A CNG (Compressed Natural Gas), vagy más néven sűrített földgáz nagy nyomás alatt tárolt szénhidrogén gázok elegye, amelyet a gépjárművek üzemanyagaként használnak.

Összetétel
A földgáz különféle szénhidrogén vegyületekből áll. Tartalmának általában 90%-a metán (CH4). Tartalmaz továbbá etánt (C2H6), propánt (C3H8), butánt (C4H10), szén-dioxidot (CO2) és nitrogént (N2).

Tárolás, szállítás
A földgázt vezetékhálózaton juttatják el a háztartási és az ipari fogyasztókhoz. A motor-hajtóanyagként használt gáz azonos minőségű a háztartásokban használttal. A töltőállomáson ezt a gázt nagynyomású kompresszorral 250 bar nyomásra sűrítik, és így tankolják a járművekbe. Az autógázpalackban a földgáz nyomása változik a hőmérsékletingadozás következtében, de ez motorüzemelés szempontjából figyelmen kívül hagyható. A járművekben a gáztartályok hengeres vagy gömbölyű alakúak, hogy a konténerek falait egyenletes nyomás terhelje. A névleges nyomás általában 200 bar. A földgáz fűtőértéke településenként eltérhet, de egy településen belül az eltérés 5%-nál nem lehet nagyobb.

Tulajdonságok

Élettani hatások
Belélegzése nem okoz mérgezést, nem tartalmaz mérgező összetevőket. Nagy mennyiségben azonban oxigénhiányt okozhat.

Technológia
A CNG-t Otto-motorokban (benzinüzemű), valamint Diesel-motorokban is lehet használni. A sovány gázt felhasználó Otto-motorok nagyobb hatásfokot tudnak elérni a sztöchiometrikus Otto-motorokkal összehasonlítva, magasabb NOX és szénhidrogén kibocsátás árán. Az elektronikusan vezérelt sztöchiometrikus motorok alacsonyabb emissziót biztosítanak és a lehető legmagasabb teljesítmény kibocsátását teszik lehetővé, különösen EGR-rel (amikor a kipufogógáz egy részét visszavezetik a szívó ágba), turbótöltéssel, intercoolerrel, valamint három utas katalizátoros konverterrel kombinálva, de az üzemanyag fogyasztásuk magasabb és a hőhasznosításuk alacsonyabb.

A megfelelően kialakított sűrített földgázzal működő motor a benzinmotorral összehasonlítva a legmagasabb tengely-teljesítményt nyújtja, mert a sűrített földgáz oktánszáma magasabb, mint a benziné.
A CNG-tartályok alacsony (ún. „lassú töltés”), vagy magas nyomáson (ún. „gyors töltés") tölthetők fel. A különbséget a töltőállomáson érvényes ár és a töltési idő jelenti. A műszaki lehetőség napjainkban már adott az éjszakai feltöltésre a normál gázhálózaton keresztül is, de ez számos országban nem engedélyezett, így köztük hazánkban sem.
A CNG-hengereket acélból, alumíniumból, vagy műanyagból készítik. A könnyű kompozitból (ún. szénszállal erősített műanyag tartály) készült hengerek különösen előnyösek járműveknél, mivel a súlyuk jelentősen kisebb, azaz sokkal könnyebbek, mint a korábbi generációs alumínium tartályok, ez pedig kevesebb üzemanyag-felhasználást eredményez. A CNG-tartályok általában az ISO 11439-es szabvány előírásainak felelnek meg.
Az Otto-motorokhoz alkalmazható CNG-berendezés tartalmaz egy nyomásszabályzót (ami átalakítja a sűrített gázt), egy gázkeverőt, vagy gázinjektort (üzemanyagmérő berendezés). A korábbi generációs CNG-hez tartozó kit Venturi típusú gázkeverővel kombinálva a Venturi-hatás elvén működik. A léptetőmotor az átáramló gáz mennyiségét szabályozza az oxigén szenzor jelének folyamatos felhasználásával. Az újabb CNG-berendezések elektronikusan többpontos befecskendezéssel működnek, hasonlóan a napjainkban használt autókban működő gázolaj-befecskendezési rendszerekhez.

Összehasonlítás: LPG-CNG
Az LPG csaknem azonos a palackos háztartási PB-gázzal. Követelményeit az Európai Unióból átvett MSZ EN 589 szabvány írja elő. A  sűrített földgáz (CNG) pedig valójában komprimált háztartási vezetékes gáz. A két üzemanyag között az alapvető különbség üzemi nyomásviszonyaiban van. A CNG-t légnemű állapotban tárolják 200 bar nyomáson, a PB-t cseppfolyós állapotban 5-10 bar nyomáson. A nyomásviszonyok miatt a két üzemanyag tárolótartályainak kivitele és nyomáscsökkentő rendszere (reduktor) alapvetően eltér egymástól. A felhasználás annak függvényében változik, hogy az adott térségben melyik gáz található, állítható elő. Így az amerikai államokra a földgáz (CNG) elterjedése, míg az európai országokra a cseppfolyós PB-gáz (LPG) jellemző. Az európai gázautózás fejlődésében Olaszország és Hollandia, valamint Lengyelország foglalja el a vezető helyet. Ezekben az országokban a benzinüzemű autók kb. fele (!) kettős üzemű. Magyarországon a benzin és gáz árának arányát figyelembe véve 30-40%-kal olcsóbban autózhatunk. A kisebb olajfogyasztás és a nagyobb olajcsere-periódus miatt jelentős költségmegtakarítás érhető el. A sokkal kedvezőbb tulajdonságú gáz-levegő keveredésnek köszönhetően a motorkopások mintegy 30-40%-kal csökkennek, így nő a gázos motor élettartama. A földgáznak, mint gépjármű hajtóanyagnak a legnagyobb előnye, hogy a jelenleg használatos gépjármű-hajtóanyagok közül a legkevésbé környezetszennyező és a legolcsóbb üzemanyagfajta. A tisztán földgázüzemű gépjárművek üzemeltetési költsége körülbelül 1/3-a a benzinüzemű és megközelítőleg fele a PB-üzemű autókénak. A földgáztöltő állomások alig kiépített hálózata miatt eddig nem tudtak elterjedni hazánkban.

Biztonság mindenek előtt!
Nem igaz az a gázautókról kialakult hiedelem, hogy robbanásveszélyesek, használatuk során veszélyben van annak vezetője és környezete egyaránt! Egy esetleges ütközéses baleset során sem fog felrobbanni az autó. A gázautók robbanásait igazoltan csak az otthoni házilagos szerelések során elkövetett szakszerűtlenségek okozták. A gázrendszer minden egyes alkatrésze gyártási vagy behozatali engedéllyel rendelkezik, teljesítik az ENSZ-EGB67 előírásait, ami azt jelenti, hogy a Magyarországon átalakított gépkocsik műszaki színvonala az európai előírásoknak is megfelel. A hivatalos gázautó-műhelyekben beszerelt gázrendszerek számos biztonsági szerelvényt tartalmaznak, amelyek baleset esetén megakadályozzák a gáz szabadba kerülését, illetve a megakadályozzák a gáztartályból a gáz motortér felé áramlását. A gázrendszer legkritikusabb alkatrésze a gáztartály, melyet majd minden esetben a lehető legvédettebb helyen, a csomagtérben helyeznek el. Anyaga szilárdsági méretezéseken átesett 3-4 mm vastag szívós acél, ami azt jelenti, hogy ütközésnél komoly deformációra képes kiszakadás, robbanás nélkül. A gázrendszert minden esetben gáztömören alakítják ki, melyről hivatalos igazolást ad az átalakítást végző szakszerviz. Az átalakításokat végző szakszervizek az elmúlt évek során kellő tapasztalatot szereztek, valamint megfelelő műszerezettséggel rendelkeznek ahhoz, hogy a lehető legbiztonságosabban végezzék el az átalakításokat. Ezek a tényezők együttesen garantálják a biztonságos közlekedést és használatot. A földgázüzemű gépjárművek hajtóanyagaként használt földgáz tárolása acél- vagy kompozittartályokban történik. Ezek a tartályok akár 400 bar nyomást is képesek elviselni mindenféle károsodás nélkül, míg a tartályban tárolt földgáz nyomása maximum 200 bar. Ütközés esetén sem jelentenek veszélyt, mivel a tartályokat a gépjárművek csomagtartójában, illetve rakterében helyezik el, ami viszonylagos védettséget jelent, továbbá az acéltartályok falvastagsága 10 mm, tehát egy esetleges ütközés esetén a tartály ép marad. Kompozittartályok esetén a tartályokat erős acélkeret veszi körül, ami megvédi õket az extrém mechanikai hatásoktól is. A tartályok robbanása kizárható, egyfelől a tartályok erőssége, másfelől a magas nyomásból adódó nagy gázkiáramlási sebessége miatt, ami lehetetlenné teszi a visszaégést, és ez által a tartály berobbanását.

Nemzetközi kitekintés
Mivel hazánkban még nem lelhető fel CNG-kúltúra, tekintsük kicsit a nagyvilág felé és nézzük meg mi a helyzet az e területen előttünk járó nemzetek esetében.
Kanada
Kanadában nagy mennyiségben bányásznak földgázt, minek következtében a CNG ott gazdaságos üzemanyagnak számít. A kanadai ipar már kifejlesztett CNG-vel működő buszmotorokat, kisbuszokat, teherautókat, taxikat is. A nagyobb városokban könnyen lehet találni CNG-töltőállomásokat.
Európa
Németországban az előrejelzések alapján a CNG-vel működő gépek mennyisége 2020-ra 2 millióra fog emelkedni. A CNG költsége Európában az egyéb fosszilis üzemanyagok költségeinek a fele, vagy harmada.
Dél-Amerika
A földrészen Argentína és Brazília rendelkezik a két legnagyobb CNG-vel működő járműállománnyal. Az átalakítást ösztönzi a más üzemanyagokkal összehasonlítva jelentkező árkülönbség, a helyben gyártott berendezések, valamint a növekvő CNG infrastruktúra. A CNG-állomások úgynevezett "kék hálózatát" a délen elhelyezkedő főbb autóutak mentén fejlesztették ki (például Chile és Bolívia) a távolsági szállítások folyamatos üzemanyaggal való ellátására.
Ázsia
Az olyan ázsiai gazdaságokban, mint India, a CNG 18,90 rúpia/kg (0,46 USD/kg) összegbe kerül, míg a benzin ára 50 rúpiára (1,25 USD) rúg. A költségmegtakarítás a csökkentett szennyezőanyag-kibocsátású és környezetbarátabb autók esetében óriási. Iránban, Pakisztánban, Bangladesben és Indiában a CNG az egyik legjelentősebb üzemanyagforrássá vált a személyautók területén. India fővárosában Újdelhiben és a Gujarat tartománybeli Ahmenebadban a tömegközlekedési rendszer működtetése is ezen üzemanyaggal történik. A Delhi Szállítási Társaság üzemelteti a világon a legnagyobb CNG-vel működő flottáját. Pakisztán legnépesebb tartományában, Punjabban a kormány határozata értelmében 2007-re már valamennyi tömegközlekedési járműnek sűrített földgázzal kellett működnie. Indiában és Bangladesben napjainkra sok riksa és személyszállító eszköz át lett alakítva komprimált metán üzeműre, az átalakítás költsége 800-1000 USD-t tesz ki. Dhakában, Banglades fővárosában a riksák csak CNG-vel működhetnek 2003 óta. 2007 júliusától Pakisztán Ázsiában az első, világviszonylatban pedig a második legnagyobb CNG felhasználó. A Nemzetközi Sűrített Földgázzal működő Járművek Társasága tájékoztatása szerint Pakisztán rendelkezik a második legnagyobb sűrített földgázzal működő járműállományával. A Közel keleten és Afrikában Egyiptom jár az élen a 63.000 darab CNG járművével és 95 töltőállomásával.

Hazai alkalmazás
Magyarországon a földgázüzemű autózás még gyermekcipőben jár, azonban az utóbbi években megjelentek a kezdeményezések a földgázüzemű autózás népszerűsítésére és elterjesztésére. Néhány előre mutató példa: a Tisza Volán Zrt. 1997-ben 2 db, 1999-ben 15 db autóbuszt üzemeltetett földgázzal, 2005-ben pedig ez a szám 42-re nőtt. A Hajdú Volánnál már az 1986-ban 19 járműből álló flottát alakítottak át vegyes és kettős üzemre állami támogatás segítségével. A helyközi üzemnél jelenleg 7 darab nagykapacitású autóbusz szállítja az utasokat. Az Égáz-Dégáz Zrt. kirendeltségeinél 2010-ben már 8 lassútöltő berendezés üzemelt: Hódmezővásárhelyen (2), Szentesen (2), Orosházán, Kiskunhalason, Kalocsán és Szabadszálláson. Egy töltőberendezés 3-4 gépkocsi kiszolgálására alkalmas. A lassútöltőkkel évente mintegy 20-25 000 m³ autógázt állítanak elő. Békéscsabán, Kiskunfélegyházán, Kecskeméten 50 m³/h, Baján 25 m³/h, Győrött 340 m³/h teljesítményű töltők létesültek a vállalat környezettudatos stratégiájának köszönhetően. Hét fővárosi vállalat által 2008. április 15-én aláírt szándéknyilatkozat célja, hogy elősegítsék a sűrített földgáz (CNG) üzemű járműhasználat budapesti infrastruktúrájának kialakítását, a főváros egyre növekvő légszennyezettségének csökkentését és ezzel a tisztább, élhetőbb környezet megteremtését. A szándéknyilatkozat aláírói a Fővárosi Gázművek Zrt. mellett a Budapesti Közlekedési Vállalat Zrt., a Budapesti Elektromos Művek Nyrt., a Budapesti Távhőszolgáltató Zrt., a Magyar  Posta Zrt., a Fővárosi Csatornázási Művek Zrt., valamint a Fővárosi Vízművek Zrt.
A magyarországi gázautózás műszaki megoldásában, beszerelési technológiájában elsősorban az olaszországi tapasztalatokat, berendezéseket használja fel, ami jelzi ezek megfelelő minőségét. Az alkatrészek minden esetben hatósági behozatali és gyártási engedélyekkel rendelkeznek, ami biztosítja a problémamentes, biztonságos átalakítást. Az átalakítás a motor, a karosszéria módosításával nem jár, csak az attól függetlenül működő egységek beépítését jelenti. A visszaalakítás ezen egységek károsodása nélkül végezhető el. Az átalakításokat a Műszaki Biztonsági Főfelügyelet által engedélyezett szakszervizekben, speciálisan képzett autógáz szerelők végzik. A gázautók megbízhatóságát a felhasznált alkatrészek szigorú gyártásközi és végellenőrzési rendszere valamint a mára komoly műszaki tudással rendelkező, felkészült szakemberek együttes megléte garantálja.

Garancia
Általában 1 év, 100.000 km-es korlátozással.

A földgázé a jövő
A földgáz tiszta, jól szabályozható, gazdaságosan és energiatakarékosan alkalmazható, kedvező tulajdonságai és előnyei számos felhasználási lehetőséget, köztük gépjárművek meghajtását is biztosítanak. A CNG, azaz a sűrített földgáz  hazánkban terjedő félben lévő üzemanyag, de a legtöbb magyarországi gázüzemű jármű nem a metán alapú CNG-vel, hanem propán alapú anyaggal üzemel. A metán alapú CNG előnye, hogy a propán alapú gázhoz képest kedvezőbbek az égéstechnikai tulajdonságai és biztonságosabbak az üzemeltetés feltételei. A benzin üzemmel összehasonlítva nagyságrendekkel kisebb a szén-monoxid (60-90 %-kal), a nitrogénoxid (20-40 %-kal) és a szénhidrogén (40-60 %-kal) kibocsátás is. Emellett a CNG üzemanyag ára jóval kedvezőbb, mint a benziné. A CNG tehát olcsóbb, környezetkímélőbb és biztonságosabb, mint más üzemanyagok.

Felhasznált irodalom: Wikipedia

Végül pedig had ajánljam a Pro Energia Alapítvány 2010-es keltezésű "A földgázüzemű közlekedés hatékonyságáról, lehetőségeiről szóló átfogó elemző tanulmány"-át, mely a földgáz mellett minden szóba jöhető alternatív tüzelőanyagra kitér: kattintson ide!

Olvasson tovább:
 

Ugrás az oldal tetejére