Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Využití zemního plynu k pohonu lodí a lokomotiv

18.02.2010  |  556× přečteno      vytisknout článek

Zemní plyn v sektoru dopravy nabývá stále většího významu. Kromě jeho hlavního využití v silniční automobilové dopravě (více než 2 miliony vozidel) je, prozatím zřídka, zemní plyn, jak stlačený, tak zkapalněný, využíván i v dalších druzích dopravy.

V lodní dopravě (LNG tankery, trajekty, CNG vyhlídkové lodě ...), v železniční dopravě (LNG posunovací lokomotivy), ojediněle pak i v dopravě letecké. Díky ekologické čistotě nachází zemní plyn uplatnění v uzavřených prostorách - vysokozdvižné vozíky ve skladech, rolby ledu na hokejových stadionech nebo tam, kde je čisté ovzduší prioritou - vozíky na golfových hřištích. Na automobilových soutěžích zemní plyn pohání motokáry nebo závodní automobily.

Zemní plyn v lodní dopravě

Prvotním a dodnes hlavním využitím zemního plynu v lodní dopravě je pohon tankerů, přepravujících po moři zkapalněný zemní plyn na dlouhé vzdálenosti. První loď tohoto typu byla uvedena do provozu v roce 1964. Pohon tankerů je zajištěn prostřednictvím kotlů, využívajících zemní plyn získávaný z odparu v nádržích LNG, nebo získávaný zpětným odpařováním LNG. Tento způsob zajišťování paliva dovoluje spotřebovávat odpary, které v každém případě v lodi vznikají.
Vzhledem ke specifickému účelu LNG trajektů se dále budeme věnovat pouze plavidlům přepravujícím cestující nebo náklad.

Vybrané projekty využití zemního plynu v lodní dopravě
Jméno a typ lodě Lokalita  Rok zahájení provozu Forma ZP
"Accolade II" - nákladní loď Adelaide, Austrálie 1982 CNG
"Klatawa" - trajekt osobní/autom. (26 aut, 146 osob) Vancouver, Kanada 1985 CNG
"Kulleet" - trajekt osobní/autom. (26 aut, 146 osob) Vancouver, Kanada 1988 CNG
"Heineken" - vyhlídková loď Amsterdam, Nizozemí 1992 CNG
"Mondriaan", "Escher", "Corneille" - vyhlídkové lodě Amsterdam, Nizozemí 1994 CNG
Turistická loď St. Peterburg, Rusko 1994 CNG
"Elisabeth River I" - trajekt osobní (149 osob) Norfolk, Virginia, USA 1995 CNG
Turistická loď Moskva 1999 CNG
"Rembrandt", "Van Gogh", "Jeroen Krabbé" - vyhlídkové lodě Amsterdam, Nizozemí 2000 CNG
"Glutra" - trajekt osobní/autom. Molde, Norsko 2000 LNG

CNG vyhlídkové lodě
Typ lodí je Rondvaartboot van het Amsterdamse grachtentype, a single deck panoramaboat. Rozměry lodě jsou: délka 18,52 m, šířka 4,25 m, výška 1,66 m.
Všechny lodě byly vyrobeny v loděnici Slot BV v Monnickendamu v Nizozemí.
Provozovatelem je Canal Bus BV, Weteringschans 24, 1017 SG, Amsterdam.
Přestavba lodí na zemní plyn a jejich provoz oproti naftovým přináší vícenáklady. V průměru náklady na přestavbu 1 lodě na zemní plyn činily 41.294 EUR (+12 % oproti naftové verzi), provozní náklady jsou vyšší v průměru o 5.218 EUR za rok. Náklady na palivo jsou srovnatelné.

Plnění lodí
Lodě jsou plněny tzv. pomalým plněním. Pomaluplnící stanice vlastní a provozuje energetická společnost NUON. Kapacita každé "plničky" je 10 bar/hod. Pro plnění canal busů je používáno 14 stanic. Ty jsou umístěny v areálu NUON v centru Amsterdamu.
Dojezd lodí na zemní plyn je limitován zákonem, činí 1 plavební den.

Uskladnění plynu
Zemní plyn je uskladňován v tlakových nádobách vyrobených z tvrzené oceli. Nádoby jsou umístěny na zádi lodi, v oddělené a plynotěsné místnosti. Počet nádob se liší podle generace lodí. Poslední modely jsou vybaveny 10 nádobami, každá o vodním objemu 80 litrů.

Motory
Používané typy motorů jsou klasické lodní motory, přebudované na provoz na zemní plyn.
- "Heineken" (pilotní projekt): Ford, 76 kW
- "Mondriaan", "Escher" a "Corneille" (1. generace): Ford Dover SI6, 130 HP
- "Rembrandt", "Van Gogh", "Jeroen Krabbé" (2. generace): Perkins Sabre MC130, 130 HP

Bezpečnost
Na plynových lodích jsou oproti naftovým provedena dodatečná bezpečnostní opatření, nijak však rozsáhlá. Část lodě, kde jsou umístěny plynové lahve je zesílena. Rovněž tato část lodě musí být neprodyšně oddělena od prostoru pro cestující. Na lodi jsou rovněž umístěny detektory úniku plynu.

Dosavadní zkušenosti s provozem CNG lodí jsou spolehlivost, tichý provoz, bezpečnost, ekologie. V současnosti provozuje společnost Canal Bus BV 65 % vyhlídkových lodí na zemní plyn, záměrem je každý rok uvést do provozu novou CNG loď. Faktem ale je, že Canal Bus BV je pouze jedním z řady provozovatelů těchto plavidel na amsterdamských kanálech. Ostatní provozovatelé zatím s přechodem na zemní plyn neuvažovali. Změnu může přinést program správy města směřující k přebudování všech osobních lodí v Amsterdamu do roku 2005 na pohony šetrné k životnímu prostředí. Tradiční naftové motory nebudou moci stanovené požadavky splňovat a tak lze očekávat, že počet lodí na zemní plyn v Amsterdamu významně vzroste.

První trajekt jezdící na zkapalněný zemní plyn

Norsko má dlouhé pobřeží s mnoha zalidněnými ostrovy, hluboké a široké fjordy zařezávající se do skalnaté země, což budování silnic a mostů nedává mnoho šancí. K zajištění zásobování lidí a zboží je zapotřebí lodní doprava přes fjordy nebo spojující ostrovy. Tu zabezpečují trajekty (ferryboats, ferries). Do roku 2000 všechny trajekty v Norsku byly poháněny naftou. Norsko jako významný producent zemního plynu i jako země kladoucí značný důraz na ochranu životního prostředí zahájila využívání zemního plynu i v sektoru dopravy a hodlá tak pokračovat i v budoucnu. Vzhledem ke geografickému charakteru Norska jsou náklady na budování plynovodů velmi vysoké. V úvahu proto přichází zkapalněný zemní plyn.

V lednu 2000 byl ve fjordu u města Molde na západním pobřeží Norska uveden do provozu LNG trajekt pro přepravu osob a automobilů. První projekt využití LNG v lodní dopravě finančně podpořilo norské ministerstvo dopravy, cena LNG trajektu byla zhruba o 30 % vyšší v porovnání s dieselovou verzí. Stavba trajektu trvala 1 rok. Trajekt "Glutra" má kapacitu 300 osob a 100 osobních automobilů nebo 8 nákladních automobilů a 42 osobních vozidel.
Provozovatelem je společnost More og Romsdal Fylkesbatar AS (MRF).

Výroba LNG
Zkapalněný zemní plyn je vyráběn v továrně na výrobu methanolu ze zemního plynu firmy Statoil Tjeldbergodden vzdálené cca 120 km od Trondheimu. Část kapalného dusíku odděleného při výrobě kyslíku ze vzduchu je využívána pro zkapalňování zemního plynu v množství 10 000 tun LNG za rok. Kromě trajektu Glutra využívají LNG (po přeměně na CNG) i městské autobusy v Trondheimu.

Plnění, uskladňování LNG
Zkapalněný zemní plyn je přepouštěn z LNG nákladních cisteren pomocí LNG plnící rampy do 2 vakuovaných a perlitem isolovaných nerezových tanků, které jsou umístěny pod palubou ve dvoustěnných nerezových kontejnerech. Kryogenní tanky vyrobené firmou AGA Cryo AB mají celkovou kapacitu 54,4 m3 zkapalněného zemního plynu, plněny jsou na 85 %. Plnění trajektu probíhá každý pátý nebo šestý den v nočních hodinách, kdy je trajekt mimo provoz. Plnění 47 m3 (10 tun) LNG trvá přibližně 1 hodinu.
Všechny prostory, kterými prochází plynová instalace jsou nepřetržitě monitorovány detektory úniku plynu.

Plynové motory
Odpařený LNG je dodáván do 4 plynových motorů Mitsubishi GS 12 R - PTK s velmi chudým spalováním, každý má výkon 675 kW. Pro zvýšení bezpečnosti jsou motory umístěny nad palubou ve 4 samostatných, dobře odvětrávaných strojovnách, v dostatečné vzdálenosti od LNG tanků. Každý motor je spřažen s 720 kVA generátory dodávajícími elektrický proud pomocí frekvenčních měničů do asynchronních 1 000 kW motorů spojených s dvojitými lodními šrouby na každém konci trajektu, zajišťujícími ovladatelnost trajektu. Podle potřeby trajekt může využívat jen některé motory. Za příznivého počasí postačují dva, za zhoršeného pak tři motory.

Po dobrých zkušenostech s trajektem "Glutra" je již objednán a v norských loděnicích vyráběn další LNG trajekt stejného typu a velikosti. Do provozu má být uveden koncem roku 2002.

Vyhlídkové lodě v Amsterdamu jezdí na stlačený zemní plyn

Amsterdamská společnost Canal Bus BV provozuje na amsterdamských "grachtech" 7 vyhlídkových lodí (canal buses) poháněných zemním plynem - "Heineken", "Mondriaan", "Escher", "Corneille", "Rembrandt", "Van Gogh", "Jeroen Krabbé".

Vyplutí plynových lodí nebylo rozhodně jedno-duché. Hlavní překážkou byl striktní předpis, zakazující pro lodě s cestujícími jiný pohon než naftový. Společné úsilí plynárenské společnosti Gasunie, města a výrobce motorů, spojené s vypracováním bezpečnostní studie přesvědčilo státní správu a výsledkem bylo povolení zkušebního provozu lodí na zemní plyn na dobu 2 let. Pilotní projekt byl zahájen v roce 1992, kdy na zkušební lodi "Heineken" byl původní dieselový motor Ford přestavěn na zemní plyn. Po jednoročním bezpro-blémovém provozu, ještě před uplynutím 2 leté zkušební lhůty, získala státní správa důvěru v techniku zemního plynu a odsouhlasila přechod na plyn i u dalších lodí.
Kromě hlavních ekologických výhod oproti naftě, nižší emise CO2, NOx, výrazné snížení pevných částic, se plynové lodě vyznačují nižším hlukem a menšími vibracemi motoru.
Plynové "canal busy" jsou oblíbené, cestující oceňují alternativní pohon na zemní plyn kvůli vyššímu komfortu a nižšímu zatížení životního prostředí. 

Zemní plyn v železniční dopravě

Zajímavými příklady využívání zemního plynu v železniční dopravě jsou 2 německé projekty - motorové vlaky v lázeňské oblasti Usedom poháněné stlačeným zemním plynem a posunovací lokomotivy na zkapalněný zemní plyn v Mnichově. Německé dráhy Deutche Bahn AG se v oblasti využití zemního plynu v železniční dopravě významně angažují. Důvod je zřejmý, dieselové motory po roce 2006 přestanou splňovat připravované emisní limity a zemní plyn je jedna z budoucích alternativ.

Plynofikace motorových vlaků na ostrově Usedom
První vlak na stlačený zemní plyn - CNG vyjel 23. srpna 1997. Postupně do provozu byly nasazeny tři vlakové soupravy - zadaptované lehké motorové vozy řady 772/972 s přívěsným vozem. Vlaky provozuje společnost Usedomer Bäder Bahn GmbH., dceřiná společnost Deutche Bahn AG.
K pohonu vlaku je využíván plynový motor MAN E 2866 DUH 01 o výkonu 170 kW (231 k). Zásoba plynu je uložena v zásobníkovém modulu, který se skládá ze dvanácti vysokotlakých ocelo-kompozitních lahví o vodním objemu 140 l/láhev (tj. celkový objem 12 x 140 = 1 680 l). Tento modul je vestavěn pod podlahu přívěsného vozu. Dojezd "plynového vlaku" je asi 750 km. Spotřeba zemního plynu vychází na 65,2 m3/ 100 km.
Tankovací stanice byla zřízena ve stanici Seebad Heringsdorf společnosti Gasversorgung Vorpommern GmbH. Stanice od firmy Mannesmann Demag je postavena tak, aby z jedné strany bylo možno tankovat vlak, z druhé strany pak silniční vozidla na CNG. Doba plnění jednoho vlaku trvá 10 min.

Posunovací lokomotiva na zkapalněný zemní plyn - LNG
Deutche Bahn AG v roce 2001 zahájily na centrálním nádraží v Mnichově zkušební provoz posunovací lokomotivy poháněné zkapalněným zemním plynem.

Lokomotiva o celkové hmotnosti 54 tun je poháněna osmiválcovým plynovým motorem Caterpillar G 3508 TA-54 o výkonu 472 kW. LNG kryogenní tank, umístěný v zadní části lokomotivy, pojme až 770 litrů LNG, což odpovídá 400 litrům nafty. LNG pro plnění lokomotivy je uskladňován v zásobnících při teplotě - 161°C, jejich kapacita je 11,1 m3 LNG.

V ČR ve Vítkovicích končí pomalu příparva prototypu lokomotivy na CNG


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist