Pro CO2 neutrální budoucnost

Paliva
z
budoucnosti

Motory DEUTZ se používají v mnoha různých aplikacích po celém světě. Kvalita paliva je rozhodující pro životnost motorů DEUTZ a pro minimalizaci servisních nákladů. Palivo také hraje klíčovou roli při určování emisí produkovaných moderními spalovacími motory.

Paliva budoucnosti

Vzhledem k velkému užitečnému zatížení a dlouhé době provozu vyžadují velké traktory a stavební stroje zdroje energie s vysokou hustotou energie a krátkou dobou doplňování paliva. Kromě toho bude v budoucnu vzhledem k přísnějším cílům ochrany klimatu rozhodující provoz spalovacích motorů bez emisí CO2, kterého lze dosáhnout použitím alternativních paliv, tzv. přečerpávacích paliv.

Re-paliva se vyrábějí na bázi obnovitelných zdrojů energie. Patří mezi ně vodík, synteticky vyrobené uhlovodíky a pokročilá biopaliva podle definice RED II (směrnice o obnovitelných zdrojích energie). Pokročilá biopaliva využívají suroviny, které nekonkurují potravinářským plodinám.

Například vznětové motory mohou používat HVO (hydrogenovaný rostlinný olej), který se vyrábí bez fosilních zdrojů hydrogenací udržitelných biogenních zbytků. Tím lze výrazně snížit emise znečišťujících látek a CO2 až o 95 %.

Na druhou stranu je v budoucnu možný i CO2 neutrální provoz motorů s takzvanými e-palivy. E-paliva jsou syntetická paliva vyráběná z vodíku a oxidu uhličitého pomocí elektřiny. Syntetická paliva se od konvenčních paliv liší výrobním procesem a výslednou změnou chemické struktury. Mohou být získávána z obnovitelných zdrojů a jsou označována jako RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin).

Přehled různých druhů paliv

Konvenční paliva

Parafínová motorová nafta se v průmyslovém měřítku vyrábí Fischerovým-Tropschovým procesem na bázi syntézního plynu. Tento proces může v zásadě využívat fosilní suroviny, jako je zemní plyn (GtL - gas-to-liquid) nebo biomasa (BtL - biomass-to-liquid).

V budoucnu bude stejný proces využíván k výrobě eDieselu s využitím regenerativně vyráběného vodíku a CO2 ze spalovacích procesů nebo ze vzduchu, což umožní CO2 neutrální provoz spalovacích motorů. V současné době se hydrogenací udržitelného zbytkového odpadu obsahujícího biogenní olej vyrábí velká část parafinického paliva ve formě HVO. Tato tzv. paliva XtL se vyznačují nejen snížením emisí CO2, ale také nižšími emisemi (NOx, pevné částice) a lepší kvalitou paliva, pokud jde o chování za studena a oxidační stabilitu ve srovnání s běžnou motorovou naftou.

Takto vyrobené palivo / HVO splňuje specifikace normy EN 15940 nebo ASTM D975. DEUTZ má téměř všechny řady až do emisních norem EU V a US Tier 4. Díky svému složení lze tato paliva také míchat s fosilní naftou v libovolném poměru. Použití HVO ve všech stávajících motorech je prakticky samozřejmostí a může - v budoucnu doplněno o eDiesel - rozhodujícím způsobem přispět k defosilizaci dieselových motorů.

Motorová nafta je směs uhlovodíků. Kvalita paliva se v jednotlivých zemích značně liší. V zemích, jako jsou USA, Japonsko nebo Evropská unie, jsou vznětová paliva optimalizována tak, aby splňovala zvláštní požadavky na nízké emise a používání systémů následného zpracování výfukových plynů. V jiných zemích však stále existují paliva nižší kvality (obsah síry, mazivost, znečištění a cetanové číslo jako měřítko chování při spalování).

Alternativní paliva

Bionafta neboli FAME (Fatty Acid Methyl Ester) je tzv. transesterifikovaný rostlinný olej, který byl upraven na vlastnosti motorové nafty. V Evropě je často základem suroviny řepkový olej, proto se často používá termín metylester řepkového oleje (RME). Kromě toho se jako surovina ve velkém měřítku používají také recyklované odpadní oleje.

V Evropě, ale i v mnoha mimoevropských zemích, jako jsou USA, Mexiko, Brazílie, Argentina, Malajsie a Indonésie, se bionafta používá především jako směs nafty a bionafty až do 40 %, ale v některých případech také jako čisté palivo.
Všechny motory DEUTZ v Evropě a USA jsou schváleny pro provoz s následujícími standardními palivy podle norem EN 590 a ASTM D975, které povolují směsi až do 7 %, resp. 5 %. Kromě toho existuje mnoho schválení pro motory Tier 4, EU IV a V pro vyšší směsi bionafty (např. EN 16734 / EN 16709 / ASTM D7467) a pro čistá paliva podle EN 14214.

Zkapalněný ropný plyn (LPG) je směs propanu a butanu, která je kapalná při pokojové teplotě a nízkém tlaku (< 10 barů). Hlavními výhodami LPG jsou vysoká hustota energie v nádrži a nižší emise CO2 při spalování v motoru ve srovnání s naftovými motory podobné velikosti. LPG se obvykle vyrábí při rafinaci ropy. Vyrábí se také při výrobě HVO (hydrogenovaných rostlinných olejů) jako Bio-LPG nebo v budoucnu jako ePropan s velmi nízkým potenciálem emisí skleníkových plynů.

Hlavní složkou zemního plynu je metan. V závislosti na způsobu skladování, přepravy a doplňování zemního plynu se používá označení CNG (stlačený zemní plyn) nebo LNG (zkapalněný zemní plyn), kdy se zemní plyn zkapalní silným ochlazením a může pak zůstat v zásobníku tekutý. Vzhledem k čistému spalování a nižším emisím CO2 ve srovnání se vznětovými motory srovnatelného výkonu se zemní plyn v posledních letech stává stále oblíbenějším palivem pro spalovací motory. Kromě fosilních zdrojů plynu lze metan vyrábět také fermentací biomasy nebo metanizací obnovitelného vodíku s CO2. Tento způsob je znám jako biometan nebo e-metan.

Vodík se vyrábí elektrolýzou pomocí obnovitelné elektrické energie. Jedním ze způsobů využití vodíku v dopravě je výroba syntetických plynných a kapalných paliv. Vodík se pak používá jako meziprodukt při výrobě syntetického metanu (power-to-gas methane/PtG methane) nebo eFuels (také power-to-liquids/PtL).

HVO (hydrogenovaný rostlinný olej) je obnovitelné palivo, které přispívá ke snížení závislosti na fosilních palivech i ke snížení emisí CO2 v odvětví dopravy. Lze jej používat v téměř všech moderních motorech DEUTZ bez úprav a představuje udržitelnou alternativu k fosilním palivům. Lze jej používat ve směsích bez omezení. Na veřejných čerpacích stanicích se obvykle používají směsi s až 26 % HVO v motorové naftě, které spadají pod současnou normu EN 590 pro motorovou naftu.

Uhlíková náročnost obnovitelného propanu - neboli množství uhlíku vypouštěného na každou jednotku vyrobené energie - je nižší než u konvenčního propanu, protože se vyrábí z biologických nebo obnovitelných zdrojů. Lze jej vyrábět z různých obnovitelných surovin. Nejběžnější formou obnovitelného propanu je dnes vedlejší produkt obnovitelné nafty (HVO) a udržitelné letecké palivo vyráběné především z rostlinných a rostlinných olejů, živočišných tuků nebo použitého kuchyňského oleje. Protože je molekulárně totožný s konvenčním propanem, lze jej bez jakýchkoli úprav používat ve stávajících motorech schopných spalovat propan.