Pre budúcnosť neutrálnu z hľadiska CO2

Palivá
z
budúcnosti

Motory DEUTZ sa používajú v mnohých rôznych aplikáciách na celom svete. Kvalita paliva je rozhodujúca pre životnosť motorov DEUTZ a minimalizáciu servisných nákladov. Palivo zohráva kľúčovú úlohu aj pri určovaní emisií produkovaných modernými spaľovacími motormi.

Palivá budúcnosti

Veľké traktory a stavebné stroje si vzhľadom na svoje vysoké užitočné zaťaženie a dlhý čas prevádzky vyžadujú zdroje energie s vysokou hustotou energie a krátkym časom tankovania. Okrem toho bude v budúcnosti vzhľadom na prísnejšie ciele v oblasti ochrany klímy rozhodujúca neutrálna prevádzka spaľovacích motorov z hľadiska emisií CO2, ktorú možno dosiahnuť používaním alternatívnych palív, tzv. opätovných palív.

Re-palivá sa vyrábajú na báze obnoviteľných zdrojov energie. Patrí medzi ne vodík, synteticky vyrobené uhľovodíky a pokročilé biopalivá, ako sú definované v smernici RED II (smernica o obnoviteľných zdrojoch energie). Pokročilé biopalivá využívajú suroviny, ktoré nekonkurujú potravinovým plodinám.

Napríklad dieselové motory môžu používať HVO (hydrogenovaný rastlinný olej), ktorý sa vyrába bez fosílnych zdrojov hydrogenáciou udržateľných biogénnych zvyškov. Tým sa môžu výrazne znížiť emisie znečisťujúcich látok a CO2 až o 95 %.

Na druhej strane je v budúcnosti dokonca možná CO2 neutrálna prevádzka motorov s takzvanými e-palivami. E-palivá sú syntetické palivá vyrábané z vodíka a oxidu uhličitého pomocou elektrickej energie. Syntetické palivá sa od konvenčných palív líšia výrobným procesom a výslednou zmenou chemickej štruktúry. Môžu sa získavať z obnoviteľných zdrojov a sú známe ako RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin - obnoviteľné palivá nebiologického pôvodu).

Prehľad rôznych druhov palív

Konvenčné palivá

Parafinové dieselové palivá sa vyrábajú v priemyselnom meradle pomocou Fischer-Tropschovho procesu založeného na syntetickom plyne. V podstate sa v tomto procese môžu používať fosílne suroviny, ako je zemný plyn (GtL – gas-to-liquid) alebo biomasa (BtL – biomass-to-liquid).

V budúcnosti sa ten istý proces bude používať na výrobu eDieselu s využitím regeneratívne vyrobeného vodíka a CO2 zo spaľovacích procesov alebo zo vzduchu, čo umožní prevádzku spaľovacích motorov bez emisií CO2. V súčasnosti sa hydrogenáciou udržateľného biogénneho odpadu obsahujúceho olej vyrába veľká časť parafínového paliva vo forme HVO. Tieto takzvané palivá XtL sa vyznačujú nielen zníženými emisiami CO2, ale aj nižšími emisiami (NOx, častice) a lepšou kvalitou paliva, pokiaľ ide o správanie za studena a oxidačnú stabilitu v porovnaní s konvenčným dieselovým palivom.

Palivo / HVO vyrobené týmto spôsobom spĺňa špecifikácie EN 15940 alebo ASTM D975. DEUTZ má takmer všetky série až po emisné normy EU V a US Tier 4. Vďaka svojmu zloženiu sa tieto palivá môžu miešať s fosílnym dieselom v akomkoľvek pomere. Použitie HVO vo všetkých existujúcich motoroch je prakticky samozrejmosťou a môže – v budúcnosti doplnené o eDiesel – rozhodujúcim spôsobom prispieť k defosilizácii dieselových motorov.

Dieselové palivo je zmes uhľovodíkov. Kvalita paliva sa v jednotlivých krajinách výrazne líši. V krajinách ako USA, Japonsko alebo Európska únia sú dieselové palivá optimalizované tak, aby spĺňali osobitné požiadavky na nízke emisie a používanie systémov dodatočnej úpravy výfukových plynov. V iných krajinách sa však stále používajú palivá nižšej kvality (obsah síry, mazivosť, kontaminácia a cetánové číslo ako meradlo spaľovacích vlastností).

Alternatívne palivá

Bionafta alebo FAME (metylester mastnej kyseliny) je takzvaný transesterifikovaný rastlinný olej, ktorý bol prispôsobený vlastnostiam dieselového paliva. V Európe je surovinou často repkový olej, preto sa často používa termín repkový metylester (RME). Okrem toho sa vo veľkom rozsahu ako surovina používajú aj recyklované odpadové oleje.

V Európe, ale aj v mnohých mimoeurópskych krajinách, ako sú USA, Mexiko, Brazília, Argentína, Malajzia a Indonézia, sa bionafta používa hlavne ako zmes nafty a bionafty v pomere až 40 %, ale v niektorých prípadoch aj ako čisté palivo.

Všetky motory DEUTZ v Európe a USA sú schválené na prevádzku s nasledujúcimi štandardnými palivami podľa noriem EN 590 a ASTM D975, ktoré povoľujú zmesi s obsahom až 7 % resp. 5 %. Okrem toho existuje mnoho schválení pre motory Tier 4, EU IV a V pre vyššie zmesi bionafty (napr. EN 16734 / EN 16709 / ASTM D7467) a pre čisté palivá podľa EN 14214.

Skvapalnený ropný plyn (LPG) je zmes propánu a butánu, ktorá je pri izbovej teplote a nízkom tlaku (< 10 bar) v kvapalnom stave. Hlavnými výhodami LPG sú vysoká hustota energie v plynovom zásobníku a nižšie emisie CO2 pri spaľovaní v motore v porovnaní s dieselovými motormi podobnej veľkosti. LPG sa zvyčajne vyrába pri rafinácii ropy. Vyrába sa aj pri výrobe HVO (hydrogenizovaných rastlinných olejov) ako Bio-LPG alebo v budúcnosti ako ePropane s veľmi nízkym potenciálom emisií skleníkových plynov.

Hlavnou zložkou zemného plynu je metán. V závislosti od spôsobu skladovania, prepravy a tankovania zemného plynu sa používa pojem CNG (stlačený zemný plyn) alebo LNG (skvapalnený zemný plyn), keď je zemný plyn skvapalnený silným ochladením a môže tak zostať v kvapalnom stave v skladovacom kontajneri. Vďaka čistému spaľovaniu a nižším emisiám CO2 v porovnaní s dieselovými motormi porovnateľného výkonu sa zemný plyn v posledných rokoch stal čoraz populárnejším palivom pre spaľovacie motory. Okrem fosílnych zdrojov plynu sa metán môže vyrábať aj fermentáciou biomasy alebo metanizáciou obnoviteľného vodíka s CO2. Toto sa nazýva biometán alebo e-metán.

Vodík sa vyrába elektrolýzou s využitím obnoviteľnej elektrickej energie. Jedným zo spôsobov využitia vodíka v doprave je výroba syntetických plynných a kvapalných palív. Vodík sa potom používa ako medziprodukt pri výrobe syntetického metánu (power-to-gas metán/PtG metán) alebo eFuels (tiež power-to-liquids/PtL).

HVO (hydrogenizovaný rastlinný olej) je obnoviteľné palivo, ktoré prispieva k zníženiu závislosti od fosílnych palív, ako aj k zníženiu emisií CO2 v odvetví dopravy. Môže sa používať takmer vo všetkých moderných motoroch DEUTZ bez úprav a ponúka udržateľnú alternatívu k fosílnym palivám. Môže sa používať v zmesiach bez obmedzenia. Verejné čerpacie stanice zvyčajne používajú zmesi s obsahom až 26 % HVO v nafte, ktoré spĺňajú súčasnú normu EN 590 pre naftu.

Uhlíková intenzita obnoviteľného propánu – alebo uhlík emitovaný na každú jednotku energie, ktorú produkuje – je nižšia ako u konvenčného propánu, pretože sa vyrába z biologických alebo obnoviteľných zdrojov. Môže sa vyrábať z rôznych obnoviteľných surovín. Najbežnejšou formou obnoviteľného propánu je dnes vedľajší produkt obnoviteľného dieselového paliva (HVO) a udržateľného leteckého paliva vyrobeného predovšetkým z rastlinných a zeleninových olejov, živočíšnych tukov alebo použitého kuchynského oleja. Keďže je molekulárne identický s konvenčným propánom, môže sa používať v existujúcich motoroch schopných spaľovať propán bez akýchkoľvek úprav.