211service.com
Renere langdistancemotorer suger diesel eller naturgas
Teknologi, der gør det muligt for dieselmotorer i stedet at køre primært på naturgas, kunne give en økonomisk måde for jernbaner og rederier at flytte deres enorme transportsystemer over til naturgas.
Billigere fragt: Dette GE-lokomotiv kan køre på både diesel og naturgas.
Et sådant skift kan sænke drivhusgasemissionerne, da naturgas, når den brændes, udleder 15 til 20 procent mindre kuldioxid end diesel. Det kan også spare afsendere penge og sænke omkostningerne ved afsendte varer, eftersom naturgasboomet i USA har gjort naturgas langt billigere end diesel (se Natural Gas Changes the Energy Map).
Økonomien er meget kraftfuld, siger Mark Lille , direktør for GE Global Research. Dieselbrændstof er et sted i størrelsesordenen 10 gange dyrere end naturgas pr. energienhed. Der skiftes overalt.
GIVE har udviklet lokomotivmotorer, der stadig bruger diesel, men som også kan køre på op til 80 procent naturgas. Det begyndte for nylig at teste lokomotiverne med godsjernbaneselskabet BNSF .
I mellemtiden har nogle vognmandsfirmaer udviklet lignende teknologi til langdistancelastbiler. I denne måned vil UPS for eksempel begynde at teste 10 dual-fuel lastbiler, der bruger teknologi fra Clean Air Power , et firma baseret i Leyland, England.
Virksomheder vil sandsynligvis finde dual-fuel-motorer mere fristende end naturgasmotorer, fordi chauffører kan vende tilbage til diesel, hvis naturgaspumper ikke er tilgængelige, eller hvis prisen på naturgas stiger igen. Den største bekymring for flåder er spørgsmålet om brændstofprisernes volatilitet, siger Amy Myers Jaffe , administrerende direktør for energi og bæredygtighed ved University of California, Davis. Så der er stor interesse for dual fuel.
Dieselmotorer kan laves til at køre på naturgas med relativt små modifikationer (se schweiziske forskere laver en 80 mpg hybrid). I en dieselmotor antændes brændstof og luft ikke med en gnist, som i benzinmotorer, men ved at komprimere dem, indtil de bliver varme nok til at forbrænde. Kompressionstænding, som processen kaldes, fungerer ikke godt med naturgas alene. Det er for svært at kontrollere præcis, hvornår forbrændingen opstår, og naturgassen kan detonere - eksplodere som en bombe - og beskadige motoren. I en dual-fuel-motor løses problemet ved at sprøjte en lille mængde diesel ind i motoren for at udløse forbrænding.
Den vigtigste tilføjelse, der er nødvendig for at konvertere en dieselmotor til en dual-fuel-motor, er et system til indsprøjtning af naturgassen. Ud over det er det mest et spørgsmål om at ændre forbrændingstidspunktet og luft-til-brændstof-forholdet via simple justeringer. GE-forskere har også designet et kontrolsystem, der tager højde for belastningen på motoren og omgivende temperaturer, og justerer forholdet mellem naturgas og diesel i overensstemmelse hermed. Dette kan for eksempel være nyttigt, når man kører et lokomotiv gennem en tunnel, hvor motoren varmer op til niveauer, der kan gøre naturgasforbrænding sværere at kontrollere. I dette tilfælde skifter GE-systemet automatisk til at bruge mindre naturgas.
Dual-fuel-teknologi er ikke ny – den blev demonstreret allerede i 1960'erne, siger Russell Goss, programleder for dual-fuel-teknologi hos Larve , som sælger dual-fuel generatorer. Men lave naturgaspriser har på det seneste øget efterspørgslen og fået motorfabrikanterne til at finjustere teknologien for at opfylde emissionskravene og fortrænge så meget diesel som muligt, samtidig med at ydeevnen bevares.
Teknologien har mangler. For det første kan de fleste dual-fuel-motorer ikke forbrænde mere end 65 til 80 procent naturgas. Imidlertid, Westport , baseret i British Columbia, har udviklet motorer, der kan køre på op til 95 procent naturgas. De bruger stadig diesel til at udløse forbrænding, men er optimeret til at køre på naturgas. I modsætning til de fleste dual-fuel-motorer kører de ikke godt på diesel alene. Udover at teste dual-fuel lokomotivet fra GE, tester BNSF et, der bruger Westport-teknologi.
Til applikationer, der kræver mindre strøm end store lastbiler og lokomotiver, er det muligt at bruge gnisttændte motorer, der kan køre på enten benzin eller naturgas. Selvom de er mindre kraftfulde, kan disse motorer bruge billigere emissionskontroludstyr.
Mens dual-fuel-teknologi kan lette en overgang til naturgas, vil en omfattende omstilling blive holdt op af de høje omkostninger til naturgasmotorer og manglen på brændstofinfrastruktur. Der er stadig få naturgaspumpestationer, især stationer, der laver den flydende naturgas (LNG), der er bedst til langdistance lastbilkørsel og jernbane.