Zemní plyn jako alternativní palivo pro Vaše vozidlo

CNG neboli Compressed Natural Gas znamená vlastně zkratku pro stlačený zemní plyn, který se používá jako moderní a ekologické palivo pro motorová vozidla, kde se stává postupem doby konkurencí benzínu nebo motorové naftě.

CNG je zemním plynem, který obsahuje velké množství metanu (CH4). Jedná se o hořlavou, nejedovatou a výbušnou látku, bez barvy a zápachu.

Kromě jiného, cena CNG je o něco nižší než cena paliv typických pro minulé století, přitom se zemní plyn jako palivo do automobilů používá již takřka osmdesát let, v minulosti ale bránila omezenost jeho zdrojů širšímu společenskému využití. Historicky první vozidla také nejezdila na naftu nebo benzín, pohonem jim totiž byl plyn.

Pokud si pořídíme automobil „jezdící“ na CNG, určitě se nemusíme bát, že bychom neměli kde natankovat palivo. V tuzemsku totiž najdeme více než čtyřicet stanic, v rámci celé Evropy jich je už v současnosti více než tři tisíce.

CNG má nespornou výhodu nejen v tom, že dokáže významně uspořit naše náklady na jízdu automobilem, je totiž i značně ekologickým palivem, které je zároveň velmi bezpečné. Přitom jsou automobily pojízdné skrze CNG v Čechách spíše Popelkou, počátkem roku 2011 jich po tuzemských silnicích jezdilo jen něco málo přes dva tisíce. Ve světě počet takových vozidel dosahuje třinácti milionů, v Evropě samotné zhruba půl druhého milionu (polovina z tohoto počtu – věřte nebo ne – pouze v rámci Itálie).

V České republice ale podíl vozů jezdících na CNG výrazně narůstá, oproti roku 2004, kdy brázdilo české silnice jen asi 250 vozidel, je tento počet v současnosti mnohem vyšší.

CNG se často používá i jako palivo v rámci autobusové dopravy, se kterou se začalo v roce 1989 v Praze, s projektem samotným se začalo o osm let dříve.

Musíme také rozlišovat CNG a LPG. Jde sice možná o částečně podobné druhy paliv, rozhodně ale nemůžeme a nesmíme CNG a LPG zaměnit. Pokud bychom totiž použili CNG do vozidla s pohonem na LPG, můžeme se dočkat nepříliš příjemné havárie. CNG má totiž několikanásobně vyšší tlak než LPG, je totiž lehčí než vzduch. LPG (tedy kapalný propan-butan) je naopak těžší než vzduch, což je zásadní rozdíl.

Při parkování vozidel jezdících na CNG musíme dát i pozor na to, aby byla garáž dostatečně odvětrávaná, jinak hrozí výbuch.

Zemní plyn versus ekologie

Zemní plyn a ekologie je v současném světě často diskutované slovní spojení. Zemní plyn je totiž i přes to, že je netoxický, stále jen jedním z řady fosilních paliv a jeho využívání je tedy poměrně nehospodárné, v současnosti ale tvoří obnovitelné zdroje energie jen minimální část spotřeby energií.

Zemní plyn je však i přesto poměrně ekologický. Plynovody potřebné pro jeho transport na větší vzdálenost totiž zaberou jen minimum půdy a většinou je možné po výstavbě opět např. pěstovat v dané lokalitě nejrůznější zemědělské plodiny. Kromě toho, plynovody se nacházejí hluboko v zemi a nenarušují ráz krajiny (pokud nepočítáme s alternativou možného výbuchu, ale to není příliš pravděpodobná varianta budoucího vývoje).

A to stále není všechno, ve srovnání s takovým uhlím nebo benzínem či naftou při spalování zemního plynu vzniká naprosté minimum škodlivých exhalací. Jediným znepokojivým faktorem při využívání plynu je vznik oxidů dusíku, tento druh emisí ale lze výrazně potlačit například konstrukční úpravou hořáků na našich spotřebičích.

Spalováním zemního plynu vzniká pochopitelně i CO2 (oxid uhličitý), který podle klimatologů přispívá ke skleníkovému efektu. Ovšem pozor, pokud srovnáme zemní plyn s některými tuhými palivy, jeho spalováním vzniká až o polovinu méně emisí. Takže i v tomto směru jde o poměrně velmi hospodárné palivo.

I přes tyto značné výhody nejsou bohužel zásoby zemního plynu nekonečné a naše společnost se bude muset v horizontu několika příštích desetiletí přeorientovat na jiné surovinové zdroje, ideální by bylo získávat energii z některých obnovitelných zdrojů. To je ale spíše rajská hudba budoucnosti…

Zemní plyn je ale užitečný například i v automobilové dopravě. Jeho stlačená forma (LPG) se používá jako efektivní palivo. Je totiž velmi ekonomické (pokud si propočteme spotřebu LPG a porovnáme s ostatními fosilními palivy, jako je například benzín, vyjde LPG jako jasný vítěz) a kromě toho poškozuje životní prostředí o poznání méně. Přebudovat motor našeho auta například z benzínového na ten spotřebovávající pro svůj provoz LPG není navíc tak finančně náročné, abychom o tom nemuseli alespoň uvažovat a čerpací stanice nabízející i LPG rostou doslova jako houby po dešti. 

Jak spočítat spotřebu plynu domácnosti?

Výdaje za plyn neustále rostou, rok od roku vidíme na složenkách stále vyšší a vyšší sumy. Jak ušetřit? Především si musíme lépe hlídat naši spotřebu energií, evidencí celkové spotřeby plynu v domácnosti můžeme hospodařit mnohem efektivněji. Jak tedy spočítat naši celkovou spotřebu plynu?

Spotřebu plynu si plynárna účtuje v takzvaných megawatthodinách (MWh), ale náš domácí plynoměr nám vše změří v metrech krychlových. Hodnotu, kterou nám ukazuje plynoměr v naší domácnosti, vynásobíme koeficientem 10,5, jenž je sice jen orientační, ale lépe to asi nepůjde. Po vynásobení počtu spotřebovaných metrů krychlových pomocí zmíněného koeficientu (jinými slovy – 100 metrů krychlových zemního plynu se rovná asi 1,05 megawatthodiny – neboli samozřejmě také 1050 kilowatthodin) dostaneme přibližný počet spotřebovaných megawatthodin. Do roku 2001 plynárny obvykle účtovaly spotřebu jen v metrech krychlových, už jedenáct let ale vídáme na fakturách plynárenských koncernů pouze počet megawatthodin.

Pokud se nechceme zdržovat s přepočtem, vězme, že přibližná cena za jeden metr krychlový zemního plynu se pohybovala alespoň v minulém roce v rozmezí od třinácti do patnácti korun českých. Pomocí přepočtu na jednotlivé megawatthodiny ale můžeme snadno na jednom papíře porovnat, jestli se pro naši domácnost vyplatí spíše používat plyn nebo přejít kompletně na elektřinu, což určitě stojí za naše zvážení, že?

Pokud chceme poměřit roční spotřebu plynu s elektřinou, obě hodnoty bychom měli najít na příslušných fakturách, nebo si je v případě potřeby spočítat pomocí kalkulačky, kterou nabízejí některé specializované internetové servery, které vám dají následně echo, jak můžete s plynem trochu šetřit. Vzhledem k tomu, že se cena plynu mění přibližně jednou za tři kalendářní měsíce, je rozhodně vhodné zjistit, jakým způsobem bychom mohli za tuto komoditu ušetřit. Pokud „protopíme“ či „provaříme“ přibližně 16 megawatthodin za rok, znamená to výdaje zhruba v rovině 25 až 30 tisíc korun (cena je odvislá například od dodavatele a nárůstu cen). Z plynoměrů se pak odečítají veškeré hodnoty zpravidla jednou ročně.

A jak snížit výdaje za spotřebu plynu? Používat tuto surovinu jen pro vaření, ohřev teplé vody může zajistit například kotel s vytápěním na uhlí nebo dřevo, pokud je to jen trochu možné, přemýšlejte určitě o této možnosti…

Vznik a historie zemního plynu

Zemní plyn je fosilním palivem, který vznikl pravděpodobně jako důsledek postupného rozkladu organické hmoty. Nejnovější teorie o vzniku plynu – abiogenetická hypotéza – je objevem amerických vědců, hovoří o tom, že zemní plyn vznikl prostým štěpením uhlovodíků z vesmírné hmoty, která se na naši planetu dostala někdy v době její rané existence.

Zemní plyn vyvolával v lidech dávnověku často zajímavé úvahy, většinou se ale shodli na tom, že něco podobného musí mít nadpřirozený původ.

Komerční využívání zemního plynu se datuje do konce 18. století, konkrétně k roku 1785. Tehdy se ve Velké Británii začal zemní plyn používat jako osvětlení do pouličních lamp.

Plynárenství prošlo dvěma zásadními směry vývoje, tím prvním je etapa takzvaného svítiplynu, který byl vyráběn z uhlí či kapalných uhlovodíků a kterým se také začalo koncem 18. století s veřejným osvětlením. Na svítiplyn jezdily v první polovině dvacátého století i osobní automobily a používal se i pro vaření v domácnostech a vytápění obytných prostor. Postupně byl ale svítiplyn nahrazen zemním plynem či elektřinou, jejichž provoz byl mnohem bezpečnější a ekonomičtější.

V současné době se opět vrací plyn jako pohonná hmota automobilu, LPG či CNG jsou ale příliš málo využívané oproti benzínu či naftě, možná tento trend ale změní už blízká budoucnost, protože jde o levná paliva s minimálním produktem exhalací. Zemní plyn se samozřejmě využívá i v domácnostech celého světa, kde platí jako ekologická a nepříliš drahá surovina určená k vytápění či vaření.

Zemní plyn je složen z plynných uhlovodíků a nehořlavých složek, obsahuje hlavně velké množství metanu (98 a více procent), není jedovatý a je zhruba dvakrát lehčí než vzduch. Těží se z hlubin země či mořského dna (v současnosti jde až o stametrové hloubky).

Jak se zemní plyn dělí? Za prvé podle složení, za druhé podle energetického obsahu.

Podle složení rozlišuje suchý (chudý) zemní plyn, který obsahuje velké procento metanu a malé množství vyšších uhlovodíků a vlhký (nebo též bohatý) zemní plyn, kde je bohatých uhlovodíků mnohem více. V neposlední řadě existuje i takzvaný kyselý zemní plyn, který obsahuje vysoké množství sulfanu, jenž se musí před hospodářským využitím plynu odstranit. Čtvrtá kategorie pak je zemní plyn s vyšším obsahem inertů.

Podle energetického obsahu rozlišujeme jen dvě kategorie zemního plynu, plyn H a L. Zemní plyn s označením H má malý obsah nehořlavých složek, zemní plyn typu „L“ pak obsahuje velké množství dusíku a jiných intertních složek. 

Bezpečnostní aspekty pro odběratele zemního plynu

Odebíráte pro svou domácnost zemní plyn a bojíte se, že by mohla nastat nenadálá katastrofa? Vaše obavy jsou poměrně zbytečné, přesto existují určité bezpečnostní aspekty, kterým byste měli věnovat patřičnou pozornost, protože riziko jakékoliv nehody tu přeci jen existuje a tímto bychom jí mohli snadno a rychle předejít.

Stejně jako je v případě zdravotních trablů důležitá hlavně prevence u lékaře, musíme naše zařízení nechat pravidelně zkontrolovat, zda bez problémů pracuje. Pokud máme nějaké podezření, pozveme si domů odborníka, který všechny naše obavy prověří.

Měli bychom také zkontrolovat, zda náš plynový sporák obsahuje štempl značky CE (Communauté Européenne, neboli Evropská unie). Spotřebič s tímto označením totiž odpovídá bezpečnostním požadavkům EU.

Kvůli bezpečnosti je rovněž nutné zkontrolovat pár základních věcí, na které můžeme dohlížet i bez odborné pomoci. Nejsou hadice od spotřebičů k plynovým zásuvkám nějak ohnuty, pracují spotřebiče bez sazí a bez neobvyklého zápachu či nadměrného hluku? Je plynovodní potrubí předpisově připevněno a má jeho kryt tolik potřebné větrací otvory? Hoří všechny plameny modře? Pokud odpovíme kladně, nemusíme se obávat žádné zjevné pohromy.

Prostor, ve kterém se nachází plynové spotřebiče bychom měli pravidelně a dlouho větrat, používá se kromě toho jen na kuchyňské náležitosti, teda vaření. Ohřev místnosti pomocí plynového sporáku je nehospodárný a kromě toho i dosti nebezpečný.

Hlavní místa, kde může dojít k úniku zemního plynu jsou kromě plynoměru a domovním regulátoru zemního plynu i samotné spotřebiče (např. samotný hořák) nebo na některém mechanickém spojení domovního rozvodu zemního plynu.

Pokud se náhodou stane, že zemní plyn odkudkoliv uniká, musíme neprodleně pozhasínat všechny hořící plameny a otevřít všechna okna i dveře. Dále je nutné vypnout HUP (hlavní úzávěr plynu) a vyvarovat se manipulace s otevřeným ohněm. Pokud je to možné, nepoužíváme ani elektrické spotřebiče (v nutném případě jen telefon, číslo na němž oznamujeme únik zemního plynu je pro celou ČR je jednotné – 1239). Zemní plyn sám o sobě není jedovatý, ale při jeho nepředpisovém spalování vzniká CO (oxid uhelnatý), díky kterému se můžeme zakrátko udusit. 

Přeprava a distribuce zemního plynu

Přeprava samotného zemního plynu je vysoce nákladná a nebezpečná záležitost. Probíhá totiž na takřka nepředstavitelné dálky, například pokud vezmeme v potaz zemní plyn dodávaný z Ruské federace na naše území, někde jsou tyto vzdálenosti ještě o něco delší. Co tedy můžeme vlastně říct o této dálkové přepravě?

Zemní plyn můžeme po úpravě (sušení, zbavování prachu, odstranění vyšších uhlovodíků a tak podobně) distribuovat jednak pomocí potrubí, jednak ve zkapalněném stavu pomocí tankerů. Zbavit zemní plyn vody nebo sirných látek je rovněž velmi důležité, potrubí pak může při přepravě díky vysoké vlhkosti korodovat nebo se dokonce ucpat, což může dovést potrubí až k výbuchu. Zvolená technologie samotného čištění je obvykle přímo odvislá od složení plynu.

V Evropě dnes najdeme poměrně hustou síť plynovodů, které jsou vedeny nejen na souši, ale také po mořském dně. Bez takového využití vodní plochy by se totiž zemní plyn jen těžko dostával z nalezišť například v severní části Afriky.

Potrubní přeprava je v rámci Evropy zdaleka nejrozšířenější a neustále jsou ve výstavbě potrubí nová, průměr takových plynovodů často přesahuje jeden metr.

Přepravními tankery se transportuje plyn na velké vzdálenosti. Samotný proces zkapalnění probíhající v takzvané zkapalňovací stanici, pomůže výrazně snížit objem zemního plynu, někdy až šestsetinásobně a je tak možné snadno obrovské množství zemního plynu přepravovat pomocí poměrně malého tankeru. Zkapalněný zemní plyn je častěji znám pod zkratkou LPG a využívá se hlavně jako pohonná hmota pro některé specializované druh automobilů. Do Evropy se dostává hlavně z Alžírska, ale také z Austrálie.

Pomocí následné vnitrostátní přepravy je pak zemní plyn dodáván koncovým uživatelům, tedy nejrůznějším odběratelským firmám a hlavně domácnostem. Díky takzvaným vysokotlakým plynovodům je zemní plyn rozdělován do jednotlivých obcí, které pomocí svých regulačních stanic upravují tlak plynu. Tyto rozvody, které rozdělují zemní plyn dále, jsou buď nízkotlaké nebo středotlaké. Nízkotlaké se hodí zejména pro domácnosti, kde se používají pouze plynové spotřebiče, středotlaké pak mají vyšší kapacitu a jejich síť je pružnější, hodí se tak do velkých provozoven.

 

 

Vytápět elektřinou nebo plynem?

Tuto otázku si jistě klade většina českých domácností, kde přijde vhod úspora prakticky každé koruny. Je tedy v současnosti výhodnější používat v našem bytě či domě plyn nebo jen elektřinu?

Donedávna totiž vycházelo srovnání plynu a elektřiny mírně ve prospěch plynu, ceny obou energií se ale neustále zdražují a tedy nic podobného za nějakou dobu už vůbec nemusí platit.

Je ale rozdíl, jestli vytápíte pomocí elektrického kotle nebo elektrických přímotopů, varianta dvě je totiž opravdu nesmírně drahá a šetřit oproti plynu tak můžete jen s pomocí elektrického kotle.

Pokud se rozhodujete pro nové bydlení, rozhodně zvolte spíše elektřinu. Plyn je nákladný už z hlediska počáteční investice, tedy jeho samotného zavedení. Vytápění či ohřev teplé vody je sice komfortnější s elektřinou nebo plynem, většina domácností, pokud je to jen trochu možné, se ale raději uchýlí k vytápění uhlím či palivovým dřevem, a to hlavně z ekonomických důvodů.

Pokud chcete vytápět například průměrný rodinný dům, zaplatíte přibližně jedenáct až dvanáct tisíc korun za vytápění elektřinou i plynem, částky nejsou tedy příliš rozdílné. Růst cen elektrické energie či plynu ale nejde dopředu odhadnout a za několik let by to mohlo být klidně úplně jinak. Mnoho českých domácností využívá také jak elektřinu tak plyn jako doplňkový zdroj při příliš velkých zimních mrazech.

Nespornou výhodou elektřiny je její snadná dostupnost. Není problém ji zavést prakticky kdekoliv a její zřizovací cena je oproti plynu asi poloviční, nevýhodou je podobně jako v případě plynu velmi vysoká cena dodávané energie. Vytápění našeho obytného prostoru pomocí elektřiny může vyjít třeba i o patnáct tisíc korun ročně dráž než vytápění plynem. Velkou výhodou obou těchto komodit je rozhodně vysoký komfort, nemusíme štípat dříví či hledat prostory pro skladování několika metrických centů uhlí.

Zdaleka nejlevnější je v tomto ohledu vytápění elektrickým tepelným čerpadlem, které má ale pořizovací cenu natolik vysokou, že návratnost této investice je řádově doba odpovídající jedné lidské generaci a 25 nebo 30 let čekání se nám asi těžko vyplatí, zvláště když přičteme případné náklady na opravu a údržbu samotného čerpadla.

 

 

Rozdíl mezi zemním plynem a břidlicovým plynem

Břidlicový plyn je druhem plynu, který se nahromadil v břidlici, patří mezi nekonvenční přírodní plyny (jinými slovy nelze těžit standardním – tj. konvenčním – způsobem, ale musí se uvolit za pomocí např. hydraulického štěpení). V současnosti jsou jeho největší evropská ložiska v Polsku, Rakousku či Švédsku. O začátku těžby ve velkém uvažuje kromě Francie třeba i Velká Británie. Spojené státy Americké mají ale zdaleka nejvíce zásob břidlicového plynu na světě a díky jeho těžbě se mohou stát nezávislými na dovozu zemního plynu ze zahraničí.

Na rozdíl od zemního plynu je jeho těžba a skladování poměrně bezpečná záležitost. Existují ale i samozřejmé nevýhody těžby břidlicového plynu. Na vyvrtání standardního vrtu je třeba až čtyři tisíce metrů krychlových vody, pokud se cokoliv pokazí, mohou se kontaminovat podzemní vody nejrůznějšími škodlivými chemikáliemi a kromě toho může při chybném vrtu docházet k seizmickým otřesům. Podle zastánců těžby břidlicového plynu jde o záchranu evropské energetiky, podle odpůrců hrozí ekologická katastrofa. Kam se přikloníte vy? Zjevným problémem je příliš malé množství informací, a to platí u obou těchto táborů.

A jaký je zásadní rozdíl mezi zemním a břidlicovým plynem? Břidlicový plyn je de facto ekologickým palivem, jinými slovy – jde o palivo budoucnosti. Přitom to není nějaká neobjevená novinka, první vrty břidlicového plynu se v USA prováděly již koncem čtyřicátých let minulého století.

Ložisek břidlicového plynu je na světě spousta a vytěžena byla na rozdíl od zemního plynu zatím jen malá část, hlavně západní části Evropy by to usnadnilo mnohé. Snížila by se totiž energetická závislost na ruském zemním plynu, který je v dnešní době hlavním vývozním artiklem Ruské federace.

Nevýhodou pro břidlicový plyn pak může být například i to, že s jeho těžbou je jen minimum zkušeností a mnozí mohou dávat přednost klasickému a osvědčenému zemnímu plynu, i přes všechny jeho zřetelné nevýhody. Dalším problémem je to, že při těžbě břidlicového plynu se uvolňuje do ovzduší metan, který se pak může stát jedním z hlavních skleníkových plynů, je totiž z tohoto hlediska mnohem „účinnější“ než oxid uhličitý. Hrozí tak rychlejší globální oteplování nebo ekonomická spása? 

Zemní plyn všude kolem nás

Zemní plyn je vlastně velmi čisté a bezpečné palivo, v základní podobě jde o hořlavou látku bez zápachu a barvy. Pokud zemní plyn spalujeme, uniká do vzduchu jen naprosté minimum škodlivin, pokud tedy bereme v potaz fosilní paliva jako taková. Zemní plyn využíváme nejen v domácnostech, ale také při vytápění nejrůznějších objektů a ve stlačené formě se v moderní době používá i jako pohon motorových vozidel (LPG – tj. jeho zkapalněná podoba, CNG tj. jeho stlačená podoba).

Ač se nám to možná vůbec nezdá, zemní plyn je nadmíru ekologický. Spaliny totiž neobsahují žádné oxidy síry nebo jiné škodlivé látky. Na rozdíl od benzínu či nafty produkuje jen minimum škodlivých exhalací. A jako by toho nebylo snad ještě málo, musíme plyn pochválit ještě v jednom ohledu. Je totiž nejšetrnější ze všech obnovitelných zdrojů. Ano, čtete správně. Plyn patří na rozdíl od ropy mezi obnovitelné zdroje. Nemusí se nijak zdlouhavě upravovat, a proto nepatří mezi zrovna finančně nákladné komodity. V neposlední řadě je pak ve srovnání s jinými fosilními palivy vysoce výhřevný.

Ve svých prvopočátcích byl zemní plyn používán hlavně k veřejnému osvětlení, v současné době je nezbytný pro naše domácnosti a prim začíná hrát i v silniční dopravě. Ti, kteří zemní plyn nazvai palivem jednadvacátého století, mají rozhodně svým způsobem pravdu.

Složení zemního plynu je následující. Minimálně 98 procent tvoří CH4, tedy metan. To je vůbec nejjednodušší uhlovodík, je lehčí než vzduch a vzniká hlavně z produkce živých organismů. Využívá se samozřejmě hlavně v energetice a je v mikroskopickém množství zastoupen i v atmosféře. Zemní plyn dále obsahuje přibližně jedno procento vyšších uhlovodíků. Zhruba 0,1 procenta pak tvoří oxid uhličitý a zbylý, takřka již mikroskopický podíl, zahrnuje obsah dusíku a síry.

Aby byla zvýšena bezpečnost používání zemního plynu, přidává se do něj při jeho distribuci několik zapáchajících plynů (proces takzvané odorizace), aby již pouhým čichem bylo možné zjistit jeho vysokou koncentraci ve vzduchu. Zabraňuje se tím tomu, aby se jeho koncoví uživatelé v domácnostech nešťastnou náhodou udusili nebo tomu, aby v nevětraných podzemních garážích docházelo k pravidelným silným výbuchům a případně i ztrátám na životech.