Um veículo a gás natural (GNV) é um veículo de combustível alternativo que utiliza gás natural comprimido (GNC) ou gás natural liquefeito (GNL). Veículos a gás natural não devem ser confundidos com veículos movidos a GLP (principalmente propano), que é um combustível com uma composição fundamentalmente diferente.

Em um veículo movido a gás natural, a energia é liberada pela combustão de combustível essencialmente de gás metano (CH4) com oxigênio (O2) do ar para CO2 e vapor de água (H2O) em um motor de combustão interna. O metano é o hidrocarboneto de combustão mais limpa e muitos contaminantes presentes no gás natural são removidos na fonte.

A armazenagem e o abastecimento de combustível seguros, convenientes e rentáveis ​​são mais um desafio em comparação com os veículos a gasolina e a diesel, uma vez que o gás natural é pressurizado e / ou – no caso do GNL – o tanque deve ser mantido frio. Isso torna o GNL inadequado para veículos que não estão em uso freqüente. A menor densidade de energia dos gases em comparação com os combustíveis líquidos é mitigada em grande parte pela alta compressão ou liquefação do gás, mas requer uma compensação em termos de tamanho / complexidade / peso do recipiente de armazenamento, alcance do veículo entre paradas de reabastecimento, e hora de reabastecer.

Embora possam ser utilizadas tecnologias de armazenamento semelhantes e compromissos semelhantes se aplicariam a um veículo a hidrogênio como parte de uma nova economia de hidrogênio, o metano como combustível gasoso é mais seguro que o hidrogênio devido à sua menor inflamabilidade, baixa corrosividade e melhor estanqueidade devido à maior peso / tamanho molecular, resultando em soluções de hardware de preço mais baixo com base em tecnologia e conversões comprovadas. Uma vantagem fundamental do uso do gás natural é a existência, em princípio, da maior parte da infraestrutura e da cadeia de fornecimento, que não é intercambiável com o hidrogênio. O metano hoje em dia vem principalmente de fontes não renováveis, mas pode ser fornecido ou produzido a partir de fontes renováveis, oferecendo mobilidade líquida neutra em carbono. Em muitos mercados, especialmente nas Américas, o gás natural pode ser comercializado com desconto para outros combustíveis fósseis, como gasolina, diesel ou carvão, ou, na verdade, um subproduto menos valioso associado à sua produção que precisa ser descartado. Muitos países também fornecem incentivos fiscais para veículos movidos a gás natural devido aos benefícios ambientais para a sociedade. Custos operacionais mais baixos e incentivos governamentais para reduzir a poluição de veículos pesados ​​em áreas urbanas têm impulsionado a adoção do GNV para usos comerciais e públicos, ou seja, caminhões e ônibus.

Muitos fatores impedem a popularização do GNV para aplicações de mobilidade individual, ou seja, veículos particulares, incluindo: relativamente preço e ambientalmente insensível, mas conveniência em busca de indivíduos particulares; bons lucros e impostos extraíveis de pequenas vendas de lotes de combustíveis de marca e gasolina e diesel através de canais comerciais estabelecidos e refinarias de petróleo; preocupações de resistência e segurança ao aumento dos inventários de gases nas áreas urbanas; utilização dupla de redes de distribuição de serviços públicos originalmente construídas para fornecimento de gás doméstico e alocação de custos de expansão de rede; relutância, esforço e custos associados à troca; prestígio e nostalgia associados aos veículos petrolíferos; medo de redundância e ruptura. Um desafio particular pode ser o fato de que as refinarias estão atualmente preparadas para produzir uma certa mistura de combustíveis a partir do petróleo bruto. O combustível de aviação provavelmente continuará a ser o combustível de escolha para as aeronaves devido à sua sensibilidade ao peso no futuro previsível.

No mundo, havia 24,452 milhões de GNVs até 2016, liderados pela China (5,0 milhões), Irã (4,00 milhões), Índia (3,045 milhões), Paquistão (3,0 milhões), Argentina (2,295 milhões), Brasil (1,781 milhão) e Itália. (1,001 milhão). A região da Ásia-Pacífico lidera o mundo com 6,8 milhões de veículos, seguida pela América Latina com 4,2 milhões. Na América Latina, quase 90% dos GNVs têm motores bicombustíveis, permitindo que esses veículos funcionem com gasolina ou GNV. No Paquistão, quase todos os veículos convertidos para (ou fabricados para) uso de combustível alternativo normalmente mantêm a capacidade de funcionar com gasolina.

Em 2016, os EUA tinham uma frota de 160.000 veículos NG, incluindo 3.176 veículos de GNL. Outros países onde os ônibus movidos a gás natural são populares incluem Índia, Austrália, Argentina, Alemanha e Grécia. Nos países da OCDE, existem cerca de 500.000 veículos de GNV. A participação de mercado do Paquistão nos GNVs foi de 61,1% em 2010, seguida pela Armênia com mais de 77% (2014) e a Bolívia com 20%. O número de postos de abastecimento de GNV também aumentou, para 18.202 em todo o mundo a partir de 2010, 10,2% acima do ano anterior.

Os veículos existentes movidos a gasolina podem ser convertidos para funcionar em GNV ou GNL, e podem ser dedicados (funcionando apenas com gás natural) ou bicombustível (funcionando com gasolina ou com gás natural). Motores a diesel para caminhões pesados ​​e ônibus também podem ser convertidos e podem ser dedicados com a adição de novas cabeças contendo sistemas de ignição por centelha ou podem ser executados em uma mistura de diesel e gás natural, sendo o combustível primário o gás natural e uma pequena quantidade. de combustível diesel a ser utilizado como fonte de ignição. Também é possível gerar energia em uma pequena turbina a gás e acoplar o motor a gasolina ou a turbina com uma pequena bateria elétrica para criar um veículo híbrido movido a motor elétrico. Um número crescente de veículos em todo o mundo está sendo fabricado para operar em GNV pelas principais montadoras. Até recentemente, o Honda Civic GX era o único GNV comercialmente disponível no mercado dos EUA. Mais recentemente, a Ford, a General Motors e a Ram Trucks têm ofertas bicombustíveis em sua linha de veículos. Em 2006, a subsidiária brasileira da FIAT introduziu o combustível Fiat Siena Tetra, um carro de quatro combustíveis que pode funcionar com gás natural (GNV).

Os postos de abastecimento de GNV podem estar localizados em qualquer lugar onde existam linhas de gás natural. Compressores (CNG) ou usinas de liquefação (GNL) são geralmente construídos em grande escala, mas com estações de reabastecimento domésticas de CNG são possíveis. Uma empresa chamada FuelMaker foi pioneira em um sistema chamado Phill Home Refuelling Appliance (conhecido como “Phill”), desenvolvido em parceria com a Honda para o modelo americano GX. Phill agora é fabricado e vendido pela BRC FuelMaker, uma divisão da Fuel Systems Solutions, Inc.

O GNV pode ser gerado e utilizado para armazenamento a granel e transporte de energia renovável em tubulações e também pode ser misturado com biometano, ele próprio derivado de biogás de aterros ou digestão anaeróbica. Isso permitiria o uso do GNV para mobilidade sem aumentar a concentração de carbono na atmosfera. Também permitiria o uso continuado de veículos movidos a GNV atualmente movidos a combustíveis fósseis não renováveis ​​que não se tornem obsoletos quando forem exigidos regulamentos mais estritos de emissões de CO2 para combater o aquecimento global.

Apesar de suas vantagens, o uso de veículos a gás natural enfrenta várias limitações, incluindo armazenamento de combustível e infraestrutura disponível para entrega e distribuição em postos de abastecimento. O CNG deve ser armazenado em cilindros de alta pressão (pressão de operação de 3000 psi a 3600 psi), e o GNL deve ser armazenado em cilindros criogênicos (-260F a -200F). Esses cilindros ocupam mais espaço do que os tanques de gasolina ou diesel que podem ser moldados em formas complexas para armazenar mais combustível e usar menos espaço no veículo. Os tanques de GNV geralmente estão localizados no porta-malas ou no coletor do veículo, reduzindo o espaço disponível para outras cargas. Esse problema pode ser resolvido com a instalação dos tanques sob o corpo do veículo ou no teto (típico para ônibus), deixando as áreas de carga livres. Tal como acontece com outros combustíveis alternativos, outras barreiras para o uso generalizado de GNVs são a distribuição de gás natural para e nas estações de abastecimento, bem como o baixo número de estações de GNV e GNL.

Os veículos movidos a GNV são considerados mais seguros do que os veículos movidos a gasolina.

GNV / GNL como combustível para automóveis

Carros de produção disponíveis
Os veículos existentes movidos a gasolina podem ser convertidos para funcionar em GNV ou GNL, e podem ser dedicados (funcionando apenas com gás natural) ou bicombustível (funcionando com gasolina ou com gás natural). No entanto, um número crescente de veículos em todo o mundo está sendo fabricado para rodar em GNV. Até recentemente, o agora descontinuado Honda Civic GX era o único NGV comercialmente disponível no mercado dos EUA. Mais recentemente, a Ford, a General Motors e a Ram Trucks têm ofertas bicombustíveis em sua linha de veículos. A abordagem da Ford é oferecer um kit de preparação bicombustível como uma opção de fábrica e, em seguida, solicitar que o cliente escolha um parceiro autorizado para instalar o equipamento de gás natural. A escolha da opção bicombustível da GM envia os coletores HD com o motor a gasolina 6.0L para a IMPCO, em Indiana, para adequar o veículo ao CNG. Atualmente, a Ram é a única fabricante de caminhões com um sistema bicombustível genuíno instalado na fábrica a GNV disponível no mercado dos EUA.

Fora dos EUA, a GM do Brasil introduziu o motor MultiPower em 2004, que era capaz de usar GNV, álcool e gasolina (mistura E20-E25) como combustível, e foi usado no modelo Chevrolet Astra 2.0 2005, voltado para o mercado de táxis. Em 2006, a subsidiária brasileira da FIAT introduziu o combustível Fiat Siena Tetra, um carro de quatro combustíveis desenvolvido pela Magneti Marelli da Fiat Brasil. Este automóvel pode funcionar com gás natural (GNV); Etanol a 100% (E100); Mistura de gasolina E20 a E25, a gasolina obrigatória do Brasil; e gasolina pura, embora não esteja mais disponível no Brasil, é usada em países vizinhos.

Em 2015, a Honda anunciou sua decisão de eliminar a comercialização de veículos movidos a gás natural para se concentrar no desenvolvimento de uma nova geração de veículos eletrificados, como híbridos, carros elétricos plug-in e veículos movidos a célula de combustível movidos a hidrogênio. Desde 2008, a Honda vendeu cerca de 16.000 veículos a gás natural, principalmente para frotas de táxi e comerciais.

Diferenças entre os combustíveis GNL e GNV
Embora o GNL e o GNC sejam ambos considerados GNVs, as tecnologias são muito diferentes. Equipamentos de reabastecimento, custo de combustível, bombas, tanques, perigos, custos de capital são todos diferentes.

Uma coisa que eles compartilham é que, devido aos motores feitos para a gasolina, válvulas controladas por computador para controlar misturas de combustível são necessárias para ambos, muitas vezes sendo proprietárias e específicas para o fabricante. A tecnologia no motor para medição de combustível é a mesma para GNL e GNC.

GNV como combustível automotivo
O GNC, ou gás natural comprimido, é armazenado a uma pressão alta de 3.000 a 3.600 libras por polegada quadrada (21 a 25 MPa). O tanque requerido é mais massivo e caro que um tanque de combustível convencional. Estações de reabastecimento comerciais sob demanda são mais caras de operar do que as estações de GNL por causa da energia necessária para compressão, o compressor requer 100 vezes mais energia elétrica, no entanto, enchimento lento (muitas horas) pode ser rentável com estações de GNL citação – a liquefação inicial do gás natural por resfriamento requer mais energia que a compressão de gás]. O tempo para encher um tanque de GNV varia muito dependendo da estação. Os reabastecedores residenciais normalmente enchem em cerca de 0,4 GGE / h. As estações de “enchimento rápido” podem recarregar um tanque de 10 GGEs em 5 a 10 minutos. Além disso, devido à menor densidade de energia, a faixa de GNV é limitada pela comparação com o GNL. Com a composição do gás e o rendimento permitidos, deve ser viável conectar estações de abastecimento de GNV comerciais a redes de gás da cidade, ou permitir o abastecimento doméstico de veículos de GNV diretamente usando um compressor de gás. Semelhante a uma bateria de carro, o tanque de GNC de um carro poderia funcionar como um dispositivo de armazenamento de energia em casa e o compressor poderia ser alimentado às vezes quando há excesso de energia elétrica renovável.

GNL como combustível para automóveis
O GNL, ou gás natural liquefeito, é o gás natural que foi resfriado a ponto de ser um líquido criogênico. Em seu estado líquido, ainda é mais de 2 vezes mais denso que o GNV. O GNL é normalmente dispensado de tanques de armazenamento a granel em postos de abastecimento de GNL a taxas superiores a 20 DGE / min. Às vezes, o GNL é feito localmente a partir do tubo de serviço público. Devido à sua natureza criogênica, ele é armazenado em tanques isolados especialmente projetados. De um modo geral, esses tanques operam a pressões razoavelmente baixas (cerca de 70-150 psi) quando comparados ao GNV. Um vaporizador é montado no sistema de combustível que transforma o GNL em um gás (que pode simplesmente ser considerado GNV de baixa pressão). Ao comparar a construção de uma estação comercial de GNL com uma estação de GNV, a infraestrutura de serviços públicos, o custo de capital e a eletricidade favorecem muito o GNL sobre o GNV. Existem estações LCNG existentes (tanto GNV como GNL), onde o combustível é armazenado como GNL e depois vaporizado para GNV a pedido. As estações de LCNG requerem menos custo de capital do que as estações de GNV de enchimento rápido sozinhas, mas mais do que as estações de GNL.

Vantagens sobre gasolina e diesel
O GNL – e especialmente o GNV – tende a corroer e desgastar as partes de um motor menos rapidamente que a gasolina. Assim, é bastante comum encontrar GNVs a diesel com alta quilometragem (mais de 500.000 milhas). O GNV também emite 20 a 29% menos CO2 que o diesel e a gasolina. As emissões são mais limpas, com menores emissões de carbono e menores emissões de partículas por distância equivalente percorrida. Geralmente, há menos combustível desperdiçado. No entanto, o custo (monetário, ambiental, pré-existente infra-estrutura) de distribuição, compressão, resfriamento deve ser levado em conta.

Vantagens / desvantagens inerentes entre a potência de autogas (GLP) e o GNV
Autogas, também conhecido como GLP, tem composição química diferente, mas ainda um gás à base de petróleo, tem um número de vantagens e desvantagens inerentes, bem como não-inerentes. A vantagem inerente de autogás sobre GNC é que requer muito menos compressão (20% do custo do GNV), é mais densa, pois é um líquido à temperatura ambiente e, portanto, requer tanques (consumidor) e compressores de combustível muito mais baratos do que GNC. . Em comparação com o GNL, não requer refrigeração (e, portanto, menos energia), ou problemas associados ao frio extremo, como congelamento. Como a NGV, também tem vantagens sobre a gasolina e o diesel em emissões mais limpas, além de menos desgaste dos motores em relação à gasolina. A principal desvantagem do GLP é a sua segurança. O combustível é volátil e os vapores são mais pesados ​​que o ar, o que faz com que eles se acumulem em um ponto baixo no caso de um vazamento, tornando-o muito mais perigoso de usar e mais cuidado é necessário no manuseio. Além disso, o GLP (40% de refino de petróleo bruto) é mais caro que o gás natural.

Vantagens atuais do poder do GLP sobre o GNV
Em lugares como os EUA, Tailândia e Índia, há cinco a dez vezes mais estações, tornando o combustível mais acessível do que as estações NGV. Outros países, como a Polônia, a Coréia do Sul e a Turquia, as estações de GLP e os automóveis são difundidos, enquanto os GNVs não são. Além disso, em alguns países, como a Tailândia, o combustível de varejo para GLP é consideravelmente mais barato em termos de custo.

Possibilidades futuras
Embora o ANG (gás natural adsorvido) ainda não tenha sido usado nas estações de fornecimento nem nos tanques de armazenamento do consumidor, sua baixa compactação (500psi vs 3600 psi) tem o potencial de reduzir os custos da infraestrutura de GNV e tanques de veículos.

Veículos alimentados a GNL

Uso de GNL para abastecer grandes caminhões rodoviários
O GNL está sendo avaliado e testado para aplicações rodoviárias, off-road, marítimas e ferroviárias. Existem problemas conhecidos com os tanques de combustível e a entrega de gás ao motor.

A China tem sido líder no uso de veículos de GNL com mais de 100.000 veículos movidos a GNL na estrada a partir de 2014.

Nos Estados Unidos, havia 69 centros de combustível de GNL para caminhões públicos em fevereiro de 2015. O Diretório Nacional de Caminhoneiros de 2013 lista aproximadamente 7.000 paradas de caminhões, sendo que aproximadamente 1% dos caminhonetes dos EUA têm GNL disponível.

Em 2013, a Dillon Transport anunciou que estava colocando 25 caminhões grandes de GNL em operação em Dallas, Texas. Eles estão reabastecendo em um centro público de combustível de GNL. No mesmo ano, a Raven Transportation anunciou que estava comprando 36 caminhões grandes de GNL para serem abastecidos por locais de combustíveis de energia limpa e a Lowe’s concluiu a conversão de uma de suas frotas dedicadas para caminhões movidos a GNL.

A UPS tinha mais de 1200 caminhões movidos a GNL nas estradas em fevereiro de 2015. A UPS tem 16.000 caminhões-trator em sua frota e 60 dos novos caminhões grandes 2014 serão colocados em operação na área de Houston, Texas, onde a UPS está construindo sua própria centro privado de combustível de GNL para evitar as linhas em centros de combustível de varejo. Em Amarillo, Texas e Oklahoma City, Oklahoma, a UPS está usando centros públicos de combustível.

A Clean Energy Fuels abriu várias LNG Fuel Lanes públicas ao longo da I-10 e afirma que a partir de junho de 2014 os caminhões movidos a GNL podem usar a rota de Los Angeles, Califórnia para Houston, Texas, reabastecendo exclusivamente em instalações públicas da Clean Energy Fuels. Em 2014, a Shell e os Centros de Viagem da América abriram o primeiro de uma rede planejada de estações de GNL de parada de caminhões nos EUA, em Ontário, Califórnia. De acordo com o centro de localização do centro de abastecimento de combustíveis alternativos, existem 10 postos de combustíveis públicos com capacidade para GNL na região metropolitana de Los Angeles, tornando-o o mercado metropolitano mais isolado. Em fevereiro de 2015, a Blu LNG tinha pelo menos 23 centros operacionais de combustível com capacidade para GNL em 8 estados, e a Clean Energy tinha 39 instalações públicas de GNL operacionais.

Como pode ser visto no local de rastreamento do centro de abastecimento de combustível alternativo, a partir do início de 2015 não há centros de combustível de GNL, públicos e privados, de Illinois às Montanhas Rochosas. Uma usina de produção de GNL da Noble Energy no norte do Colorado foi planejada para entrar em operação no primeiro trimestre de 2015 e ter uma capacidade de 100.000 galões de GNL por dia para operações on-road, off-road e de perfuração.

A partir de 2014, o combustível de GNL e os GNVs não alcançaram muito uso na Europa.

A American Gas & Technology foi pioneira no uso de liquefação no local usando a estação de tamanho van para acessar o Gás Natural a partir do tubo de serviço público e limpar, liquefazer, armazenar e dispensar. Suas estações produzem 300 a 5.000 galões de GNL por dia.

Uso de GNL para alimentar motores de alta potência / alto torque
Nos motores de combustão interna, o volume dos cilindros é uma medida comum da potência de um motor. Assim, um motor de 2000cc seria tipicamente mais potente que um motor de 1800cc, mas isso pressupõe que seja utilizada uma mistura semelhante de ar / combustível.

Se, através de um turbocompressor como exemplo, o motor de 1800cc estivesse a utilizar uma mistura ar-combustível significativamente mais densa de energia, então poderia produzir mais potência do que um motor de 2000cc a queimar uma mistura de ar-combustível menos densa. No entanto, os turbocompressores são complexos e caros. Assim, torna-se claro para os motores de alta potência / alto torque, um combustível que pode ser inerentemente usado para criar uma mistura ar-combustível mais densa de energia, porque um motor menor e mais simples pode ser usado para produzir a mesma potência.

Com os motores tradicionais a gasolina e diesel, a densidade de energia da mistura ar-combustível é limitada porque os combustíveis líquidos não se misturam bem no cilindro. Além disso, a gasolina e o diesel são auto-inflamáveis ​​a temperaturas e pressões relevantes para o projeto do motor. Uma parte importante do projeto do motor tradicional é projetar cilindros, relações de compressão e injetores de combustível de forma que a pré-ignição seja evitada, mas ao mesmo tempo o máximo de combustível possível pode ser injetado, ficar bem misturado e ainda ter tempo para completar o processo de combustão durante o golpe de energia.

O gás natural não se auto-inflama a pressões e temperaturas relevantes para o projeto tradicional de motores a gasolina e a diesel, proporcionando assim mais flexibilidade no projeto de um motor a gás natural. O metano, o principal componente do gás natural, possui uma temperatura de autoignição de 580C / 1076F, enquanto a auto-ignição da gasolina e do diesel em aproximadamente 250ºC e 210ºC, respectivamente.

Com um motor a gás natural comprimido (GNV), a mistura do combustível e do ar é mais eficaz, pois os gases normalmente se misturam bem em um curto período de tempo, mas em pressões de compressão típicas de GNV o combustível é menos denso do que a gasolina ou diesel Assim, o resultado final é uma mistura ar-combustível densa de energia mais baixa. Assim, para o mesmo motor de cilindrada, um motor a GNV sem turbocompressor é tipicamente menos potente que um motor a gasolina ou a diesel de tamanho similar. Por essa razão, os turbocompressores são populares em carros europeus de GNV. Apesar dessa limitação, o motor Cummins Westport ISX12G de 12 litros é um exemplo de um motor com CNG projetado para puxar cargas de tratores / reboques de até 80.000 libras, mostrando que o GNV pode ser usado na maioria das aplicações em caminhões rodoviários. Os motores originais ISX G incorporaram um turbocompressor para aumentar a densidade de energia do ar-combustível.

O GNL oferece uma vantagem exclusiva sobre o GNV para aplicações de alta potência mais exigentes, eliminando a necessidade de um turbocompressor. Como o GNL ferve a aproximadamente -160C, usando um trocador de calor simples, uma pequena quantidade de GNL pode ser convertida em sua forma gasosa a uma pressão extremamente alta com o uso de pouca ou nenhuma energia mecânica. Um motor de alta potência projetado adequadamente pode alavancar essa fonte de combustível gasoso de alta pressão de energia extremamente alta para criar uma mistura ar-combustível de densidade de energia mais alta do que pode ser eficientemente criada com um motor alimentado com GNV. O resultado final, quando comparado aos motores CNG, é a eficiência geral das aplicações de motores de alta potência quando a tecnologia de injeção direta de alta pressão é usada. O sistema de combustível Westport HDMI2 é um exemplo de uma tecnologia de injeção direta de alta pressão que não requer turbocompressor se for equipada com a tecnologia apropriada de trocador de calor de GNL. O motor de GNL de 13 litros da Volvo Trucks é outro exemplo de um motor de GNL que aproveita a tecnologia avançada de alta pressão.

A Westport recomenda GNV para motores de 7 litros ou menores e GNL com injeção direta para motores entre 20 e 150 litros. Para motores entre 7 e 20 litros, qualquer opção é recomendada. Veja o slide 13 da apresentação NGV BRUXELLES – INDUSTRY INNOVATION SESSION

Motores de alta potência nos campos de perfuração de petróleo, mineração, locomotivas e marinha foram ou estão sendo desenvolvidos. Paul Blomerous escreveu um artigo concluindo que até 40 milhões de toneladas por ano de LNG (aproximadamente 26,1 bilhões de galões / ano ou 71 milhões de galões / dia) poderiam ser necessários apenas para atender às necessidades globais dos motores de alta potência em 2025 a 2030 .

No final do primeiro trimestre de 2015, o Prometheus Energy Group Inc. alegou ter distribuído mais de 100 milhões de galões de GNL nos últimos quatro anos no mercado industrial, e continua a adicionar novos clientes.

Navios
O MV Isla Bella é o primeiro navio de contêineres movido a GNL do mundo. Às vezes, as transportadoras de GNL são alimentadas pelo boil-off de GNL de seus tanques de armazenamento, embora as transportadoras de GNL movidas a diesel também sejam comuns para minimizar a perda de carga e permitir um reabastecimento mais versátil.

Aeronave
Alguns aviões usam GNL para alimentar seus turbofans. As aeronaves são particularmente sensíveis ao peso e grande parte do peso de uma aeronave entra no carro de combustível para permitir o alcance. A baixa densidade de energia do gás natural, mesmo na forma líquida em comparação com os combustíveis convencionais, confere-lhe uma clara desvantagem para as aplicações de voo.

Composição química e conteúdo energético
Composição química
O principal componente do gás natural é o metano (CH4), a molécula de hidrocarboneto mais curta e mais leve. Também pode conter hidrocarbonetos gasosos mais pesados, como etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10), bem como outros gases, em quantidades variáveis. O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um contaminante comum, que deve ser removido antes da maioria dos usos.

Conteúdo energético
A combustão de um metro cúbico produz 38 MJ (10,6 kWh). O gás natural tem a maior relação energia / carbono de qualquer combustível fóssil e, portanto, produz menos dióxido de carbono por unidade de energia.

Armazenamento e transporte
Transporte
A maior dificuldade no uso do gás natural é o transporte. Os gasodutos naturais são econômicos e comuns em terra e em trechos de comprimento médio de água (como Langeled, Interconector e Oleoduto Transmediterrâneo), mas são impraticáveis ​​em grandes oceanos. Também são utilizados navios-tanque de gás natural liquefeito (GNL), navios-tanque ferroviários e caminhões-tanque.

Armazenamento
O GNV é tipicamente armazenado em recipientes de aço ou compostos a alta pressão (3000 a 4000 psi, ou 205 a 275 bar). Esses contêineres não são tipicamente controlados por temperatura, mas podem permanecer na temperatura ambiente local. Existem muitos padrões para cilindros de GNV, o mais popular é o ISO 11439. Para a América do Norte, o padrão é ANSI NGV-2.

As pressões de armazenamento de GNL são tipicamente em torno de 50-150 psi ou 3 a 10 bar. À pressão atmosférica, o GNL está a uma temperatura de -260 ° F (-162 ° C), no entanto, num tanque de veículo sob pressão a temperatura é ligeiramente superior (ver fluido saturado). As temperaturas de armazenamento podem variar devido à variação da composição e à pressão de armazenamento. O GNL é muito mais denso do que o estado altamente comprimido do GNC. Como consequência das baixas temperaturas, são utilizados tanques de armazenamento isolados a vácuo, tipicamente feitos de aço inoxidável, para conter o GNL.

O GNV pode ser armazenado a baixa pressão em uma forma conhecida como tanque ANG (Adsorbed Natural Gas) a 35 bar (500 psi, a pressão do gás em gasodutos) em vários materiais tipo esponja, como carvão ativado e metal-orgânico frameworks (MOFs). O combustível é armazenado em densidade de energia semelhante ou maior do que o GNV. Isso significa que os veículos podem ser reabastecidos da rede de gás natural sem compressão extra de gás, os tanques de combustível podem ser reduzidos e feitos de materiais mais leves e menos resistentes.

Kits de conversão
Kits de conversão para gasolina ou diesel para GNL / GNC estão disponíveis em muitos países, juntamente com a mão de obra para instalá-los. No entanto, o intervalo de preços e a qualidade da conversão variam enormemente.

Recentemente, as regulamentações envolvendo a certificação de instalações nos EUA foram reduzidas para incluir empresas privadas certificadas. Essas mesmas instalações de kit para GNV caíram para a faixa de mais de US $ 6.000 (dependendo do tipo de veículo).