211service.com
Schonere langeafstandsmotoren slurpen diesel of aardgas
Technologie waarmee dieselmotoren in plaats daarvan voornamelijk op aardgas kunnen draaien, zou een economische manier kunnen zijn voor spoorwegen en rederijen om hun enorme transportsystemen over te schakelen op aardgas.
Goedkopere vracht: Deze GE locomotief kan zowel op diesel als op aardgas rijden.
Een dergelijke verschuiving zou de uitstoot van broeikasgassen kunnen verlagen, aangezien aardgas bij verbranding 15 tot 20 procent minder koolstofdioxide uitstoot dan diesel. Het kan verladers ook geld besparen en de kosten van verzonden goederen verlagen, aangezien de aardgashausse in de Verenigde Staten aardgas veel goedkoper heeft gemaakt dan diesel (zie Natural Gas Changes the Energy Map).
De economie is erg krachtig, zegt Mark Little , directeur van GE Global Research. Dieselbrandstof is ergens in de orde van 10 keer duurder dan aardgas, per eenheid energie. Overal wordt er gewisseld.
GEVEN heeft locomotiefmotoren ontwikkeld die nog steeds diesel gebruiken, maar ook tot 80 procent aardgas kunnen gebruiken. Het is onlangs begonnen met het testen van de locomotieven bij de goederenspoorwegmaatschappij BNSF .
Ondertussen hebben sommige transportbedrijven vergelijkbare technologie ontwikkeld voor langeafstandsvrachtwagens. Deze maand begint UPS bijvoorbeeld met het testen van 10 dual-fuel trucks die gebruikmaken van technologie van Schone luchtmacht , een bedrijf gevestigd in Leyland, Engeland.
Bedrijven vinden dual-fuelmotoren waarschijnlijk aantrekkelijker dan motoren die alleen op aardgas rijden, omdat chauffeurs kunnen terugvallen op diesel als er geen aardgaspompen beschikbaar zijn of als de prijs van aardgas weer stijgt. De grootste zorg voor wagenparken is de kwestie van de volatiliteit van de brandstofprijzen, zegt Amy Myers Jaffe , uitvoerend directeur voor energie en duurzaamheid aan de Universiteit van Californië, Davis. Er is dus veel belangstelling voor dual fuel.
Dieselmotoren kunnen met relatief kleine aanpassingen op aardgas worden gemaakt (zie Zwitserse onderzoekers maken een hybride van 80 mpg). In een dieselmotor worden brandstof en lucht niet ontstoken met een vonk, zoals in benzinemotoren, maar door ze samen te drukken totdat ze heet genoeg worden om te verbranden. Compressie-ontsteking, zoals het proces wordt genoemd, werkt niet goed met alleen aardgas. Het is te moeilijk om precies te bepalen wanneer verbranding plaatsvindt, en het aardgas kan ontploffen - exploderen als een bom - en de motor beschadigen. Bij een dual-fuelmotor wordt het probleem opgelost door een kleine hoeveelheid diesel in de motor te injecteren om de verbranding op gang te brengen.
De belangrijkste toevoeging die nodig is om een dieselmotor om te bouwen naar een dual-fuelmotor, is een systeem om het aardgas te injecteren. Verder is het vooral een kwestie van het veranderen van de verbrandingstiming en de lucht-brandstofverhouding via eenvoudige aanpassingen. GE-onderzoekers hebben ook een regelsysteem ontworpen dat rekening houdt met de belasting van de motor en de omgevingstemperaturen, en de verhouding tussen aardgas en diesel dienovereenkomstig aanpast. Dit kan bijvoorbeeld handig zijn bij het rijden met een locomotief door een tunnel, waar de motor zo heet wordt dat de verbranding van aardgas moeilijker te regelen is. In dit geval schakelt het GE-systeem automatisch over op het gebruik van minder aardgas.
Dual-fueltechnologie is niet nieuw - het werd al in de jaren zestig gedemonstreerd, zegt Russell Goss, programmamanager voor dual-fueltechnologie bij rups , die dual-fuel generatoren verkoopt. Maar door de lage aardgasprijzen is de vraag recentelijk toegenomen en hebben motorfabrikanten de technologie verfijnd om aan de emissie-eisen te voldoen en zoveel mogelijk diesel te verdringen met behoud van de prestaties.
De technologie heeft wel tekortkomingen. Om te beginnen kunnen de meeste dual-fuelmotoren niet meer dan 65 tot 80 procent aardgas verbranden. Echter, Westport , gevestigd in British Columbia, heeft motoren ontwikkeld die tot 95 procent aardgas kunnen gebruiken. Ze gebruiken nog steeds diesel om de verbranding op gang te brengen, maar zijn geoptimaliseerd om op aardgas te werken. In tegenstelling tot de meeste dual-fuelmotoren lopen ze niet goed op diesel alleen. Naast het testen van de dual-fuel locomotief van GE, test BNSF er een die gebruik maakt van Westport-technologie.
Voor toepassingen die minder vermogen nodig hebben dan grote vrachtwagens en locomotieven, is het mogelijk om motoren met vonkontsteking te gebruiken die op benzine of aardgas kunnen lopen. Hoewel ze minder krachtig zijn, kunnen deze motoren goedkopere emissiebeheersingsapparatuur gebruiken.
Hoewel dual-fueltechnologie een overgang naar aardgas zou kunnen vergemakkelijken, zal een uitgebreide omschakeling worden opgehouden door de hoge kosten van aardgasmotoren en het gebrek aan brandstofinfrastructuur. Er zijn nog maar weinig pompstations voor aardgas, vooral stations die het vloeibare aardgas (LNG) maken dat het beste is voor langeafstandsvervoer over de weg en per spoor.