμβάνουν την μετατροπή ενός συμβατικού βενζινοκίνητου αυτοκινήτου έτσι ώστε να  κινείται και με υγραέριο. Βασικό 11478χαρακτηριστικό των οχημάτων τα οποία έχουν μετατραπεί,  είναι ότι στο αυτοκίνητο υπάρχει πάντοτε ένας διακόπτης που επιτρέπει τη χρήση οποιουδήποτε από τους δύο τύπους καυσίμου, ενώ η αλλαγή του καυσίμου μπορεί να γίνει και κατά την διάρκεια της οδήγησης.
  • Με απλά λόγια η μετατροπή LPG περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός επιπρόσθετου συστήματος ψεκασμού και ένα επιπλέον ρεζερβουάρ που προσφέρει επιπλέον αυτονομία (συνήθως 100-300 km, ανάλογα με την δεξαμενή) σε αυτή της βενζινοκίνητου ρεζερβουάρ. Έτσι, μπορεί κανείς να κινείται με LPG και κάθε φορά που τείνει να αδειάσει η δεξαμενή να ανεφοδιάζεται και να κινείται φτηνότερα. Τι γίνεται όταν αδειάσει εντελώς; Τότε αυτόματα καταναλώνεται αμόλυβδη. Τι γίνεται αν δεν βρίσκω LPG πρατήριο; Κανένα πρόβλημα, κινείστε με αμόλυβδη όπως και πριν…

Συμβατότητα του κινητήρα

  • golf-lpg-1_m_mΤο υγραέριο ακούγεται ως ιδανική εναλλακτική λύση βάζοντας, τις περισσότερες φορές, κάτω το κόστος απόσβεσης (πάρτε κομπιουτεράκι, υπολογίστε τα ετήσια km που διανύετε και το κόστος εγκατάστασης). Ωστόσο, όταν μιλάμε για μετατροπή (στα εργοστασιακά LPG μοντέλα οι κινητήρες έχουν σχεδιασθεί εξ αρχής να καταναλώνουν αμόλυβδη και εναλλακτικά υγραέριο) ο καθένας είναι επιφυλακτικός και έχει πολλές απορίες γύρω από την απόδοση και την αξιοπιστία της εγκατάστασης. Είναι λοιπόν δυνατόν, ένας κινητήρας ο οποίος έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί για να χρησιμοποιεί ως καύσιμο  αμόλυβδη βενζίνη και μάλιστα συγκεκριμένων οκτανίων, να μπορεί να λειτουργήσει και με διαφορετικό καύσιμο εξίσου αποδοτικά και κυρίως χωρίς να προκαλούνται φθορές και βλάβες;
  • Οι περισσότερες εταιρίες που αναλαμβάνουν την μετατροπή σε LPG ισχυρίζονται πως «το υγραέριο είναι απόλυτα συμβατό με τον κινητήρα σας, και όχι μόνο δεν προκαλεί καμία βλάβη σε αυτόν άλλα επιμηκύνει τη διάρκεια ζωής του». Η άποψή αυτή βασίζεται σε γεγονότα όπως, ότι το υγραέριο λόγω σύστασης δεν παράγει κατά την καύση του μεγάλες ποσότητες προϊόντων καύσης που υπό συνθήκες μπορούν να προκαλέσουν διάβρωση (π.χ. SO2), διατηρεί καθαρά τα λιπαντικά και τους σπινθηριστές, κ.α.
  • instalacja_lpg_schematΑν, όμως, τελικά αποφασίσετε και προχωρήσετε σε μετατροπή του βενζινοκίνητου σας τότε καλό είναι να κάνετε έρευνα αγοράς και το προτιμότερο να κινηθείτε σε αναγνωρισμένες εταιρίες που αναλαμβάνουν τεχνική υποστήριξη και παρέχουν πολυετή εγγύηση (π.χ. Viagas). Τώρα, για το αν τα υγραεριοκίνητα βγάζουν βλάβες; Θα μπορούσαμε να μιλάμε μέρες ατελείωτες για αυτό το θέμα, αρκεί να κάνετε μία βόλτα σε διάφορα forums. Όπως και να το κάνουμε μιλάμε για μετατροπή του κινητήρα με πρόσθετο κιτ.  Μπορεί να μην είναι… βαρέως τύπου (π.χ. τούρμπο) αλλά είναι λογικό σε μεμονωμένες περιπτώσεις να υπάρξουν δυσλειτουργίες και για αυτό είναι σοφό να επιλέξετε κάποια εταιρία που θα μπορεί μακροχρόνια να προσφέρει υποστήριξη και εγγύηση (έστω και αν το κόστος της εγκατάστασης είναι σχετικά υψηλότερο).
  • Σύμφωνα με έρευνες (όπως της Shaw Consulting), οι οδηγοί οι οποίοι επιθυμούν να μετατρέψουν το όχημα τους σε υγραεριοκίνητο θα πρέπει πρώτα, πέραν της εταιρίας που θα αναλάβει την μετατροπή, να συμβουλευτούν και τον κατασκευαστή του οχήματος τους για το αν ο κινητήρας τους είναι  κατάλληλος για καύση LPG. Ο Mike Shaw, υπεύθυνος της Shaw Consulting,  λέει: «Επειδή το LPG είναι «στεγνό» σαν καύσιμο, οι κινητήρες υγραερίου λιπαίνονται πολύ λιγότερο από το καύσιμο σε σύγκριση με τους βενζινοκινητήρες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την άνοδο της θερμοκρασίας ορισμένων εξαρτημάτων σε επίπεδα μεγαλύτερα από ότι έχει προβλέψει ο σχεδιασμός τους».
  • imagesΠαρόλα αυτά, δεν είναι  η ενδεχόμενη ελλιπής λίπανση η κύρια αιτία που μπορεί να επιφέρει υπέρμετρη αύξηση της θερμοκρασίας, αλλά τα χαρακτηριστικά του καυσίμου. Πιο συγκεκριμένα, η βενζίνη, προκειμένου να εξαερωθεί ώστε να συμμετάσχει στην καύση, απορροφά θερμότητα από τον κύλινδρο, συμβάλλοντας έτσι στην ψύξη του. Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει στην περίπτωση του υγραερίου, γιατί αυτό είναι ήδη σε αέρια φάση όταν εισέρχεται μέσα στο θάλαμο καύσης. Αυτό θα μπορούσε να επιφέρει άνοδο τις θερμοκρασίας μέχρι και 300C περισσότερο από το προβλεπόμενο που είναι γύρω στους 700 βαθμούς C (προσωπική εμπειρία σε υγραεριοκίνητο Suzuki Vitara XL).
  • Ο ίδιος συμπληρώνει ότι: «Το φαινόμενο αυτό, σε κάποιους τύπους αυτοκινήτων, ενδέχεται να επιδεινώσει την φθορά των βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής, κυρίως λόγω αυξημένης θερμοδιαστολής, καθώς και να τις αλλοιώσει στα σημεία έδρασης στη κυλινδροκεφαλή. Κάτι τέτοιο είναι επίσης πιθανό να οδηγήσει σε απώλεια συμπίεσης μέσα στον κύλινδρο, λόγω  φθοράς στις έδρες των βαλβίδων, προκαλώντας βλάβη στον κινητήρα».
  • backup_200309_natural-fig1Τα αυτοκίνητα όμως, τα οποία μπορεί να παρουσιάσουν προβλήματα στις βαλβίδες, είναι λίγο πολύ, γνωστά (κυρίως μερικά ιαπωνικής κατασκευής, τα γνωρίζουν οι εταιρίες μετατροπής και ενημερώνουν τον πελάτη για πιθανά προβλήματα με βαλβίδες ή καταλύτη). Μπορεί αυτό το πρόβλημα να αντιμετωπιστεί; Πολλές εταιρίες προτείνουν την εγκατάσταση επιπλέον λιπαντήρα πάνω στον κινητήρα ή ακόμα και απευθείας μέσα στο ντεπόζιτο, κάτι που σίγουρα θα περιορίσει (αν δεν εξαλείψει) ένα ενδεχόμενο πρόβλημα στις βαλβίδες.
  • Σύμφωνα με την Fuelture, εταιρία μετατροπών οχημάτων σε  LPG, τα προβλήματα που μπορούν να προκληθούν στις βαλβίδες οφείλονται στο κεντρικό σύστημα ελέγχου του κινητήρα. «Η ικανότητα ενός αυτοκινήτου να υποστεί μετατροπή LPG εξαρτάται καθαρά από την αρχική κατασκευή του οχήματος», λέει ο υπεύθυνος της εταιρίας, Allan Wedgewood. «Κάποιοι κινητήρες σε διάφορα μοντέλα  όπως BMW, Ford, Honda και Jaguar δεν είναι συμβατοί με το υγραέριο γιατί έχουν τέτοια διάκενα βαλβίδων που δεν το ευνοούν. Σε κάθε περίπτωση, συστήνεται ο έλεγχος και η ρύθμιση των διάκενων των βαλβίδων κάθε 19.000 με 32.000 km, ανάλογα με τον τύπο του οχήματος, ώστε να αποφευχθούν ενδεχόμενες βλάβες».
  • cng-conversion-kitΆλλη έρευνα* που διεξήχθη σε κινητήρα 1,4 lt (τετρακύλινδρο με καταλυτικό μετατροπέα) «τα οχήματα ελαφρού φορτίου με ανάφλεξη μέσω σπινθηριστή, παρουσιάζουν κάποιες δυσκολίες στον ηλεκτρονικό έλεγχο ψεκασμού και την διαχείριση  των εκπομπών ρύπων των καυσαερίων. Οι προμηθευτές των kits μετατροπής LPG είναι αντιμέτωποι με μία πολύ μεγάλη ποικιλία τύπων οχημάτων και  διαφόρων τύπων κινητήρων, ενώ παράλληλα  οι δυνατοί συνδυασμοί εξαρτημάτων για την δημιουργία ενός kit μετατροπής, είναι πιο περιορισμένοι.
  • Η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος μετατροπής, με πλήρες χρονισμό ακρίβειας δεν είναι εφικτή και μάλλον θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένας επιπλέον ηλεκτρονικός εγκέφαλος, ο οποίος θα λειτουργεί σύμφωνα με δεδομένα που θα λαμβάνει σε πραγματικό χρόνο από ένα αισθητήρα οξυγόνου στα καυσαέρια. Συμπέρασμα: πρέπει πάντα να ελέγχεται ξεχωριστά αν η μετατροπή του κάθε οχήματος είναι δυνατή, να επιλέγονται τα καταλληλότερα συστήματα  για το συγκεκριμένο όχημα και να γίνεται όσο το δυνατόν καλύτερη ρύθμιση αυτών»
*References: Chiu J and Matthews R, The Texas Project: Part 2 – Control System Characteristics of After-market CNG and LPG conversions for Light-Duty Vehicles, SAE 962099

Μετατροπή πετρελαιοκινητήρα σε LPG

  • diesel-fuel-3Μέχρι τώρα αναφερθήκαμε στη μετατροπή βενζινοκινητήρων σε κινητήρες υγραερίου. Όμως, είναι δυνατή  η μετατροπή κινητήρων diesel σε LPG; Συμφέρει κανείς να κάνει μετατροπή LPG σε ένα πετρελαιοκίνητο; Προφανώς και όχι αν σκεφτεί κανείς α) την απόδοση ενός ντίζελ και β) πόσο πολύπλοκο και ευαίσθητο είναι το σύστημα παρακράτησης ρύπων στα πετρελαιοκίνητα. Ωστόσο, αξίζει να κάνουμε μία αναφορά, ενώ πριν από αυτή ας δούμε μια μικρή ανάλυση των χαρακτηριστικών των πετρελαιοκινητήρων, καταγράφοντας ποιες θα έπρεπε να είναι οι υποθετικές μετατροπές που θα χρειάζονταν να γίνουν στον κινητήρα.
  • Βασικό λοιπόν χαρακτηριστικό ενός πετρελαιοκινητήρα είναι ότι, για την ανάφλεξη του καυσίμου, δεν χρησιμοποιεί σπινθηριστή (μπουζί): το μίγμα αυταναφλέγεται. Η αυτανάφλεξη είναι πολύπλοκη διαδικασία. Εξαρτάται από τον τύπο καύσιμου και τη σύσταση του, τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας που επικρατούν στο θάλαμο καύσης πριν ψεκαστεί το καύσιμο, αλλά και 317314_1984493815502_1337944686_31761575_1065396900_nαπό το χρόνο παραμονής του μέσα σε αυτόν. Επιπλέον, η έναρξη της καύσης με αυτανάφλεξη προϋποθέτει την δημιουργία ενός κρίσιμου αριθμού ενεργών κέντρων, το οποίο εξαρτάται με τη σειρά του από πολλές άλλες παραμέτρους, όπως η θερμοκρασία εισαγωγής του καυσίμου. Τόσο η θερμοκρασία αυτανάφλεξης όσο και ο κρίσιμος αριθμός ενεργών κέντρων είναι διαφορετικά για το πετρέλαιο diesel και το LPG, με αποτέλεσμα η αυτανάφλεξη να προκαλείται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Ως συνέπεια (με βάση τα όσα γνωρίζουμε έως τώρα) πρόσθετες διατάξεις και μετατροπές, όπως η εισαγωγή σπινθηριστή στον κινητήρα, θα ήταν απαραίτητες για να μπορέσει να λειτουργήσει και με LPG, αυξάνοντας κατακόρυφα το κόστος μετατροπής.
  • Το σύστημα ψύξης, το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στην διαδικασία αυτανάφλεξης και έχει σχεδιαστεί για να ευνοεί της θερμοκρασίες καύσης πετρελαίου diesel, θα έπρεπε επίσης να είναι μεταβλητό, ώστε να μπορεί να προσαρμοστεί σε συνθήκες που ευνοούν την καύση υγραερίου. Επιπλέον*, θα ήταν απαραίτητη η μείωση του λόγου συμπίεσης του κινητήρα από 16:1 σε περίπου 10:1, που είναι το σύνηθες για την λειτουργία κινητήρων με υγραέριο και χρήση σπινθηριστή. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό, όπως το να αντικατασταθούν τα αρχικά έμβολα με άλλα, τα οποία διαθέτουν κατάλληλα διαμορφωμένο αυλάκι στην οροφή τους, με αποτέλεσμα και πάλι την αυξημένη οικονομική επιβάρυνση για τη μετατροπή.
*πηγή : http://www.go-lpg.co.uk/diesel.html
  • Όπως προκύπτει, λοιπόν, η μετατροπή ενός πετρελαιοκινητήρα σε υγραεριοκινητήρα δεν είναι απλή υπόθεση. Παρόλα αυτά, έχουν αναπτυχθεί κάποια  πειραματικά συστήματα, τα οποία ίσως αποτελέσουν τη βάση για μία μελλοντική εξέλιξη.
  • Τελικά, οι προσπάθειες επικεντρώνονται στην δημιουργία μιας ολοκληρωμένης διάταξης η οποία θα χρησιμοποιεί ως καύσιμο ένα μίγμα  LPG  και diesel στην κατάλληλη αναλογία (περίπου 45% LPG, 55% diesel). Οι  μετατροπές είναι διαφορετικές και, όπως μάλλον, έγινε σαφές, το σύστημα δεν λειτουργεί όπως στα βενζινοκίνητα, όπου ο οδηγός επιλέγει τον τύπο καυσίμου το οποίο θέλει να χρησιμοποιήσει, αλλά το μοναδικό διαθέσιμο καύσιμο είναι το παραπάνω  μίγμα. Η μετατροπή κοστίζει γύρω στα 1.700-1.900 €*, ενώ το κατά πόσο θα είναι οικονομικά συμφέρουσα εξαρτάται από τον τύπο του οχήματος αλλά και τον μέσο αριθμό χιλιομέτρων  που διανύει ο κάθε οδηγός.

(* viagas.gr, Μάρτιος 2012)

Ενεργειακή απόδοση του υγραερίου

  • Μία πρώτη προσέγγιση θα μπορούσε να γίνει χρησιμοποιώντας τον ορισμό της θερμογόνου δύναμης ή θερμαντικής αξίας του καύσιμου. Ένας απλοποιημένος ορισμός, θα θεωρούσε ως θερμαντική αξία καυσίμου την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση 1 kg (ή ενός λίτρου) καυσίμου. Η θερμαντική αξία, λοιπόν, είναι περίπου:
  • 45,400 KJ/ kg  για το πετρέλαιο diesel
  • 44,400 kJ/kg   για την βενζίνη
  • 46,000 kJ/kg για το LPG
  • energy-efficiency-logoΌπως φαίνεται, το υγραέριο αποδίδει περίπου 3,5% περισσότερη ενέργεια από ότι η βενζίνη και 1,3% παραπάνω από ότι το diesel. Άρα θεωρητικά, η λειτουργία με LPG θα έπρεπε να είναι αποδοτικότερη από ότι με τα συμβατικά καύσιμα. Στην πραγματικότητα, κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει, εκτός και αν ένας κινητήρας έχει σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί ως καύσιμο το υγραέριο. Αν ένας βενζινοκινητήρας μετατραπεί για να λειτουργεί με υγραέριο, στην πράξη θα έχουμε μείωση της συνολικής απόδοσης από 10% έως και 40%, ανάλογα με το όχημα και το σύστημα μετατροπής που χρησιμοποιούμε.
  • Αναλυτικότερα, ένα σημαντικό μειονέκτημα του υγραερίου, όταν αυτό χρησιμοποιείται ως καύσιμο για ΜΕΚ, πηγάζει από την αέρια κατάσταση στην οποία εισέρχεται στον κύλινδρο. Ως αέριο έχει σημαντικά μικρότερη πυκνότητα από οποιοδήποτε υγρό, με συνέπεια συγκεκριμένη μάζα να καταλαμβάνει μεγάλο μέρος του θαλάμου καύσης, σε βάρος προφανώς του όγκου του αέρα που μπορεί να εισαχθεί στον κύλινδρο. Η μείωση αυτή είναι της τάξης του 10%. Τελικά δηλαδή η χρήση υγραερίου οδηγεί σε μείωση της ποσότητας μίγματος που μπορεί να εισαχθεί στον κύλινδρο, και επομένως σε μείωση του μηχανικού έργου που μπορεί να παραχθεί ανά μονάδα όγκου εμβολισμού του κινητήρα.
  • 07-10-10_1292814_21Επίσης, η ανά μονάδα όγκου θερμογόνος δύναμη του LPG  είναι χαμηλότερη από αυτής της βενζίνης,  ακόμα και στην αυξημένη πίεση με την οποία αποθηκεύεται, όπου ο ειδικός όγκος έχει μειωθεί σημαντικά. Αυτό, τελικά, οδηγεί είτε σε ογκώδεις δεξαμενές είτε σε μείωση της αυτονομίας του οχήματος. Σε κάθε περίπτωση, λόγω της αυξημένης πίεσης, με την οποία γίνεται η αποθήκευση στη δεξαμενή, το βάρος της τελευταίας είναι πολλαπλάσιο της αντίστοιχης για συμβατικά καύσιμα, και αύξηση βάρους συνεπάγεται αύξηση της κατανάλωσης καυσίμων.
  • Ως τελευταίο σημαντικό μειονέκτημα του υγραερίου θα πρέπει να αναφερθεί η ελαφρά αρνητική επίδρασή του στον πραγματικό βαθμό απόδοσης του κινητήρα. Η βενζίνη, όπως ήδη αναφέρθηκε προηγουμένως, προκειμένου να εξατμισθεί για να συμμετάσχει στη καύση, απορροφά θερμότητα από τον κύλινδρο, συμβάλλοντας, έτσι στην ψύξη του. Η ενέργεια αυτή, που είναι ίση με την ενθαλπία εξάτμισης του καυσίμου, παραμένει στον κύλινδρο και τελικά συμμετέχει στην  παραγωγή μηχανικού έργου. Αντίθετα, στη περίπτωση του υγραερίου το καύσιμo είναι ήδη σε αέρια κατάσταση και επομένως, δε συμβάλλει, με την εξάτμιση του, στη ψύξη του κυλίνδρου. Έτσι, η αντίστοιχη ενέργεια παραλαμβάνεται από το κύκλωμα ψύξης και απορρίπτεται στο περιβάλλον, χωρίς να συμμετάσχει στην παραγωγή έργου.

Οικονομικό όφελος και απόσβεση κόστους

  • energy_assessorΌπως είδη είπαμε, η λειτουργία του κινητήρα με υγραέριο είναι λιγότερο αποδοτική. Αν η τιμή λοιπόν του υγραερίου και των άλλων συμβατικών καυσίμων ήταν η ίδια, τότε το LPG θα ήταν μάλλον ασύμφορο. Επειδή, όμως, η τιμή του υγραερίου είναι  περίπου στο μισό (ή τουλάχιστον πολύ χαμηλότερη) της τιμής της βενζίνης, η διαφορά από την μειωμένη απόδοση αντισταθμίζεται.
  • Πολλοί ισχυρίζονται, πως με την υγραεριοκίνηση το κόστος καυσίμων περιορίζεται στο μισό: μισή τιμή ανά λίτρο καυσίμου, άρα και μισό το συνολικό κόστος κίνησης. Αυτό όμως φυσικά θα ίσχυε μόνο στην περίπτωση που ο κινητήρας είχε την ίδια απόδοση και με τα δύο καύσιμα.

Σύμφωνα με την Ford η κατανάλωση για το Falcon είναι:

  • 14,9 L/100km  για LPG
  • 9,9 L/100km για βενζίνη

Παίρνοντας σήμερα* τις μέσες τιμές του υγραερίου και της βενζίνης ανά λίτρο, βρίσκουμε ότι το κόστος μετακίνησης στα 100 km  είναι:

  • 14,9*0,9=13,41 €
  • 9,9*1,7=16,83  €

Δηλαδή το οικονομικό όφελος για αυτό το μοντέλο υπολογίζεται λίγο παραπάνω από  20%.

*(Μάρτιος 2012)

  • Αν θεωρήσουμε σαν μέσο κόστος μετατροπής τα 1.100€ (Viagas – Μάρτιος 2012, συμπεριλαμβανομένου Φ.Π.Α. και παράβολου ΚΤΕΟ) και θεωρώντας την απόδοση του κινητήρα και τις τιμές των καυσίμων σταθερά, υπολογίζεται, ότι το συγκεκριμένο μοντέλο, προκειμένου να κάνει απόσβεση του κόστους μετατροπής, θα χρειαστεί να διανύσει 32,163 km, δηλαδή περίπου σε 1,5 χρόνο για κάποιον που κάνει αρκετά χιλιόμετρα. Το οικονομικό όφελος και ο χρόνος απόσβεσης μειώνονται όσο μικρότερη ειδική κατανάλωση βενζίνης έχει το όχημα μας και όσο μεγαλύτερη ειδική κατανάλωση υγραερίου και αντιστρόφως.

Γιατί η τιμή του υγραερίου είναι χαμηλότερη των άλλων καυσίμων;

  • fuel-n-moneyΘα μπορούσε να γίνει μία αρχική προσέγγιση, με βάση το κόστος παραγωγής. Το υγραέριο έχει φθηνότερο κόστος παραγωγής από τα άλλα καύσιμα. Η παραγωγή του υγραερίου σε όλη την Ευρώπη προέρχεται σε ποσοστό κατά 70% απευθείας από την εξόρυξη του πετρελαίου ή του φυσικού αερίου και  ένα 30% από την διύλιση του αργού πετρελαίου και την επεξεργασία φυσικού αερίου. Επιπρόσθετα, αποτελεί το πρώτο από τα κλάσματα που παράγονται κατά την διύλιση, πράγμα που σημαίνει, ότι δαπανάται λιγότερη ενέργεια για την απόσπασή του σε σύγκριση με τα άλλα προϊόντα του αργού πετρελαίου. Τέλος, απαιτεί λιγότερη ειδική επεξεργασία από άλλα καύσιμα (πχ βενζίνες) για να βελτιωθούν η ποιότητα και οι ιδιότητές του.
  • Μια άλλη προσέγγιση θα μπορούσε να γίνει σχετικά με τη ζήτησή του. Η ζήτηση υγραερίου αυτή τη στιγμή είναι πολύ μικρότερη σε σύγκριση με τις  ασύλληπτες ποσότητες ζήτησης για την βενζίνη και το πετρέλαιο diesel (υπολογίζεται ότι αυτή τη στιγμή περίπου μόνο το 2% του συνολικού αριθμού οχημάτων κινείται με υγραέριο). Οπότε, το ισοζύγιο προσφοράς και ζήτησης δικαιολογεί την χαμηλότερη τιμή του.
  • Ωστόσο, όπως είναι γνωστό από την εμπειρία μας, αυτά τα δύο στοιχεία δεν είναι αρκετά για να καθορίσουν την τιμή ενός προϊόντος, αλλά αυτή είναι συνάρτηση πολλών περισσοτέρων παραγόντων. Όσον αφορά το υγραέριο, όπως όλοι m;allon γνωρίζουμε, ο καθοριστικότερος παράγοντας είναι η χαμηλότερη φορολόγηση του σε σχέση με τα άλλα καύσιμα.
  • Αυτό, βεβαίως, δεν είναι ελληνική πατέντα (στην Ελλάδα μάλιστα η φορολογία ενισχύεται σε τακτά χρονικά διαστήματα), αλλά αποτέλεσμα ευρωπαϊκής οδηγίας. Σύμφωνα με αυτήν, τα κράτη μέλη έχουν δικαίωμα να διαχειρίζονται την φορολογία των καυσίμων, αλλά «ενδείκνυται» να έχουν χαμηλότερους φορολογικούς συντελεστές σε «εναλλακτικά και οικολογικά καύσιμα», συμπεριλαμβανομένου του LPG. Η συγκεκριμένη οδηγία, όσον αφορά το υγραέριο, θα είναι σε ισχύ μέχρι το 2018, κάτι που εγγυάται ότι η τιμή του υγραερίου θα είναι χαμηλότερη των άλλων καυσίμων (μέχρι το 2018 φυσικά).
  • fuel-pricesΠολλοί (συμπεριλαμβανομένου της ΕΕ), αποδίδουν αυτή την ευνοϊκή, θα λέγαμε, συμπεριφορά απέναντι στο το υγραέριο, στο ότι το LPG είναι καθαρότερο καύσιμο από τη βενζίνη και το πετρέλαιο diesel και είναι σημαντική η προώθηση καυσίμων τα οποία είναι  όσο το δυνατόν πιο φιλικά προς το περιβάλλον. Επικροτούμενο, θα έλεγε κάποιος, καθώς οποιαδήποτε προσπάθεια για τον περιορισμό της μόλυνσης του περιβάλλοντος είναι πολύ σημαντική. Ωστόσο, έχει αποδειχθεί πολλάκις, ότι μπροστά στο οικονομικό κέρδος, το περιβάλλον δεν φαίνεται να έχει πολύ μεγάλη σημασία. Οφείλουμε, λοιπόν, να παρουσιάσουμε και μία άλλη άποψη…
  • Όπως αναφέρθηκε, η παραγωγή του υγραερίου σε όλη την Ευρώπη προέρχεται σε ποσοστό κατά 70% απευθείας από την εξόρυξη του πετρελαίου ή του φυσικού αερίου, και μόνο ένα 30% από την διύλιση του αργού πετρελαίου και επεξεργασία φυσικού αερίου. Είναι λοιπόν προφανές ότι το υγραέριο παράγεται ούτως ή άλλως ως υποπροϊόν του πετρελαίου, και ως εκ τούτου υφίσταται η ανάγκη να απορροφηθεί από την αγορά, καθώς οι ποσότητες που μπορούν να αποθηκευτούν για μελλοντική χρήση δεν είναι απεριόριστες και η αποθήκευση τους επιβαρύνει με έξοδα το διυλιστήριο.
  • Όταν, λοιπόν δεν είναι εφικτό το προϊόν να απορροφηθεί stock_refinery_gettyαπό την αγορά, ενώ παράλληλα δεν υπάρχει δυνατότητα αποθήκευσης, το ¨πλεονάζον¨ υγραέριο απλά  καίγεται στα φουγάρα των διυλιστηρίων. Αυτό, εκτός του ότι επιβαρύνει άσκοπα την  περιβαλλοντική μόλυνση, έχει και οικονομική επιβάρυνση, αφού το υγραέριο που κάηκε θα μπορούσε να είχε προσφέρει σε πολλούς τομείς σαν εναλλακτικό ενεργειακό καύσιμο.
  • Με  την εισαγωγή του στην αυτοκίνηση, εξασφαλίζεται σε βάθος χρόνου  μία τεράστια, σταθερlpg_logoή αγορά  για το υγραέριο, επιφέροντας κέρδη από ένα προϊόν, το οποίο υπό διαφορετικές συνθήκες, θα μπορούσε απλά να καεί χωρίς κανένα όφελος. Επιπροσθέτως, η προώθηση του υγραερίου είναι μία πολύ καλή δικαιολογία, ώστε η εκάστοτε κυβέρνηση να μπορέσει να αυξήσει τους φόρους στα άλλα καύσιμα, «καθώς αυτά είναι λιγότερο οικολογικά», αλλά και στο ηλεκτρικό ρεύμα, αφού μπορούμε να μαγειρεύουμε με υγραέριο (αν αναφερθούμε και σε αυτή τη χρήση του υγραερίου) όπως επίσης και να συμβαδίζει με τις τάσεις της εποχής για «πράσινη ανάπτυξη».
  • Τέλος, όσον αφορά την υγραεριοκίνηση, είναι αυτονόητο πως η τιμή του υγραερίου θα πρέπει να συνεχίσει να είναι  χαμηλότερη των άλλων καυσίμων, όσο φυσικά η λειτουργία του κινητήρα με υγραέριο θα συνεχίζει να είναι λιγότερο αποδοτική. Ειδάλλως, δεν θα υπάρχει οικονομικό όφελος για τον καταναλωτή και κατά συνέπεια, ούτε  θα το προτιμήσει έναντι τον άλλων καυσίμων, αλλά και ούτε θα μπορέσει να γίνει αποτελεσματικά η προώθηση της υγραεριοκίνησης σε διεθνές επίπεδο.

Το υγραέριο ως καύσιμο στην Ελλάδα

  • 1316012943898Στην Ελλάδα από τις 22-12-1999  (με τον Νόμο 2773, Άρθρο 45) επιτρέπεται η υγραεριοκίνηση όλων των οχημάτων, ανεξαρτήτως χρήσης (Ι.Χ., Δ.Χ., ΤΑΞΙ κλπ.). Για να είναι νόμιμη όμως η εγκατάσταση υγραερίου στο αυτοκίνητο θα πρέπει, η συσκευή και όλα τα εξαρτήματα που θα χρησιμοποιηθούν να έχουν έγκριση τύπου από το Υπουργείο Συγκοινωνιών και ο τεχνικός που θα τα τοποθετήσει να έχει πτυχίο τοποθετήσεως συσκευών για το υγραέριο.
  • Ο αριθμός των μεικτών πρατηρίων που λειτουργούν στην χώρα μας, δηλαδή πρατήρια που προμηθεύουν τον καταναλωτή και με υγραέριο και συμβατικά υγρά καύσιμα δεν είναι μεγάλος, αν και υπάρχουν αυξητικές τάσεις. Σε αυτό βέβαια συμβάλλει το γεγονός ότι η ελληνική νομοθεσία καθιστά απαγορευτική την εγκατάσταση πρατηρίων υγραερίου κίνησης και λειτουργία τους μέσα στα μεγάλα αστικά κέντρα. Ενδεικτικά αυτή τη στιγμή στη χώρα μας λειτουργούν περίπου 200 πρατήρια, από τα οποία οι οδηγοί μπορούν να εφοδιάζονται με υγραέριο.

Κίνηση με υγραέριο ή φυσικό αέριο;

  • lpg-vs-cngΟι ειδικοί δείχνουν να προτιμούν για τις μεταφορές το υγραέριο, όμως για τις βιομηχανικές και οικιακές εφαρμογές το φυσικό αέριο. Οι λόγοι φαίνονται να είναι απλοί: το φυσικό αέριο πρέπει να αποθηκεύεται υπό πίεση 200 bar, ώστε να διατηρείται σε υγρή φάση υπό κανονικές θερμοκρασίες. H πίεση αυτή απαιτεί στα οχήματα την ύπαρξη δεξαμενών με χοντρά τοιχώματα, οι οποίες πρέπει να έχουν μεγάλη χωρητικότητα για την εξασφάλιση ικανοποιητικής αυτονομίας. Μέχρι στιγμής όμως, με τα υλικά που διαθέτουμε μία τέτοια δεξαμενή θα ήταν ή πολύ βαριά ή πολύ ακριβή. Αυτό από μόνο του αποκλείει τη χρήση φυσικού αερίου στα μικρά επιβατικά, επειδή θα επέφερε υπέρμετρη αύξησης στην κατανάλωση καυσίμων. Ενδεικτικά, στις βαριές εφαρμογές και ειδικότερα στα λεωφορεία το βάρος των δεξαμενών φτάνει τα 1.000 kg.
  • Επιπλέον, οι δεξαμενές πρέπει να τοποθετούνται για λόγους ασφαλείας στην οροφή (επειδή το φυσικό αέριο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα), οπότε τίθεται και θέμα ενίσχυσης της δομής της κατασκευής του οχήματος. Έτσι, το συνολικό κόστος είναι κατά 30%-40% αυξημένο. Λόγω της υψηλής πίεσης αποθήκευσης του φυσικού αερίου απαιτούνται 6-8 ώρες για τον ανεφοδιασμό ενός μεγάλου οχήματος με καύσιμα. O χρόνος αυτός μπορεί να πέσει σε μερικά λεπτά της ώρας, αλλά οι εγκαταστάσεις υψηλής πίεσης ανεβάζουν το κόστος ενός πλήρως εξοπλισμένου αμαξοστασίου στο διπλάσιο του κόστους, αν ως καύσιμο επιλεγόταν το υγραέριο.
  • Αντίθετα, το υγραέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στα επιβατικά αυτοκίνητα. Η τοποθέτηση των δεξαμενών μπορεί να γίνει κάτω από το ” σασί ” των βαρέων οχημάτων, δεν υπάρχουν περιορισμοί για το χρόνο ανεφοδιασμού ενώ το κόστος επένδυσης, εάν γίνει συστηματική χρήση του, είναι σημαντικά μικρότερο.

Εξέλιξη της υγραεριοκίνησης

  • Μία υπόθεση που μπορεί να γίνει είναι ότι η τιμή του υγραερίου πρόκειται να αυξηθεί σε βάθος χρόνου. Αδιαμφισβήτητα, αυτό λίγο-πολύ το ξέρουμε ή το έχουμε σκεφτεί. Αιτιολογείται όμως επαρκώς;
  • Αρχικά, οι μεγάλες πετρελαϊκές εταιρίες είναι αυτές που ελέγχουν την  προμήθεια και διακίνηση το υγραερίου όπως και των λοιπών καυσίμων, και όπως όλοι γνωρίζουμε, ο πρωταρχικός στόχος τους είναι το κέρδος. Επιπλέον, οι εκάστοτε κυβερνήσεις έχουν μεγάλα έσοδα από τη φορολόγηση καυσίμων, και ιδιαιτέρα τον τελευταίο καιρό, ο φόρος όλο και μεγαλώνει.
  • Με τον καιρό, όσο περισσότεροι χρησιμοποιούν σε παγκόσμιο επίπεδο  το LPG ως καύσιμο για την μετακίνηση τους, η τιμή του θα αυξάνεται και αυτό είναι κάτι αναπόφευκτο. Σκεφτείτε πως, αν η Κίνα αποφάσιζε τα οχήματα της να λειτουργούν με υγραέριο, το πιθανότερο θα ήταν ότι η τιμή του να εκτοξευόταν σε απαγορευτικά επίπεδα, ενώ τα αποθέματα γρήγορα δεν θα επαρκούσαν για την κάλυψη των αναγκών. Επιπλέον, σκεφθείτε την τιμή που είχε το υγραέριο πριν μερικά χρόνια και την τιμή του τώρα: από 60 σε 90 λεπτά είναι αύξηση της τάξης του 50%. Αλλά το πραγματικό ερώτημα μάλλον δεν είναι το αν θα αυξηθεί η τιμή του υγραερίου (αυτό είναι δεδομένο), αλλά το πότε θα αυξηθεί. Πριν όμως προσπαθήσουμε να κάνουμε μία πρόβλεψη, θα ήταν σοφό να λάβουμε υπόψη μας τα παρακάτω:
  • Βάση ευρωπαϊκής οδηγίας, η τιμή του υγραερίου θα παραμείνει σε χαμηλότερα επίπεδα σε σύγκριση με την τιμή των άλλων καυσίμων, τουλάχιστον μέχρι το 2018.
  • Υπάρχει μεγάλο απόθεμα υγραερίου, για το οποίο δεν υπάρχει μέχρι στιγμής αντίστοιχη αγορά, όπως συμβαίνει με την βενζίνη και το πετρέλαιο diesel ( υπολογίζεται ότι   μόνο 2% των οχημάτων χρησιμοποιούν υγραέριο)
  • superstock_2483-549236Από ότι φαίνεται, λοιπόν, οι τιμές του υγραερίου θα συνεχίσουν να βρίσκονται σε χαμηλά επίπεδα για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, το οποίο θα μπορούσε να διαρκέσει από 5 έως 15 χρόνια το πολύ. Από εκεί και πέρα, οι ανάγκες του κάθε καταναλωτή ξεχωριστά είναι αυτές που θα διαδραματίσουν τον καθοριστικό ρόλο για τον αν η κίνηση με LPG θα είναι οικονομικά συμφέρουσα ή όχι. Γιατί, ακόμα και αν το διάστημα, για το οποίο το υγραέριο θα παραμείνει φθηνότερο είναι σύντομο, ένας οδηγός, ο οποίος καλύπτει μεγάλο αριθμό χιλιομέτρων και διαθέτει όχημα κατάλληλο για μετατροπή, έχει τη δυνατότητα να επωφεληθεί για μερικά χρόνια. Επιπλέον, ένα αυτοκίνητο το οποίο διαθέτει σύστημα υγραερίου, αναμένεται να έχει και μεγαλύτερη μεταπωλητική αξία, κάτι που θα επιστέψει μέρος (αν όχι όλο το ποσό) των χρημάτων που δαπανήθηκαν για τη μετατροπή. Οπότε σε κάθε περίπτωση, ο καταναλωτής θα πρέπει ανάλογα με τις δικές του ανάγκες και απαιτήσεις, υπολογίζοντας όλες τις παραμέτρους και λαμβάνοντας υπόψη τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της υγραεριοκίνησης, να αποφανθεί, αν η εναλλακτική κίνηση με υγραέριο αποτελεί συμφέρουσα επιλογή για τον ίδιο.

Περιβαλλοντική σκοπιά -ρύποι

  • w76Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του European Emission Test Programme (Ευρωπαϊκό πρόγραμμα δοκιμών ρύπων), που πραγματοποιήθηκε το 2004, τα οχήματα που χρησιμοποιούν υγραέριο εκπέμπουν κατά 11% λιγότερο CO2 σε σχέση με τα βενζινοκίνητα και 6,4% παραπάνω από τα πετρελαιοκίνητα. Σε ό,τι αφορά τα NOx , το LPG υπερτερεί της βενζίνης, εκπέμποντας λιγότερα NΟx/km κατά 68% και κατά πολύ λιγότερο (σε ορισμένες περιπτώσεις ως και 2000%)  NΟx/km από τους diedel κινητήρες. Επιπλέον, το LPG περιέχει ελάχιστο έως και καθόλου θείο (S2) και επομένως στα προϊόντα της καύσης σχηματίζονται πολύ λιγότερες ενώσεις του θείου (πχ όπως το άκρως επικίνδυνο θεϊκό οξύ).
  • Επίσης, στα θετικά του υγραερίου πρέπει να αναφέρουμε ότι λόγω των αεροστεγών συστημάτων που χρησιμοποιούνται, η εξάτμιση καυσίμου είναι μηδενική. Ενδεικτικά αναφέρεται, ότι κάθε λίτρο εξατμιζόμενης βενζίνης  απελευθερώνει τόσους υδρογονάνθρακες στην ατμόσφαιρα, όσο και 2.000 χιλιόμετρα οδήγησης! (πηγή).
  • Σίγουρα τα δεδομένα είναι αληθή. Όμως μπορεί να μην έχουν εξαχθεί έχοντας ως βάση την αντικειμενική σημασία της σύγκρισης. H σύγκριση ίσως δεν θα έπρεπε να γίνεται με βάση την καύση ίδιας ποσότητας καυσίμου, αλλά με βάση την ίδια απόσταση που διανύθηκε. Δείτε για παράδειγμα τα παρακάτω:
  • Το Australian Greenhouse Office (σημειώστε ότι στην Αυστραλία η μετατροπή σε υγραέριο επιδοτείται) μέτρησε στους σωλήνες της εξάτμισης ενός αυτοκινήτου τη μάζα CO2 που σχηματίστηκε από την καύση  ενός λίτρου καυσίμου :
  • 2,3 kg για βενζίνη
  • 1,5 kg για LPG
  • Σύμφωνα με αυτήν την έρευνα παρατηρούμε μια μείωση των εκπομπών CO2 κατά  περίπου 34 %. Λαμβάνοντας όμως υπόψη ότι ένας κινητήρας διανύει λιγότερα χιλιόμετρα με ένα λίτρο LPG από ένα λίτρο βενζίνης λόγω μειωμένης συγκριτικά απόδοσης των κινητήρων LPG, για την ίδια απόσταση ο κινητήρας θα χρειαστεί από 25%  έως 35% περισσότερο καύσιμο. Παίρνοντας ένα μέσο όρο, τελικά για την ίδια απόσταση οι εκπομπές  CO2 με χρήση υγραερίου θα είναι :
    1,3*1,5(kg/l)= 1,95 kg
  • Οπότε, η ουσιαστική μείωση εκπομπών υπολογίζεται, ότι για αυτή την έρευνα, θα έπρεπε να είναι περίπου της τάξης του  15 %.

ford-falcon-g6e-625x416Παράδειγμα νούμερο 2:

Σύμφωνα με τη Ford, η κατανάλωση καυσίμου για το Falcon είναι:

  • 14,9 L/100km  για LPG
  • 9,9 L/100km για βενζίνη

Μπορούμε εύκολα να διαπιστώσουμε (κάνοντας κλικ εδώ) την σχηματιζόμενη μάζα CO2 ανά λίτρο καυσίμου :

  • 1,51 kg /L για το LPG
  • 2,31 Kg/ L για την βενζίνη

(*στην πράξη θα προκύψει ελαφρώς λιγότερη ποσότητα CO2 από τη θεωρητική γιατί λόγω ατελούς καύσης θα έχουμε και σχηματισμό CO και ελεύθερων HC)

Οπότε, στα 100 km, η συνολική εκπομπή CO2 θα είναι

  • 1,51*14,9=22,49 kg για το υγραέριο
  • 2,31*9,9=22,89 kg για την βενζίνη
  • Είναι γεγονός ότι η αγορά προωθεί το υγραέριο ως «πράσινο» καύσιμο, φιλικό προς το περιβάλλον. Σίγουρα, πριν 2 με 3 δεκαετίες ήταν πολύ καθαρότερο από τα συμβατικά καύσιμα. Από την άλλη όμως, οι βενζινοκινητήρες και οι εκπομπές ρύπων τους έχουν κάνει αλματώδη πρόοδο την τελευταία δεκαετία.  Ως αποτέλεσμα, κάποια από τα χαρακτηριστικά του υγραερίου, τα οποία του έδιναν προβάδισμα έναντι της βενζίνης (όπως για παράδειγμα οι μειωμένες εκπομπές CO), δεν έχουν πλέον ισχύ.
  • Επιπλέον, σχεδόν όλοι οι κινητήρες LPG είναι βενζινοκινητήρες οι οποίοι τροποποιήθηκαν για να καίνε και υγραέριο. Έτσι, δεν πρέπει κάποιος να ξεχνά ότι  έχουν σχεδιαστεί (εκτός από κάποια νέα οχήματα με εργοστασιακό εξοπλισμό υγραερίου) για να εκμεταλλεύονται στο έπακρο τις ιδιότητες της βενζίνης άρα και να περιορίζουν τους ρύπους από την δική της καύση και όχι τους ρύπους από την καύση υγραερίου.
  • Έτσι, λοιπόν, αν σας ενδιαφέρουν οι εκπεμπόμενοι ρύποι από το αυτοκίνητο σας, προτείνεται να ζητηθούν αναλυτικά στοιχεία σχετικά με τις εκπομπές τους, καθώς δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις υγραεριοκίνητων οχημάτων που βρέθηκαν να έχουν εκπομπές CO από 2% ως 4%. Σαν γενικό παράδειγμα αναφέρεται, ότι ένας αποδεκτός κινητήρας LPG παρουσιάζει στα καυσαέρια συγκέντρωση CO λιγότερο από 1%, κάτω από οποιαδήποτε “steady-state” κατάσταση.
  • grafima-lpgΕπιπλέον, οι εκπομπές των κινητήρων LPG είναι άμεσα εξαρτημένες από τα χαρακτηριστικά του κινητήρα. Στο διπλανό γράφημα για παράδειγμα φαίνεται πώς συνδέονται οι εκπομπές CO του άνθρακα με την τιμή του συντελεστή  λ, πολύ βασικό χαρακτηριστικό των σύγχρονων κινητήρων εσωτερικής καύσης. Ο συντελεστής αυτός μπορεί να θεωρηθεί ως ένας δείκτης της ποσότητας του αέρα με την οποία γίνεται η καύση, αναφορικά με την στοιχειομετρικά απαιτούμενη ποσότητα. Όπως φαίνεται, οι εκπομπές CO αυξάνονται δραματικά όσο ο συντελεστής λ μικραίνει.
  • diagramΓια τους βενζινοκινητήρες, που δουλεύουν σύμφωνα με τον κύκλο Otto, η θεωρητική τιμή του λ είναι περίπου 1 (εξαιρούνται οι άμεσου ψεκασμού που λειτουργούν με περίσσεια αέρα) και μεταβάλλεται ελαφρώς ανάλογα με τις ανάγκες του κινητήρα. Όμως  η ποσότητα, του αέρα με την οποία πρέπει να γίνει η καύση του LPG στον κύλινδρο, δεν είναι ίδια με της βενζίνης (μη ξεχνάμε ότι είναι δύο διαφορετικά καύσιμα). Ως συνέπεια ο κατάλληλος συντελεστής λ είναι διαφορετικός για τους δυο τύπους καυσίμου, ενώ ο κινητήρας, στον οποίο γίνεται η καύση, είναι ο ίδιος. Η ακριβής ρύθμιση και προσαρμογή του εγκατεστημένου συστήματος μετατροπής LPG, όπως αναφέρεται παραπάνω, είναι σύνθετη και δύσκολη διαδικασία και δεν μπορεί να γίνει με ακρίβεια για κάθε όχημα ξεχωριστά, όπως θα ήταν το ιδανικό. Έτσι, αναγκαστικά θα υπάρχουν ατέλειες, οι οποίες όμως επηρεάζουν τις εκπομπές ρύπων.
  • Παρά όμως, τα όσα ειπωθήκαν παραπάνω, με βάση τα σημερινά δεδομένα, ουδείς μπορεί να αμφισβητήσει το γεγονός, ότι οι κινητήρες LPG έχουν λιγότερες εκπομπές αέριων ρύπων, κάτι που τους κάνει φιλικότερους προς το περιβάλλον, συγκριτικά πάντα με τους συμβατικούς κινητήρες, ενώ πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι οποιαδήποτε μείωση στις εκπομπές ρύπων, μεγάλη ή μικρή, είναι σημαντικό ζήτημα στην σημερινή εποχή, όπου η ατμοσφαιρική ρύπανση αποτελεί σοβαρό πρόβλημα.

Βιβλιογραφία

-Συγγράμματα

o   Κυριακής Ν., Μηχανές Εσωτερικής Καύσης, εισαγωγή στη χρήση και τη λειτουργία, Εκδόσεις Σοφία, Θεσσαλονίκη, 2006

o   Ζαχμάνογου Θ., Καπετανάκης Γ., Καταμπίλας Π., Σπόζιτο Π., ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ, ΥΓΡΑΕΡΙΟ (LPG) & ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ (CNG), Αθήνα, 2011

o   Yunus A. Cengel, Michael A. Boles, Θερμοδυναμική για μηχανικούς, 7η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη

Διαδικτυακοί τόποι :

Ετικέτες

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close