Wśród rodzajów paliw skroplony gaz dziś zajmuje szczególne miejsce. Jest tani, powszechny i powoli przestaje kojarzyć się z biedą. „Korek wstydu” od kilku lat jest powszechny nawet w drogich samochodach i nie kojarzy się z biedą. Alternatywą wobec LPG jest inny gaz – CNG, którego historia sięga połowy XIX wieku. Nie było jeszcze silników przemysłowych na to paliwo, ale gaz był już znany. Pochodził z wnętrza ziemi. Z odwiertów? Nie, z kopalni. Został odkryty jako niebezpieczne zjawisko, które wcześniej towarzyszyło wydobyciu węgla.
Kiedy górnik pod ziemią chciał zapalić papierosa … tak, to ten fragment z kreskówki. Zwykle było jednak bardziej poważnie. W tym czasie wykopy były płytkie, ale dało poczuć się charakterystyczny zapach. Odkryto wybuchowy gaz, który można było zmagazynować i przeznaczyć do oświetlenia ulic lub napędu silników. Składnikiem tego gazu był głównie metan a wynalazcą, który jako pierwszy zrobił silnik na to paliwo był Etienne Lenoir – z pochodzenia Francuz, ale w dzisiejszym rozumieniu granic, Belg. Historia jego wynalazku jest wybuchowa.
Jean Etienne Lenoir (1822-1900)
Źródło: famousbelgians.net
W 1862 roku Lenoir jako pierwszy zmontował w swojej szopie silnik na paliwo, którym była mieszanina gazów kopalnianych. Był to silnik stacjonarny, który można było wykorzystać w fabryce. Był słaby, ale w tym czasie jeszcze nie było skutecznych metod na gromadzenie gazów pod ciśnieniem. Ważne, że działał. Nowe paliwo stało się niezwykle popularne – nie było doskonałe, ale tanie i łatwe do wytworzenia. Problemem było jedynie magazynowanie w zbiornikach pod ciśnieniem. Na zastosowanie w motoryzacji należało poczekać do początku XX wieku.
Gaz był wybuchowy. Paliwo nie było stabilne tak jak benzyna. Chcąc uniknąć efektownego wybuchu należało wymyśleć odpowiedni sposób magazynowania. Pierwsze zbiorniki ciśnieniowe na gaz ziemny pojawiły się w samochodach na początku XX wieku. W nich mieściło się mało gazu. Zasięg by mały, ryzyko uszkodzenia instalacji było duże. W latach 20-tych wymyślono sposób na to aby bezpiecznie magazynować to paliwo. Zbiornik miał znajdować się nie w samochodzie a na nim. To ograniczało ryzyko uszkodzenia i efektownego wybuchu. Potrzebne były zmiany konstrukcyjne.
Konieczna była platforma na wzór powiększonego bagażnika dachowego. Na niej montowano duży balon, w którym magazynowano paliwo. Konstrukcja przypominała samochód przewożący na dachu sterowiec z gondolą. Rozwiązanie to wyglądało na amatorskie i takim było. Zaletą było to, że w przypadku stłuczki ryzyko uszkodzenia zbiornika było niewielkie. Samo ciśnienie w balonie również nie powodowało dużego niebezpieczeństwa a uszkodzenie balonu z gazem nie uszkadzało samochodu. Pomysł być prosty i skuteczny. Miał przed sobą przyszłość, ale nadal wymagał wielu usprawnień.
Zbiornik „gazu węglowego”
Źródło: Douglas self
Wynalazek ten zdobył popularność w latach 30-tych. Pojazdy zaopatrzone w niego może i nie zachwycały swoim wyglądem, ale miały inną zaletę. Kiedy podczas wojny benzyna była towarem strategicznym, gaz nie podlegał żadnej reglamentacji. Można było go uzupełniać z dostępnych źródeł. Na ulicach miast w USA i Europie Zachodniej można było zauważyć charakterystyczne skrzynki z dość grubą rurą. To dzięki nim uzupełniało się braki paliwa. Gaz zgromadzony w zbiornikach ciśnieniowych – podobnie jak ma to miejsce w przypadku paliw płynnych.
Pomysł wojnę przetrwał. Jednak był postrzegany jako archaiczny. Podobnie jak gazogenerator – sprawdzał się w warunkach niedoboru, ale w czasach dobrobytu przestał być potrzebny. Jednak były kraje, gdzie balon na dachu był zjawiskiem powszechnym jeszcze w latach … 90-tych XX wieku. Gdzie? Chiny, Indie i Pakistan były obszarem, w którym dostęp do paliw był ograniczony. To właśnie tam pojazdy służące do przewozu zbiorowego często wyposażano w balon na dachu. W przypadku ciężkich pojazdów pojawiły się istotne wady tego rozwiązania. Najważniejszą był zasięg.
Zasięg autobusu na jednym takim „balonie” wynosił czasami poniżej 200 km, ale uzupełnianie było szybkie. Podobnie wymiana w przypadku nieszczelności. Balon był tańszy w produkcji niż butla pod ciśnieniem. Umieszczenie na dachu podczas wybuchu sprawiało, że gaz szybko trafiał do atmosfery a pojazd po efektownym uwolnieniu gazu zwykle pozostawał zdatny do użytku. W czasie, gdy w Chinach używano jeszcze balonów, w Europie używano już butli pod ciśnieniem. To pozwalało zmniejszyć rozmiary całej instalacji, ale wymuszało na inżynierach rozwiązanie wielu problemów.
Autobus napędzany gazem
Źródło: Autoblog
CNG gromadzono w butlach umieszczonych w podłodze. Eksperymenty z tym paliwem prowadził m.in. Fiat oraz Tata Motors. Multipla na CNG? Tak, była taka wersja. Przechowywanie w butlach nie było efektywne. Zasięg pojazdu ma jednym zestawie zbiorników wynosił zwykle 300-400 km. Butle zajmowały dużo miejsca. Większość producentów po kilku latach eksperymentów zrezygnowała. LPG był sprawdzonym i tańszym rozwiązaniem a instalacja zajmowała mniej miejsca. Jednak nie wszyscy porzucili CNG. Rozwiązanie przyjęło się w korporacjach taksówkowych.
„Mercedes w budyniu” na CNG? Tak, to było możliwe. Kilka lat po sukcesie tego rozwiązania zaczęto się wycofywać z pomysłu. Taksówki na paliwa alternatywne zastąpiły hybrydy – łatwiejsze w naprawach i bardziej niezawodne podczas długoletniej eksploatacji. Dziś oferta pojazdu napędzanego CNG to wyjątek. Stacji do tankowania tego paliwa jest niewiele. Czy to polecane paliwo? Nie, ale to ciekawa alternatywa dla paliw płynnych. Jest uważany za paliwo ekologiczne, które nie wymaga drogiego wydobycia. Autobusy na CNG? Tak, ale również nie są szczególnie popularne.
Mercedes B200 NGT
Źródło: Mercedes
Stacje tankowania CNG są częstym widokiem na skandynawskich i amerykańskich dworcach autobusowych oraz w garażach odpowiedników polskiego MPK. Dzieje się tak z uwagi na to, że wiele miast nie wpuszcza do centrum ciężarówek i starych samochodów, które nie są w stanie spełnić żadnych norm spalania. Autobus zasilany CNG nie zatruwa środowiska w takim stopniu jak ten wyposażony w silnik wysokoprężny. Producentem takich pojazdów jest m.in. Volvo. Nawet wśród producentów autobusów rozwijana jest elektromobilność i CNG wkrótce może zniknąć jako przestarzała technologia. Czas pokaże.