Природный газ

Природный газ (NGV) является альтернативным топливным транспортным средством, которое использует сжатый природный газ (СПГ) или сжиженный природный газ (СПГ). Транспортные средства на природном газе не следует путать с автомобилями, работающими на сжиженном нефтяном газе (главным образом пропаном), который является топливом с принципиально различным составом.

В транспортном средстве, работающем на природном газе, энергия выделяется при сжигании топлива метана (CH4) в основном с использованием кислорода (O2) из ​​воздуха в CO2 и водяного пара (H2O) в двигателе внутреннего сгорания. Метан – самый чистый сжигающий углеводород, и многие загрязняющие вещества, присутствующие в природном газе, удаляются у источника.

Безопасное, удобное и экономичное хранение газа и заправка топливом являются более сложной задачей по сравнению с бензиновыми и дизельными транспортными средствами, поскольку в природном газе находятся под давлением и / или – в случае СПГ – резервуар должен быть холодным. Это делает LNG непригодным для автомобилей, которые не часто используются. Более низкая плотность энергии газов по сравнению с жидким топливом в значительной степени смягчается высоким сжижением или сжижением газа, но требует компромисса с точки зрения размера / сложности / веса контейнера для хранения, диапазона транспортного средства между остановками дозаправки, и время дозаправки.

Хотя подобные технологии хранения могут использоваться, и аналогичные компромиссы могут применяться к водородному транспортному средству в рамках предлагаемой новой водородной экономики, метан в качестве газообразного топлива является более безопасным, чем водород, из-за его низкой воспламеняемости, низкой коррозионной активности и лучшей герметичности из-за увеличения молекулярной массы / размера, что приводит к более низким ценам аппаратных решений на основе проверенных технологий и конверсий. Ключевым преимуществом использования природного газа является наличие в принципе большей части инфраструктуры и цепочки поставок, которая не взаимозаменяема с водородом. Метан в настоящее время в основном поступает из невозобновляемых источников, но может поставляться или производиться из возобновляемых источников, предлагая чистую нейтральную углеродную мобильность. На многих рынках, особенно в Северной и Южной Америке, природный газ может торговать с дисконтом к другим ископаемым топливным продуктам, таким как бензин, дизельное топливо или уголь, или же быть менее ценным побочным продуктом, связанным с их производством, которое должно быть ликвидировано. Многие страны также предоставляют налоговые льготы для автомобилей, работающих на природном газе, из-за экологических выгод для общества. Более низкие эксплуатационные расходы и государственные стимулы для сокращения загрязнения от тяжелых транспортных средств в городских районах привели к принятию NGV для коммерческого и общественного использования, т.е. грузовых автомобилей и автобусов.

Многие факторы сдерживают популяризацию NGV для индивидуальных приложений мобильности, то есть частных транспортных средств, в том числе: относительно цен и экологически чистых, но удобных для частных лиц; хорошие прибыли и налоги, извлекаемые из небольших серийных продаж добавленной стоимости, фирменных бензиновых и дизельных топлив через установленные торговые каналы и нефтеперерабатывающие заводы; устойчивости и безопасности в отношении увеличения запасов газа в городских районах; двойное использование сетей распределения коммунальных услуг, первоначально построенных для снабжения дома газом и распределения затрат на расширение сети; нежелание, усилие и затраты, связанные с переключением; престиж и ностальгия, связанные с нефтяными транспортными средствами; боязнь избыточности и нарушения. Особой проблемой может быть тот факт, что в настоящее время нефтеперерабатывающие заводы создаются для производства определенной смеси топлива из сырой нефти. Авиационное топливо, вероятно, останется топливом выбора для самолетов из-за их весовой чувствительности в обозримом будущем.

Во всем мире к 2016 году было 24,452 млн. НГП, во главе с Китаем (5,0 млн.), Ираном (4,0 млн.), Индией (3,045 млн.), Пакистаном (3,0 млн.), Аргентиной (2,295 млн.), Бразилией (1,781 млн.) И Италией (1,001 млн.). Азиатско-Тихоокеанский регион возглавляет мир с 6,8 млн. Автомобилей, за ним следуют Латинская Америка с 4,2 млн. Человек. В Латинской Америке почти 90% NGV имеют двухтопливные двигатели, позволяющие этим автомобилям работать на бензине или в СПГ. В Пакистане почти каждое транспортное средство, преобразованное в альтернативное топливо (или изготовленное для), обычно сохраняет способность работать на бензине.

По состоянию на 2016 год в США был флот из 160 000 автомобилей НГ, в том числе 3 176 автомобилей сжиженного природного газа. Другие страны, в которых популярны автобусы с природным газом, включают Индию, Австралию, Аргентину, Германию и Грецию. В странах ОЭСР насчитывается около 500 000 автомобилей СПГ. Доля рынка NGV в Пакистане в 2010 году составила 61,1%, затем Армения – более 77% (2014 год), а в Боливии – 20%. Количество заправочных станций NGV также увеличилось до 18202 по всему миру по состоянию на 2010 год, что на 10,2% больше, чем в предыдущем году.

Существующие транспортные средства с бензиновым двигателем могут быть преобразованы для работы на СПГ или СПГ и могут быть выделены (работает только на природном газе) или биотопливе (работает на бензине или природном газе). Дизельные двигатели для тяжелых грузовых автомобилей и автобусов также могут быть преобразованы и могут быть выделены с добавлением новых головок, содержащих системы искрового зажигания, или могут работать на смеси дизельного топлива и природного газа, причем основным топливом является природный газ и небольшая сумма дизельного топлива, используемого в качестве источника воспламенения. Также возможно генерировать энергию в небольшой газовой турбине и соединять газовый двигатель или турбину с небольшой электрической батареей для создания гибридного автомобиля с электроприводом. Все большее число автомобилей по всему миру производится на СПГ крупными автопроизводителями. До недавнего времени Honda Civic GX была единственным NGV, коммерчески доступным на рынке США. Совсем недавно Ford, General Motors и Ram Trucks получили предложения по биотопливу в своей линейке автомобилей. В 2006 году бразильское подразделение FIAT представило топливо Fiat Siena Tetra, четырехцилиндровый автомобиль, который может работать на природном газе (СПГ).

Заправочные станции NGV могут быть расположены в любом месте, где существуют линии природного газа. Компрессоры (CNG) или установки для сжижения (LNG) обычно строятся в больших масштабах, но возможны небольшие заправочные станции CNG. Компания под названием FuelMaker впервые разработала такую ​​систему под названием Phill Home Refueling Appliance (известная как «Phill»), которую они разработали в сотрудничестве с Honda для американской модели GX. Фил теперь производится и продается BRC FuelMaker, подразделением Fuel Systems Solutions, Inc.

СПГ может быть сгенерирована и использована для объемного хранения и трубопроводного транспорта возобновляемой энергии, а также должна быть смешана с биометаном, который сам по себе является биогазом на полигонах или анаэробным перевариванием. Это позволило бы использовать СПГ для мобильности без увеличения концентрации углерода в атмосфере. Это также позволило бы продолжать использовать автомобили СПГ, в настоящее время работающие на невозобновляемых ископаемых видах топлива, которые не устаревают, когда более строгие правила выбросов CO2 предусмотрены для борьбы с глобальным потеплением.

Несмотря на свои преимущества, использование транспортных средств на природном газе имеет ряд ограничений, включая хранение топлива и инфраструктуру, доступную для доставки и распределения на заправочных станциях. СПГ следует хранить в баллонах высокого давления (рабочее давление 3000 psi до 3600 psi), а СПГ следует хранить в криогенных цилиндрах (от -260 до -200 футов). Эти баллоны занимают больше места, чем бензиновые или дизельные цистерны, которые можно формовать в сложных формах, чтобы хранить больше топлива и использовать меньше пространства на транспортном средстве. Танки СПГ обычно располагаются в багажнике автомобиля или на пикапе, уменьшая пространство, доступное для другого груза. Эту проблему можно решить, установив резервуары под кузовом транспортного средства или на крыше (типичные для автобусов), оставляя свободные грузовые зоны. Как и в случае с другими альтернативными видами топлива, другими препятствиями для широкого использования НГП являются распределение природного газа на заправочных станциях и на заправочных станциях, а также низкое количество станций СПГ и СПГ.

Автомобили с приводом от СПГ считаются более безопасными, чем автомобили с бензиновым двигателем.

СПГ / СПГ в качестве топлива для автомобилей

Доступные производственные автомобили
Существующие транспортные средства с бензиновым двигателем могут быть преобразованы для работы на СПГ или СПГ и могут быть выделены (работает только на природном газе) или биотопливе (работает на бензине или природном газе). Тем не менее, все большее число автомобилей по всему миру производится для работы на СПГ. До недавнего времени Honda Civic GX, которая теперь прекратила свою деятельность, была единственным NGV, коммерчески доступным на рынке США. Совсем недавно Ford, General Motors и Ram Trucks получили предложения по биотопливу в своей линейке автомобилей. Подход Форда заключается в том, чтобы предлагать комплект для биотоплива как заводскую опцию, а затем клиент выбирает авторизованного партнера для установки оборудования для природного газа. Выбор варианта биотоплива GM отправляет HD-пикапы с бензиновым двигателем 6.0L в IMPCO в Индиане, чтобы поднять автомобиль на работу на СПГ. Ram в настоящее время является единственным производителем пикапов с действительно установленной на заводе CNG би-топливной системой, доступной на американском рынке.

За пределами США GM Brasil представила двигатель MultiPower в 2004 году, который был способен использовать в качестве топлива СПГ, спирт и бензин (смесь E20-E25) и использовался в модели Chevrolet Astra 2.0 2005 года, нацеленной на рынок такси. В 2006 году бразильское подразделение FIAT представило топливо Fiat Siena Tetra, четырехколесный автомобиль, разработанный под Magneti Marelli Fiat Brazil. Этот автомобиль может работать на природном газе (СПГ); 100% этанол (E100); E20 – E25 бензиновая смесь, обязательный бензин Бразилии; и чистый бензин, хотя он больше не доступен в Бразилии, он используется в соседних странах.

В 2015 году Honda объявила о своем решении отказаться от коммерциализации транспортных средств, работающих на природном газе, чтобы сосредоточиться на разработке нового поколения электрифицированных автомобилей, таких как гибриды, электрические электромобили и водородные двигатели на топливных элементах. С 2008 года Honda продала около 16 000 автомобилей на природном газе, главным образом для такси и коммерческих флотов.

Различия между СПГ и СПГ топливом
Хотя СПГ и СПГ считаются НГП, технологии сильно различаются. Заправочное оборудование, стоимость топлива, насосы, резервуары, опасности, капитальные затраты все разные.

Одна вещь, которую они разделяют, заключается в том, что из-за двигателей, изготовленных для бензина, для обоих из них требуются управляемые компьютером клапаны для управления топливными смесями, которые часто являются запатентованными и специфичными для изготовителя. Для двигателей сжиженного нефтяного газа и сжиженного нефтяного газа технология заправки топливом для двигателей с двигателем одинакова.

CNG как авто топливо
CNG или сжатый природный газ, хранится при высоком давлении, от 3000 до 3600 фунтов на квадратный дюйм (от 21 до 25 МПа). Необходимый резервуар является более массивным и дорогостоящим, чем обычный топливный бак. Коммерческие автозаправочные станции по требованию более дорогие, чем станции СПГ, из-за энергии, необходимой для сжатия, компрессору требуется в 100 раз больше электроэнергии, однако медленное заполнение (много часов) может быть экономически выгодным с станций СПГ [отсутствует цитата – начальное сжижение природного газа путем охлаждения требует больше энергии, чем сжатие газа]. Время заполнения резервуара СПГ сильно зависит от станции. Домовые автозаправочные станции обычно заполняют примерно 0,4 ГПГ / час. Станции «Fast-fill» могут заправлять 10 GGE-баком через 5-10 минут. Кроме того, из-за более низкой плотности энергии диапазон на СПГ ограничен сравнением с СПГ. Состав газа и пропускная способность, позволяющие, можно подключить коммерческие заправочные станции СПГ к городским газовым сетям или разрешить домашнее заправку автомобилей СПГ непосредственно с использованием газового компрессора. Как и в случае с автомобильной батареей, цистерна для сжиженного нефтяного газа может удвоиться в качестве устройства хранения энергии на дому, и компрессор может питаться в разы, когда имеется избыточная / свободная возобновляемая электроэнергия.

СПГ в качестве автомобильного топлива
СПГ или сжиженный природный газ – это природный газ, который был охлажден до такой степени, что он является криогенной жидкостью. В жидком состоянии он еще более чем в 2 раза плотнее, чем СПГ. СПГ обычно отпускают из емкостей для хранения на заправочных станциях СПГ со скоростью, превышающей 20 ДГЭ / мин. Иногда СПГ производится локально из коммунальной трубы. Из-за своей криогенной природы он хранится в специально сконструированных изолированных резервуарах. Вообще говоря, эти резервуары работают при довольно низких давлениях (около 70-150 фунтов на квадратный дюйм) по сравнению с СПГ. В топливной системе установлен испаритель, который превращает СПГ в газ (который можно просто считать СПГ с низким давлением). При сравнении строительства коммерческой станции СПГ с станцией СПГ коммунальная инфраструктура, капитальные затраты и электричество в значительной степени способствуют СПГ по СПГ. Имеются существующие станции LCNG (как СПГ, так и СПГ), где топливо хранится как СПГ, затем испаряется до СПГ по запросу. Станции LCNG требуют меньших капитальных затрат, чем станции CNG с быстрым заполнением, но больше, чем станции СПГ.

Преимущества перед бензином и дизельным топливом
СПГ – и особенно СПГ – имеет тенденцию к коррозии и износу деталей двигателя менее быстро, чем бензин. Таким образом, довольно часто приходится находить NGV с дизельными двигателями с высокими пролетами (более 500 000 миль). CNG также выделяет на 20-29% меньше CO2, чем дизельное топливо и бензин. Выбросы более чистые, с более низкими выбросами углерода и более низкими выбросами твердых частиц на эквивалентную дистанцию. Как правило, меньше теряется топливо. Однако необходимо учитывать стоимость (денежную, экологическую, существующую инфраструктуру) распределения, сжатия, охлаждения.

Собственные преимущества / недостатки мощности автогаза (LPG) и NGV
Autogas, также известный как LPG, имеет различный химический состав, но все же газообразный на нефтяной основе, имеет ряд неотъемлемых преимуществ и недостатков, а также неинтегрированных. Врожденным преимуществом автогаза над СПГ является то, что он требует гораздо меньшего сжатия (20% от стоимости СПГ), более плотный, поскольку он является жидкостью при комнатной температуре и, следовательно, требует гораздо более дешевых резервуаров (потребителей) и топливных компрессоров (поставщиков), чем СПГ , По сравнению с СПГ, он не требует охлаждения (и, следовательно, меньше энергии), или проблем, связанных с экстремальным холодом, таких как обморожение. Как и NGV, он также имеет преимущества перед бензином и дизельным топливом в более чистых выбросах, а также меньший износ двигателей над бензином. Основным недостатком сжиженного нефтяного газа является его безопасность. Топливо является летучим, а пары тяжелее воздуха, что заставляет их собираться на низком месте в случае утечки, что делает его гораздо более опасным для использования, и при обращении с ним требуется больше внимания. Кроме того, LPG (40% от переработки сырой нефти) дороже природного газа.

Текущие преимущества мощности LPG по сравнению с NGV
В таких местах, как США, Таиланд и Индия, в пять-десять раз больше станций, что делает топливо более доступным, чем станции NGV. Другие страны, такие как Польша, Южная Корея и Турция, станции СНГ и автомобили, широко распространены, а NGV – нет. Кроме того, в некоторых странах, таких как Таиланд, топливо для сжиженного нефтяного газа значительно дешевле.

Будущие возможности
Хотя ANG (адсорбированный природный газ) еще не использовался ни в обслуживающих станциях, ни в резервуарах для хранения товаров, его низкое сжатие (500 фунтов на квадратный дюйм против 3600 фунтов на квадратный дюйм) может снизить затраты на инфраструктуру NGV и автомобильные цистерны.

Транспортные средства, работающие на СПГ

Использование СПГ для перевозки больших внедорожников
LNG оценивается и тестируется на внедорожные грузовые, внедорожные, морские и железнодорожные перевозки. Известны проблемы с топливными баками и подачей газа в двигатель.

Китай был лидером в использовании автомобилей сжиженного нефтяного газа с более чем 100 000 автомобилей с приводом на сжиженном газе на дороге с 2014 года.

В Соединенных Штатах с февраля 2015 года насчитывалось 69 общественных грузовых СПГ-топливных центров. В каталоге National Trucker’s Catalog 2013 года насчитывается около 7 000 грузовиков, поэтому около 1% грузовых автомобилей США имеют СПГ.

В 2013 году компания Dillon Transport объявила о том, что в Далласе в Техасе было поставлено 25 грузовых автомобилей сжиженного природного газа. Они заправляются в общественном топливном центре для СПГ. В том же году Raven Transportation объявила, что они покупают 36 больших грузовых автомобилей сжиженного природного газа, которые будут использоваться в местах с чистым энергетическим топливом, а Лоу закончит преобразовывать один из своих специализированных флотов в автобазы сжиженного природного газа.

В феврале в ИБП было задействовано более 1200 самосвалов сжиженного природного газа. ИБП имеет в своем флоте 16 000 тракторных грузовиков, а 60 новых грузовиков большой грузоподъемности 2014 года будут введены в эксплуатацию в районе Хьюстон, штат Техас, где ИБП строит собственные частный топливный центр СПГ, чтобы избежать линий в розничных торговых центрах. В Амарилло, Техас и Оклахома-Сити, Оклахома, ИБП использует общественные топливные центры.

«Чистое топливо для энергетики» открыло несколько общественных LNG Fuel Lanes по I-10 и утверждает, что по состоянию на июнь 2014 года грузовики, работающие на СПГ, могут использовать маршрут из Лос-Анджелеса, Калифорнии в Хьюстон, штат Техас, заправляясь исключительно на общественных объектах Clean Energy Fuels. В 2014 году «Шелл» и «Путевые центры Америки» открыли первую из запланированных сетей станций сжиженного газа в США в Онтарио, штат Калифорния. На участке слежения за альтернативным топливным заправочным центром в большей части Лос-Анджелеса расположено 10 СПГ-станций, которые делают его самым популярным рынком метро. По состоянию на февраль 2015 года у Blu LNG имеется по меньшей мере 23 эксплуатационных СПГ, работающих в топливных центрах, в 8 государствах, а в «Чистой Энергии» – 39 действующих общественных объектов СПГ.

Как видно на альтернативном участке слежения за топливным топливом, по состоянию на начало 2015 года из Иллинойса в Скалистые горы отсутствуют государственные топливные центры сжиженного природного газа. Завод по производству сжиженного природного газа Noble Energy в северной части штата Колорадо планировался в режиме онлайн в первом квартале 2015 года и иметь пропускную способность в 100 000 галлонов СПГ в день для дорожных, внедорожных и буровых работ.

По состоянию на 2014 год, топливо для сжиженного природного газа и NGV не пользовались большим спросом в Европе.

American Gas & Technology впервые применила сжижение на месте, используя станцию ​​размера van, чтобы получить доступ к природному газу из коммунальной трубы и очистить, сжижать, хранить и распределять его. Их станции составляют 300-5 000 галлонов СПГ в день.

Использование СПГ для заправки двигателей с высокой мощностью и высоким крутящим моментом
В двигателях внутреннего сгорания объем цилиндров является общей мерой мощности двигателя. Таким образом, двигатель мощностью 2000 куб. См., Как правило, будет более мощным, чем двигатель мощностью 1800 куб. См, но предполагается, что используется аналогичная воздушно-топливная смесь.

Если, например, в турбокомпрессоре двигатель 1800 см3 использовал воздушно-топливную смесь, которая была значительно более плотной в плане энергии, то она могла бы производить больше энергии, чем двигатель мощностью 2000 куб. См, сжигающий менее энергичную воздушно-топливную смесь. Однако турбокомпрессоры являются сложными и дорогими. Таким образом, для двигателей с высокой мощностью и высоким крутящим моментом становится понятно, что топливо, которое по своей сути может использоваться для создания более энергоемкой воздушно-топливной смеси, является предпочтительным, поскольку для получения такой же мощности может использоваться меньший и простой двигатель.

С традиционными бензиновыми и дизельными двигателями плотность энергии воздушно-топливной смеси ограничена, потому что жидкое топливо плохо смешивается в цилиндре. Кроме того, бензин и дизель автоматически зажигаются при температурах и давлениях, имеющих отношение к конструкции двигателя. Важной частью традиционного дизайна двигателя является проектирование цилиндров, коэффициентов сжатия и топливных форсунок, так что предотвращается предварительное зажигание, но в то же время можно впрыскивать как можно больше топлива, хорошо перемешать и еще успевать завершить процесс сгорания во время хода мощности.

Природный газ не подвергается самовоспламенению при давлениях и температурах, связанных с традиционным дизайном бензина и дизельного двигателя, что обеспечивает большую гибкость при проектировании двигателя с природным газом. Метан, основной компонент природного газа, имеет температуру самовоспламенения 580C / 1076F, тогда как бензин и дизель-аутогнит при приблизительно 250 ° C и 210 ° C соответственно.

С сжатым двигателем природного газа (СПГ) смешивание топлива и воздуха является более эффективным, поскольку газы обычно хорошо перемешиваются в течение короткого периода времени, но при типичных давлениях сжатия сжатого воздуха само топливо меньше энергии, чем бензин или дизельное топливо таким образом, конечным результатом является низкоэнергетическая плотная воздушно-топливная смесь. Таким образом, для того же двигателя с рабочим объемом цилиндра двигатель с двигателем без CNC с турбонаддувом, как правило, менее мощный, чем бензиновый или дизельный двигатель аналогичного размера. По этой причине турбокомпрессоры пользуются популярностью на европейских автомобилях СПГ. Несмотря на это ограничение, 12-литровый двигатель Cummins Westport ISX12G является примером двигателя с поддержкой СПГ, предназначенного для вытягивания тягачей / прицепов до 80 000 фунтов, что показывает, что СПГ можно использовать в большинстве, если не во всех грузовых автомобилях. Оригинальные двигатели ISX G включили турбонагнетатель для повышения плотности энергии воздушного топлива.

LNG предлагает уникальное преимущество перед CNG для более требовательных приложений с высокой мощностью, устраняя необходимость в турбокомпрессоре. Поскольку СПГ кипит при температуре приблизительно -160 ° С, используя простой теплообменник, небольшое количество СПГ может быть преобразовано в его газообразную форму при чрезвычайно высоком давлении с использованием небольшой или никакой механической энергии. Правильно спроектированный двигатель с высокой мощностью может использовать этот источник энергии с высоким газопотреблением с очень высоким давлением, чтобы создать воздушно-топливную смесь с более высокой плотностью энергии, чем это может быть эффективно создано с двигателем с CNG-двигателем. Конечный результат по сравнению с двигателями CNG – это более общая эффективность в высокомощных двигателях при использовании технологии прямого впрыска под высоким давлением. Топливная система Westport HDMI2 является примером технологии прямого впрыска под высоким давлением, которая не требует турбокомпрессора, если она объединяется с соответствующей технологией теплообменника сжиженного природного газа. 13-литровый LNG-двигатель Volvo Trucks является еще одним примером двигателя LNG, использующего передовые технологии высокого давления.

Westport рекомендует СПГ для двигателей объемом 7 литров или меньше и СПГ с прямой впрыском для двигателей от 20 до 150 литров. Рекомендуется использовать двигатели от 7 до 20 литров. См. Слайд 13 из презентации NGV BRUXELLES – INDUSTRY INNOVATION SESSION

Были разработаны или разрабатываются двигатели с высокой мощностью в буровых, горнодобывающих, локомотивных и морских месторождениях. Пол Бламеуус написал документ, в котором содержится до 40 миллионов тонн в год СПГ (примерно 26,1 млрд. Галлонов в год или 71 млн. Галлонов в день), что может потребоваться только для удовлетворения глобальных потребностей двигателей с высокой мощностью к 2025 году до 2030 года ,

По состоянию на конец 1 квартала 2015 года компания Prometheus Energy Group Inc заявила, что поставила более 100 миллионов галлонов СПГ в течение предыдущих 4 лет на промышленный рынок и продолжает добавлять новых клиентов.

Суд
MV Isla Bella – первый в мире контейнерный корабль с СПГ. Перевозчики СПГ иногда питаются от сжигания СПГ из своих резервуаров для хранения, хотя носители сжиженного природного газа с дизельным двигателем также являются общими для сведения к минимуму потери груза и обеспечения более универсальной заправки.

Самолет
Некоторые самолеты используют СПГ для питания своих турбовентиляторов. Самолеты особенно чувствительны к весу, и большая часть веса самолета входит в топливную каретку, чтобы обеспечить дальность полета. Низкая плотность энергии природного газа, даже в жидкой форме по сравнению с обычными видами топлива, создает для него отличительный недостаток для полетов.

Химический состав и энергетическое содержание
Химический состав
Основным компонентом природного газа является метан (CH4), самая короткая и самая легкая молекула углеводородов. Он может также содержать более тяжелые газообразные углеводороды, такие как этан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10), а также другие газы в различных количествах. Сульфид водорода (H2S) является обычным загрязнителем, который необходимо удалить до большинства применений.

Энергетическое содержание
Сжигание одного кубометра дает 38 МДж (10,6 кВтч). Природный газ имеет наивысшее соотношение энергии / углерода любого ископаемого топлива и, следовательно, дает меньше углекислого газа на единицу энергии.

Хранение и транспортировка
Транспорт
Основной трудностью в использовании природного газа является транспортировка. Трубопроводы природного газа являются экономичными и распространенными на суше и на протяженных участках средней протяженности (например, Langeled, Interconnector и Trans-Mediterranean Pipeline), но непрактичны в больших океанах. Также используются танкерные суда сжиженного природного газа (СПГ), железнодорожные цистерны и автоцистерны.

Место хранения
СПГ обычно хранится в стальных или композитных емкостях при высоком давлении (от 3000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм или от 205 до 275 бар). Эти контейнеры, как правило, не контролируются температурой, но могут оставаться при местной температуре окружающей среды. Существует множество стандартов для баллонов с CNG, наиболее популярным из которых является ISO 11439. Для Северной Америки стандартом является ANSI NGV-2.

Давление хранения СПГ обычно составляет около 50-150 фунтов на квадратный дюйм или от 3 до 10 бар. При атмосферном давлении СПГ находится при температуре -260 ° F (-162 ° C), однако в баке транспортного средства под давлением температура несколько выше (см. Насыщенную жидкость). Температура хранения может изменяться из-за различного состава и давления хранения. СПГ намного плотнее, чем даже сильно сжатое состояние СПГ. Вследствие низких температур для хранения СПГ используются вакуумные изолированные резервуары, обычно изготовленные из нержавеющей стали.

СПГ можно хранить при более низком давлении в форме, известной как резервуар ANG (адсорбированный природный газ) под давлением 35 бар (500 фунтов на квадратный дюйм, давление газа в газопроводах) в различных губчатых материалах, таких как активированный уголь и металлоорганические (MOF). Топливо хранится при одинаковой или большей плотности энергии, чем СПГ. Это означает, что транспортные средства могут заправляться топливом из сети природного газа без дополнительного сжатия газа, топливные баки могут быть уменьшены и изготовлены из более легких и менее прочных материалов.

Конверсионные наборы
Во многих странах имеются комплекты конверсии для бензина или дизельного топлива для СПГ / СПГ, а также для их установки. Однако диапазон цен и качество конверсии сильно различаются.

В последнее время правила, связанные с сертификацией установок в США, были ослаблены, чтобы включать сертифицированные частные компании, те же комплекты установок для СПГ упали до диапазона $ 6000 + (в зависимости от типа транспортного средства).