Метан в автомобиле: экономично или опасно?

Метан — один из самых мощных парниковых газов, вредящих экологии. Почему же нам все равно стоит переводить на него все не электрические машины?

Смотрите на эту статью как на предсказание из будущего: новая волна борьбы с глобальным потеплением и парниковыми газами в частности сместится с двигателей внутреннего сгорания и СО2 на автомобили на метане, автокомпании начнут душить за «метановые выбросы». Тем не менее, метан – идеальное топливо для автомобилей, и стоит присмотреться к автопроизводителям, которые сейчас разрабатывают двигатели, совместимые именно с метаном. Почему так? Сейчас разберемся.

Экология против автомобилей

В последние годы экологи прочно застолбили важнейший пункт повестки в инфополе — снижение выбросов парниковых газов. И под этим термином, как правило, подразумевают пресловутый CO2. Но все чаще звучат напоминания о другом веществе, ускоряющем глобальное потепление – метане, который уверенно прописывается и в ГБО российских автомобилей.

В последние 150-200 лет единственная пока заселенная людьми планета — Земля — здорово нагревается. Главные виновники процесса – парниковые газы. Сильнее всего на глобальное потепление влияют водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Первые два составляют львиную долю выхлопных газов наших любимых автомобилей, а третий — является весьма перспективным топливом.

Главная проблема, что полностью избежать выбросов газообразных H2O и CO2 без отказа от привычных видов топлива невозможно: это основные продукты сгорания углеводородов. Поэтому все усилия инженеров тех автопроизводителей, что еще не начали разрабатывать электромобили, направлены на повышение топливной эффективности двигателей. Чем полнее мотор использует энергию сгорания бензина, солярки или газа, тем меньше ему нужно горючего для производства необходимого усилия.

Автомобили с электродвигателями, скорее всего, уже к середине XXI века будут составлять подавляющее большинство парка легковых и грузовых транспортных средств. Но полностью вытеснить ДВС у них не получится — углеводороды проще транспортировать туда, где нет инфраструктуры. Так что спецтехника и машины для разных «медвежьих углов» по-прежнему будут работать на горючем. Вопрос только на каком.

Метан как угроза всему живому

Одна тонна CH4, по разным оценкам, производит в 25-28 раз больший парниковый эффект, чем аналогичное количество углекислого газа. Причем это в расчете на 100 лет, то есть учитываются долгосрочные последствия присутствия этого соединения в атмосфере. Сам по себе метан под действием солнечного излучения и химических реакций в воздухе полностью распадается примерно за десятилетие. А если брать более короткий срок, например, 20 лет, то эффект от него в 84 раза больше, чем от CO2, который пусть и «живет» почти вечно, пока его не поглотит обратно биосфера, но гораздо слабее задерживает инфракрасное излучение от Земли.

В атмосферу метан попадает несколькими путями, часть из которых естественная, часть — связана с человеческой деятельностью. Люди нашли сразу несколько возможностей повысить содержание метана в воздухе.

Во-первых, мы копаем глубокие угольные шахты и таким образом высвобождаем огромное количество CH4, запертого в породах (11% антропогенных выбросов метана). Во-вторых, мы разводим скот, в желудках которого симбиотические бактерии вырабатывают много этого газа (около трети всех выбросов). В-третьих, человечество потребляет огромное количество риса (поля для его выращивания обеспечивают 8% антропогенных выбросов CH4) и прочих продуктов сельского хозяйства. В-четвертых, мы выбрасываем еду, которая, разлагаясь, выдает 18% от общего числа поступающего в атмосферу в результате человеческой деятельности метана. Наконец, газо- и нефтедобывающая отрасль теряет часть добытого ископаемого сырья либо в результате утечек, либо в ходе контролируемого сброса в атмосферу (еще 22% от всех выбросов).

Источники выбросов метана

Причем, что самое опасное, общее повышение годовых температур в результате деятельности человека провоцирует и природные механизмы производства парниковых газов. Например, очень много углекислого газа и метана высвобождается в результате таяния вечной мерзлоты. Это еще не говоря о том, что чем теплее, тем больше воды испаряется из мирового океана, а пар оказывает самый сильный парниковый эффект.

На метановую проблему уже начинают все энергичнее обращать внимание ведущие экологические активисты мира. Об этом, например, можно судить по недавней публикации в журнале The Economist. Издание авторитетное, и его редакторы провели большую работу, собирая все данные воедино. Результатом стала подробная статья о том, откуда в атмосфере Земли берется метан, насколько он опасен и что с ним можно сделать. В этом году вышла новая книга Билла Гейтса «Как избежать климатической катастрофы». В интервью порталу MIT Technology Review известнейший миллиардер и филантроп отдельно отмечает существенный вклад сельского хозяйства в общие выбросы парниковых газов, особенно — метана.

CH4 как спасение автомобильной отрасли

На этом месте впечатлительный читатель воскликнет что-то вроде «Вы таки что, там с ума посходили, еще и все машины на этот яд переводить». А скептично настроенный подумает (небезосновательно), что скоро автомобильную отрасль могут начать душить еще и за выбросы метана. Для последнего опасения действительно есть причины. Какие-нибудь излишне эмоциональные политики помимо «углеродного налога» могут ввести еще один, учитывающий утечки CH4 во время производства топлива.

Автобус на метане для Челябинска

Но на самом деле, метан действительно имеет все шансы стать тем самым спасением для оставшихся ДВС на фоне повального отказа от ископаемых видов топлива. У него для этого есть все необходимые преимущества, и потенциальные поборы экологов тут не помеха. Потому что любые утечки — это убытки нефтедобывающей и перерабатывающей индустрии. На деле, даже при том, что при Трампе в США сняли ранее введенные штрафы за превышение выбросов метана, крупные компании платят «частникам» за поиск мест, где газопроводы «травят». Отрасль таких услуг только растет, так что «метановый налог» если и появится, то существенное влияние на стоимость топлива оказать не должен.

С точки зрения топливных качеств CH4 почти идеален.

Среди всех углеводородов он сгорает наиболее полно и не производит сажи. Она, кстати говоря (а не отдаленные эффекты потепления), уже стоила многих миллионов человеческих жизней. Подробнее о «смертельном следе» тепловых электростанций и автомобилей с ДВС писал в свое время, например, Forbes. Если кратко, то при сгорании большинства видов топлива возникают мельчайшие твердые частицы, которые не фильтруются легкими. В организме они накапливаются и приводят к заболеваниям органов дыхания, а также сердечно-сосудистой и нервной систем.

Существующие двигатели внутреннего сгорания (как бензиновые, так и дизельные) сравнительно легко можно перенастроить или переделать для работы на метане. Его легко транспортировать, технологии добычи, хранения и очистки CH4 хорошо известны. К тому же газовые ТЭС никуда не денутся ближайшие несколько десятилетий, да и химической промышленности он нужен, так что всегда будет доступен.

Наконец, метан — побочный продукт нефтедобычи, которая жизненно необходима для производства пластмасс. Поэтому даже если электростанции перестанут его потреблять в больших количествах, CH4 все равно будет откуда брать.

В России

С 2020 года в 23 пилотных регионах России, где развита заправочная инфраструктура, действует программа господдержки. Автовладелец может установить в свою машину ГБО и получить компенсацию до двух третей его стоимости и еще 30% от перевода машины на метан. Также Минпромторг упрощает сертификацию автомобилей, переведенных на газ.

Matador.tech

Параллельно с выделением средств на газификацию в пилотных регионах расширяют сеть газовых заправок: как пропан-бутановых, так и метановых. При всем этом потребители жалуются, что цены на газ значительно выросли за последнее время - в процентах больше, чем на бензин и дизель. Читайте подробнее тут.

В сухом остатке

Судя по всему, ближайшие месяцы (а может даже и годы) ознаменуются очередной волной борьбы с парниковыми газами, теперь — с метаном. Рядовым автомобилистам, тем более российским, пока что беспокоиться не о чем. Зато если в течение 10-20 лет они хотят продолжить ездить на машинах с ДВС, стоит присмотреться к тем производителям, что разрабатывают двигатели, котоыре совместимы с метаном. А они есть не только в грузовом, но и в легковом сегменте. Проблема только в том, что выбора будет немного — места на рынке хватит лишь на пару марок. Как мы уже отметили выше, сегмент не электрических автомобилей с каждым годом сокращается и этот тренд, похоже, не переломить.