краткий гид по видам автомобильного топлива — Mafin Media

В России пальму первенства удерживают 95-й и 92-й бензины, хотя существуют также АИ-98 и АИ-100, предназначенные для высокофорсированных двигателей. Какой из них заливать именно в ваш автомобиль — всегда можно узнать в руководстве по эксплуатации авто или прочитать на внутренней стороне лючка бензобака.

Дизельное топливо

Дизтопливо, или, по старинке, «солярка»: название происходит от немецкого solaröl — «солнечное масло», желтоватая жидкость, получившаяся еще в XIX веке при перегонке нефти. При этом солярка как таковая в автомобилях не используется. А вот автомобильное дизельное топливо предназначено для моторов, отличных от бензиновых способом воспламенения.

Если в бензиновом моторе поджигание смеси происходит за счет электрических искр, то в дизельном — за счет сжатия. Важнейший показатель здесь — цетановое число, определяющее скорость воспламенения горючего. В среднем цетановые числа колеблются от 45 до 55 единиц в зависимости от типа и качества топлива. По типу солярка делится на летнюю, зимнюю и арктическую. Они отличаются температурой загустения. Самые «суровые» зимние топлива могут сгорать даже при температуре минус 50 °C!

Пропан и бутан

Пропан и бутан — самые известные альтернативные виды топлива. Обычно они смешиваются и для краткости именуются просто пропаном. При помощи относительно недорогих переделок обычный атмосферный бензиновый мотор можно «научить» им питаться.

Пропан имеет меньшую по сравнению с бензином плотность, поэтому расход будет выше — но и стоит газ обычно раза в два дешевле. Следует учесть, что внесение таких изменений в конструкцию автомобиля почти со стопроцентной вероятностью приведет к потере гарантии, поэтому перед газификацией нового авто стоит просчитать риски: при небольших пробегах экономия, скорее всего, будет незаметной.

Метан и водород

Помимо пропан-бутана в качестве топлива используется природный газ — метан, который добывается напрямую из месторождений. Оба этих вида топлива более экологичны, чем уже упомянутые бензин и ДТ, но инфраструктура АГЗС (автогазозаправочных станций), по крайней мере в России, развита хуже. Не стоит забывать, что баллоны, предназначенные для хранения газа, обычно занимают место в багажнике легкового автомобиля и ограничивают его грузоподъемные возможности. Кроме того, метан содержится в баллонах под давлением 200-250 атмосфер. Это очень взрывоопасно! Иногда такая «экономия» может закончиться для автовладельца плачевно.

Другой не менее известный, но куда менее популярный газ — водород. Если пропан-бутан добывается, как и бензин, при переработке нефти, то водород можно получить намного более экологичным способом: из воды при помощи электрического тока. Такой процесс называется электролизом. Кстати, первый известный в истории водородный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) получал топливо как раз таким путем: его сконструировал в начале XIX века французский изобретатель Исаак де Риваз.

Несмотря на раннее появление двигателя на водороде, этот газ и по сей день используется нечасто. Основной принцип работы двигателя тот же, но дополнительно для работы ДВС на водороде нужны либо электролизер (установка, добывающая газ из воды), либо водородный топливный элемент — «батарейка», которую нужно заправлять. Обе конструкции значительно повышают стоимость авто, поэтому большинство водородных автомобилей остаются концепт-карами.

Азот

Еще слабее распространено питание автомобиля азотом: этот газ сгорает быстрее традиционных видов топлива и требует не только баллонов для хранения, но и определенной переделки мотора. Закись азота N2O периодически впрыскивается в камеру сгорания двигателя для кратковременного получения дополнительной мощности. В этом случае она смешивается с обычной топливно-воздушной смесью и позволяет мотору «съесть» больше, увеличивая отдачу. В гражданской эксплуатации такие доработки используются крайне редко, оставаясь продуктом индивидуального тюнинга.

Биодизель/биоэтанол

Биодизелем называют топливо, добываемое из растительного, соевого и рапсового масел, а также животных жиров. При смешивании в небольших пропорциях со стандартным ДТ этот вид топлива может заливаться в мотор без изменения конструкции и обладает завидной экологичностью за счет биоразлагаемости. Однако за все нужно платить: биодизель требует площадей для посадки растений и обходится дороже своего собрата без приставки био-.

Свои минусы есть и у биоэтанола, представляющего собой этиловый спирт. Его октановое число выше 100, поэтому применяется он в основном «коктейльно» — в смеси с бензином, чтобы избежать повреждения моторов, рассчитанных на топливо попроще. Кроме того, поскольку это спирт, в нем есть вода. А значит топливная система должна быть стойка к коррозии и подогреваться зимой.

Как и биодизель, биоэтанол требует посевных площадей, например с сахарным тростником, и с традиционными бензином, газом и дизельным топливом полноценно конкурировать пока не может.

технологичное газомоторное топливо, компримированный природный газ (КПГ)

Метан как газомоторное топливо

Природный газ, основным компонентом которого является метан (содержание по объему составляет 92-98%), признан специалистами достойной альтернативой бензину, дизельному топливу, СУГ. Высокая теплота сгорания, низкий уровень выброса в атмосферу токсичных веществ, минимальная стоимость, безопасность для человека являются основными факторами, определяющими его положение на рынке газомоторного топлива.

Метан – экологичное топливо, продукты сгорания которого не содержат сажи (в отличие от ДТ) и улетучиваются в атмосферу без остатка. Также газ не засоряет системы двигателя внутреннего сгорания, благодаря чему значительно увеличивается срок их эксплуатации.

Компания Global Gas Group имеет техническую возможность осуществлять поставки метана для предприятий, организаций и муниципалитетов Республики Казахстан с целью использования его в качестве газомоторного топлива. Благодаря технологии СПГ, которая применяется для транспортировки природного газа, топливо может поставляться на дальние расстояния для обеспечения топливом удаленных объектов.

Виды газомоторного топлива

Условно газомоторное топливо можно подразделить на два вида – сжиженный нефтяной газ (СУГ) и природный газ, который в свою очередь может быть сжиженный (СПГ) или компримированный, то есть сжатый до 200 атм (КПГ).

Природный газ

Метан добывают на месторождениях путем бурения скважин в газоносных слоях земной коры, залегающих на глубине от одного до нескольких километров. Транспортировка осуществляется по газопроводам в сжатом от 6 до 70 атм (компримированном) состоянии.

Газ подвергается многоэтапной очистке от примесей – на выходе из скважины, в наземных сепараторах, в компрессорных станциях, что позволяет получить продукт высокой степени чистоты.

Значительно низкие затраты на добычу, переработку и транспортировку природного газа заставляют специалистов рассматривать метан как топливо ближайшего будущего – дешевое, экономичное и безопасное.

Вследствие того, что метан легче воздуха практически в два раза, при утечках он мгновенно улетучивается в атмосферу и, как следствие, в открытых пространствах не представляет опасности для человека.

Смесь пропан-бутан

Пропан-бутановые смеси, в том числе автомобильные, являются наиболее известными и востребованными газовыми составами. Сжиженные углеводородные газы (СУГ) добывают при добычи нефти путем разделения непосредственно нефти и попутного нефтяного газа (ПНГ), далее специальных установках из ПНГ выделяют Пропан (С3Н8) и Бутан (С4Н10), из которых подготавливают топливную смесь.

Пропан-бутановая смесь более тяжелая по сравнению с воздухом, поэтому при утечке газ «стелется» по земле и накапливается в помещении, что токсично и взрывоопасно. Именно фактор безопасности следует рассматривать, как один из основополагающих, при выборе вида газомоторного топлива. 

Применение метана в качестве газомоторного топлива

Метан – это прежде всего экологически чистое топливо, а СПГ – самая эффективная форма метана, позволяющая доставлять газ на большие расстояния, легко получать в случае необходимости КПГ либо газообразный метан.

Особенно продуктивно применение сжиженного метана для транспорта высокой мощности, испытывающего потребность в большом объеме топлива «на борту» транспортного средства – речь идет о железнодорожной, водной и морской, карьерной и дорожно-строительной технике, магистральных тягачах, междугородних грузовых или пассажирских перевозках на дальние расстояния, где природный газ (СПГ) не имеет равных по эффективности.

Важно отметить, что температура испарения метана составляет -161°С. Это в разы ниже, чем температура эксплуатации сжиженного углеводородного газа. Например, бутан замерзает уже при отрицательной температуре, что делает его применение затруднительным в зимних условиях Казахстана.

Преимущества природного газа как газомоторного топлива

• Экологичность. Выброс СО (угарного газа) по сравнению с дизельным топливом меньше в 10 раз, по задымленности – в 9 раз, по окислам азота – в 2 раза. Газомоторное топливо в двигателях внутреннего сгорания соответствует экологическому стандарту Евро-4, при этом легко достигается Евро-5 и Евро-6.
• Увеличение срока эксплуатации газовых двигателей. Метан при сгорании не оставляет следов нагара на поршнях и клапанах, не загрязняет систему циркуляции масла, сохраняя его свойства в два-три раза дольше, нежели в дизельных ДВС. Как результат – стабильная и долгая работа двигателя без ремонта.
• Экономичность. Стабильная цена обусловлена отсутствием привязки к стоимости нефти, так как добывается на отдельных месторождениях и не требует дорогостоящей переработки. В среднем, природный газ оказывается дешевле традиционных жидких видов топлива – бензина и дизельного топлива.
• Безопасность. Метан относится к четвертому классу безопасности (для сравнения, смесь пропан-бутан – ко второму классу). Природный газ летучий – он почти в два раза легче воздуха и не накапливается в атмосфере. Нижний предел самовоспламенения составляет 537°С.

Бензин | Определение, использование и факты

Ключевые люди:

Владимир Николаевич Ипатьев

Похожие темы:

газотурбинный двигатель Корпоративный средний расход топлива тетраэтилсвинец этилированный бензин неэтилированный бензин

См. все связанные материалы →

бензин , также пишется как бензин , также называется газ или

Бензин , смесь летучих легковоспламеняющихся жидких углеводородов, получаемых из нефти и используемых в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Он также используется в качестве растворителя для масел и жиров. Первоначально побочный продукт нефтяной промышленности (керосин был основным продуктом), бензин стал предпочтительным автомобильным топливом из-за его высокой энергии сгорания и способности легко смешиваться с воздухом в карбюраторе.

Бензин сначала производили путем перегонки, просто отделяя летучие, более ценные фракции сырой нефти. Более поздние процессы, предназначенные для повышения выхода бензина из сырой нефти, расщепляют большие молекулы на более мелкие с помощью процессов, известных как крекинг. Термический крекинг с использованием тепла и высоких давлений был введен в 1913, но был заменен после 1937 года каталитическим крекингом, применением катализаторов, которые облегчают химические реакции, производящие больше бензина. Другие методы, используемые для улучшения качества бензина и увеличения его количества, включают полимеризацию, преобразование газообразных олефинов, таких как пропилен и бутилен, в более крупные молекулы бензинового ряда; алкилирование, процесс объединения олефина и парафина, такого как изобутан; изомеризация, превращение углеводородов с прямой цепью в углеводороды с разветвленной цепью; и риформинг с использованием тепла или катализатора для изменения молекулярной структуры.

Еще из Britannica

нефтепереработка: бензин

Бензин представляет собой сложную смесь сотен различных углеводородов. Большинство из них насыщены и содержат от 4 до 12 атомов углерода на молекулу. Бензин, используемый в автомобилях, кипит в основном при температуре от 30 ° до 200 ° C (от 85 ° до 390 ° F), смесь регулируется в зависимости от высоты и сезона. Авиационный бензин содержит меньшие доли как менее летучих, так и более летучих компонентов, чем автомобильный бензин.

Антидетонационные характеристики бензина — его способность противостоять детонации, которая указывает на то, что сгорание паров топлива в цилиндре происходит слишком быстро для эффективности — выражается в октановом числе. Добавление тетраэтилсвинца для замедления горения было начато в 1930-х годах, но было прекращено в 1980-х годах из-за токсичности соединений свинца, выделяемых в продуктах сгорания. Другие присадки к бензину часто включают детергенты для уменьшения образования отложений в двигателе, антиобледенители для предотвращения остановки двигателя, вызванные обледенением карбюратора, и антиоксиданты (ингибиторы окисления), используемые для уменьшения образования «смола».

В конце 20-го века рост цен на нефть (и, следовательно, на бензин) во многих странах привел к увеличению использования бензина, который представляет собой смесь 90% неэтилированного бензина и 10% этанола (этилового спирта). Бензин хорошо горит в бензиновых двигателях и является желательным альтернативным топливом для некоторых применений из-за возобновляемости этанола, который можно производить из зерна, картофеля и некоторых других растительных материалов. См. также нефть.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Адамом Августином.

Природный газ

Природный газ — это ископаемое топливо. Как и другие ископаемые виды топлива, такие как уголь и нефть, природный газ образуется из растений, животных и микроорганизмов, живших миллионы лет назад.

Существует несколько различных теорий, объясняющих образование ископаемого топлива. Наиболее распространенная теория состоит в том, что они образуются под землей в интенсивных условиях.

По мере разложения растений, животных и микроорганизмов они постепенно покрываются слоями почвы, отложений, а иногда и камней. За миллионы лет органическое вещество уплотнилось. По мере того, как органическое вещество продвигается глубже в земную кору, оно сталкивается с все более и более высокими температурами.

Сочетание сжатия и высокой температуры приводит к разрушению углеродных связей в органическом веществе. Этот молекулярный распад производит термогенный метан — природный газ. Метан, вероятно, самое распространенное органическое соединение на Земле, состоит из углерода и водорода (Ch5).

Залежи природного газа часто находятся рядом с залежами нефти. Месторождения природного газа вблизи поверхности Земли обычно затмеваются близлежащими месторождениями нефти. Более глубокие месторождения, образованные при более высоких температурах и большем давлении, содержат больше природного газа, чем нефти. Самые глубокие залежи могут состоять из чистого природного газа.

Однако природный газ не обязательно должен образовываться глубоко под землей. Он также может быть образован крошечными микроорганизмами, называемыми метаногенами. Метаногены обитают в кишечнике животных (включая человека) и в районах с низким содержанием кислорода у поверхности Земли. Свалки, например, полны разлагающегося вещества, которое метаногены расщепляют до типа метана, называемого биогенным метаном. Процесс образования метаногенами природного газа (метана) называется метаногенезом.

Хотя большая часть биогенного метана уходит в атмосферу, создаются новые технологии для сдерживания и сбора этого потенциального источника энергии.

Термогенный метан — природный газ, образовавшийся глубоко под поверхностью Земли — также может попадать в атмосферу. Часть газа может подниматься через проницаемый материал, такой как пористая порода, и в конечном итоге рассеиваться в атмосфере.

Однако большая часть термогенного метана, который поднимается к поверхности, сталкивается с геологическими формациями, которые слишком непроницаемы для выхода. Эти скальные образования называются осадочными бассейнами.

Осадочные бассейны содержат огромные залежи природного газа. Чтобы получить доступ к этим резервуарам природного газа, необходимо пробурить отверстие (иногда называемое скважиной) в скале, чтобы газ мог выходить и собираться.

Осадочные бассейны, богатые природным газом, встречаются по всему миру. Пустыни Саудовской Аравии, влажные тропики Венесуэлы и ледяная Арктика американского штата Аляска — все это источники природного газа. За пределами Аляски бассейны США в основном расположены вокруг штатов, граничащих с Мексиканским заливом, включая Техас и Луизиану. Недавно в северных штатах Северная Дакота, Южная Дакота и Монтана были созданы значительные буровые установки в осадочных бассейнах.

Типы природного газа

Природный газ, добыча которого экономична и который легко доступен, считается «традиционным». Обычный газ находится в ловушке в проницаемом материале под непроницаемой породой.

Природный газ, найденный в других геологических условиях, не всегда так просто или практично добывать. Этот газ называют «нетрадиционным». Новые технологии и процессы постоянно разрабатываются, чтобы сделать этот нетрадиционный газ более доступным и экономически выгодным. Со временем газ, считавшийся «нетрадиционным», может стать обычным.

Биогаз представляет собой тип газа, который образуется при разложении органических веществ без присутствия кислорода. Этот процесс называется анаэробным разложением и происходит на свалках или там, где разлагаются органические материалы, такие как отходы животноводства, сточные воды или побочные продукты производства.

Биогаз – это биологическое вещество, получаемое из растений или животных, которое может быть живым или неживым. Этот материал, такой как лесные отходы, можно сжигать для создания возобновляемого источника энергии.

Биогаз содержит меньше метана, чем природный газ, но его можно очищать и использовать в качестве источника энергии.

Глубинный природный газ
Глубинный природный газ — это нетрадиционный газ. В то время как большинство обычного газа можно найти на глубине всего в несколько тысяч метров, глубинный природный газ находится в месторождениях на глубине не менее 4500 метров (15 000 футов) от поверхности Земли. Глубокое бурение природного газа не всегда экономически целесообразно, хотя методы его добычи были разработаны и усовершенствованы.

Сланец
Сланцевый газ — еще один вид нетрадиционных месторождений. Сланец – это мелкозернистая осадочная горная порода, не распадающаяся в воде. Некоторые ученые говорят, что сланец настолько непроницаем, что мрамор по сравнению с ним считается «губчатым». Толстые листы этой непроницаемой породы могут «зажать» между собой слой природного газа.

Сланцевый газ считается нетрадиционным источником из-за сложных процессов, необходимых для доступа к нему: гидроразрыва пласта (также известного как гидроразрыв пласта) и горизонтального бурения. Фрекинг — это процедура, при которой порода раскалывается струей воды под высоким давлением, а затем «подпирается» мельчайшими песчинками, стеклом или кремнеземом. Это позволяет газу более свободно выходить из скважины. Горизонтальное бурение — это процесс бурения прямо в землю, а затем бурение вбок или параллельно поверхности Земли.

Газ в плотных породах
Газ в плотных породах представляет собой нетрадиционный природный газ, запертый под землей в непроницаемом горном массиве, извлечение которого чрезвычайно затруднено. Добыча газа из «плотных» горных пород обычно требует дорогостоящих и сложных методов, таких как фрекинг и кислотная обработка.

Кислотная обработка аналогична фрекингу. Кислота (обычно соляная кислота) закачивается в скважину природного газа. Кислота растворяет плотную породу, блокирующую поток газа.

Метан угольных пластов
Метан угольных пластов – еще один вид нетрадиционного природного газа. Как следует из названия, метан угольных пластов обычно встречается вдоль угольных пластов, уходящих под землю. Исторически сложилось так, что при добыче угля природный газ намеренно выбрасывался из шахты в атмосферу в качестве побочного продукта. Сегодня метан угольных пластов собирается и является популярным источником энергии.

Газ в геобарических зонах
Другим источником нетрадиционного природного газа являются геогерметизированные зоны. Зоны геобарического давления формируются на глубине 3 000–7 600 метров (10 000–25 000 футов) ниже поверхности Земли.

Эти зоны образуются, когда слои глины быстро накапливаются и уплотняются поверх более пористого материала, такого как песок или ил. Поскольку природный газ вытесняется из спрессованной глины, он оседает под очень высоким давлением в песок, ил или другой абсорбирующий материал ниже.

Зоны геобарического давления очень трудно разрабатывать, но они могут содержать очень большое количество природного газа. В Соединенных Штатах наибольшее количество геобарических зон было обнаружено в районе побережья Мексиканского залива.

Гидраты метана
Гидраты метана — еще один вид нетрадиционного природного газа. Лишь недавно были обнаружены гидраты метана в океанических отложениях и районах вечной мерзлоты Арктики. Гидраты метана образуются при низких температурах (около 0°C или 32°F) и под высоким давлением. При изменении условий окружающей среды в атмосферу выбрасываются гидраты метана.

По оценкам Геологической службы США (USGS), гидраты метана могут содержать в два раза больше углерода, чем весь уголь, нефть и обычный природный газ в мире вместе взятые.

В океанских отложениях гидраты метана образуются на континентальном склоне по мере того, как бактерии и другие микроорганизмы опускаются на дно океана и разлагаются в иле. Метан, захваченный в отложениях, обладает способностью «цементировать» рыхлые отложения на месте и поддерживать стабильность континентального шельфа. Однако, если вода становится теплее, гидраты метана разрушаются. Это вызывает подводные оползни и выбросы природного газа.

В экосистемах вечной мерзлоты гидраты метана образуются по мере замерзания водоемов, а молекулы воды создают отдельные «клетки» вокруг каждой молекулы метана. Газ, заключенный в замороженную решетку воды, имеет гораздо более высокую плотность, чем он был бы в газообразном состоянии. По мере таяния ледяных клеток метан улетучивается.

Глобальное потепление, текущий период изменения климата, влияет на выделение гидратов метана как из вечной мерзлоты, так и из слоев океанских отложений.

В гидратах метана хранится огромное количество потенциальной энергии. Однако, поскольку они являются такими хрупкими геологическими образованиями, способными разрушаться и нарушать условия окружающей среды вокруг них, методы их добычи разрабатываются с особой осторожностью.

Бурение и транспортировка

Природный газ измеряется в нормальных кубических метрах или стандартных кубических футах. В 2009 году Управление энергетической информации США (EIA) подсчитало, что доказанные запасы природного газа в мире составляют около 6 289 триллионов кубических футов (трлн куб. футов).

Большая часть запасов находится на Ближнем Востоке: в 2011 г. они составляли 2 686 трлн куб. футов, или 40% мировых запасов. Россия занимает второе место по объему доказанных запасов: 1680 трлн куб. футов в 2011 году. В Соединенных Штатах находится чуть более 4 процентов мировых запасов природного газа. <

По данным EIA, общее мировое потребление сухого природного газа в 2010 году составило 112 920 миллиардов кубических футов (млрд кубических футов). В том году Соединенные Штаты потребили чуть более 24 000 млрд куб. футов, больше, чем любая другая страна.

Природный газ чаще всего добывается путем вертикального бурения с поверхности земли. От одного вертикального бурения скважина ограничена обнаруженными запасами газа.

Гидравлический разрыв пласта, горизонтальное бурение и кислотная обработка — это процессы, направленные на увеличение количества газа, доступного для скважины, и, таким образом, повышение ее продуктивности. Однако такая практика может иметь негативные экологические последствия.

Гидравлический разрыв пласта или гидроразрыв пласта представляет собой процесс, при котором открытые горные породы расщепляются потоками воды, химикатов и песка под высоким давлением. Песчаные опоры открывают скалы, что позволяет газу выходить и храниться или транспортироваться. Однако фрекинг требует огромного количества воды, что может радикально уменьшить уровень грунтовых вод в районе и негативно повлиять на водную среду обитания. В процессе образуются высокотоксичные и часто радиоактивные сточные воды, которые при неправильном обращении могут просочиться и загрязнить подземные водные источники, используемые для питья, гигиены, а также в промышленности и сельском хозяйстве.

Кроме того, фрекинг может вызывать микроземлетрясения. Большинство этих землетрясений слишком малы, чтобы их можно было почувствовать на поверхности, но некоторые геологи и защитники окружающей среды предупреждают, что землетрясения могут привести к структурным повреждениям зданий или подземных сетей труб и кабелей.

Из-за негативного воздействия на окружающую среду фрекинг подвергался критике и был запрещен в некоторых регионах. В других областях фрекинг представляет собой прибыльную экономическую возможность и обеспечивает надежный источник энергии.

Горизонтальное бурение — способ увеличения площади скважины без создания множества дорогостоящих и экологически чувствительных буровых площадок. После бурения прямо с поверхности земли бурение можно направить вбок — горизонтально. Это увеличивает производительность скважины, не требуя нескольких буровых площадок на поверхности.

Кислотная обработка представляет собой процесс растворения кислых компонентов и введения их в скважину природного газа, в результате чего растворяется горная порода, которая может блокировать поток газа.

После добычи природного газа его чаще всего транспортируют по трубопроводам диаметром от 2 до 60 дюймов.

В континентальной части США насчитывается более 210 трубопроводных систем, состоящих из 490 850 километров (305 000 миль) магистральных трубопроводов, по которым газ транспортируется во все 48 штатов. Для этой системы требуется более 1400 компрессорных станций, чтобы обеспечить движение газа по его пути, 400 подземных хранилищ, 11 000 точек доставки газа и 5 000 точек приема газа.

Природный газ также можно охладить примерно до -162°C (-260°F) и преобразовать в сжиженный природный газ или СПГ. В жидком виде природный газ занимает лишь 1/600 объема своего газообразного состояния. Его можно легко хранить и транспортировать в места, где нет трубопроводов.

СПГ перевозится специализированным изотермическим танкером, в котором СПГ поддерживается при температуре кипения. Если какой-либо из СПГ испаряется, он выбрасывается из зоны хранения и используется для питания транспортного судна. Соединенные Штаты импортируют СПГ из других стран, включая Тринидад и Тобаго и Катар. Однако в настоящее время США наращивают собственное производство СПГ.

Потребление природного газа

Хотя для разработки природного газа требуются миллионы лет, его энергия была использована только в течение последних нескольких тысяч лет. Около 500 г. до н.э. китайские инженеры использовали природный газ, просачивающийся из-под земли, для строительства бамбуковых трубопроводов. По этим трубам транспортировался газ для нагрева воды. В конце 1700-х годов британские компании поставляли природный газ для освещения уличных фонарей и домов.

Сегодня природный газ используется бесчисленным множеством способов в промышленных, коммерческих, жилых и транспортных целях. По оценкам Министерства энергетики США (DOE), природный газ может быть на 68% дешевле электроэнергии.

В жилых домах природный газ чаще всего используется для отопления и приготовления пищи. Он используется для питания бытовой техники, такой как печи, кондиционеры, обогреватели, наружное освещение, гаражные обогреватели и сушилки для белья.

Природный газ также используется в больших масштабах. В коммерческих условиях, таких как рестораны и торговые центры, это чрезвычайно эффективный и экономичный способ питания водонагревателей, обогревателей, сушилок и печей.

Природный газ также используется для обогрева, охлаждения и приготовления пищи в промышленных условиях. Однако он также используется в различных процессах, таких как обработка отходов, пищевая промышленность и очистка металлов, камня, глины и нефти.

Природный газ также можно использовать в качестве альтернативного топлива для автомобилей, автобусов, грузовиков и других транспортных средств. В настоящее время в мире насчитывается более 5 миллионов автомобилей, работающих на природном газе (NGV), и более 150 000 в Соединенных Штатах.

Хотя изначально газомоторные автомобили стоят дороже, чем автомобили, работающие на газе, они дешевле заправляться топливом и являются самыми экологически чистыми автомобилями в мире. Бензиновые и дизельные автомобили выделяют вредные и токсичные вещества, в том числе мышьяк, никель и оксиды азота. Напротив, газомоторные автомобили могут выбрасывать незначительное количество пропана или бутана, но выбрасывать в атмосферу на 70% меньше угарного газа.

Используя новую технологию топливных элементов, энергия природного газа также используется для производства электроэнергии. Вместо сжигания природного газа для получения энергии топливные элементы вырабатывают электроэнергию с помощью электрохимических реакций. Эти реакции производят воду, тепло и электричество без каких-либо других побочных продуктов или выбросов. Ученые все еще исследуют этот метод производства электричества, чтобы по доступной цене применить его к электрическим продуктам.

Природный газ и окружающая среда

Прежде чем использовать природный газ, его обычно необходимо обработать. При добыче природный газ может содержать множество элементов и соединений, кроме метана. В скважине природного газа могут присутствовать вода, этан, бутан, пропан, пентаны, сероводород, двуокись углерода, водяной пар и иногда гелий и азот. Для использования в качестве энергии метан перерабатывается и отделяется от других компонентов. Газ, который используется для получения энергии в наших домах, представляет собой почти чистый метан.

Как и другие ископаемые виды топлива, природный газ можно сжигать для получения энергии. На самом деле, это самое экологически чистое топливо, а это означает, что оно выделяет очень мало побочных продуктов.

При сжигании ископаемого топлива могут выделяться (или выделяться) различные элементы, соединения и твердые частицы. Уголь и нефть представляют собой ископаемое топливо с очень сложными молекулярными образованиями и содержат большое количество углерода, азота и серы. Когда они сжигаются, они выделяют большое количество вредных выбросов, в том числе оксиды азота, диоксид серы и частицы, которые дрейфуют в атмосферу и способствуют загрязнению воздуха.

Напротив, метан в природном газе имеет простой молекулярный состав: Ch5. При сгорании выделяется только углекислый газ и водяной пар. Люди выдыхают те же два компонента, когда дышат.

Углекислый газ и водяной пар, наряду с другими газами, такими как озон и закись азота, известны как парниковые газы. Увеличение количества парниковых газов в атмосфере связано с глобальным потеплением и может иметь катастрофические последствия для окружающей среды.

Хотя при сжигании природного газа по-прежнему образуются парниковые газы, выбросы CO2 почти на 30% меньше, чем при сжигании нефти, и на 45% меньше CO2, чем при сжигании угля.

Безопасность

Как и при любой другой деятельности по добыче природного газа, бурение скважин на природный газ может привести к утечкам. Если буровая установка неожиданно наткнется на карман природного газа под высоким давлением, или скважина будет повреждена или прорвана, утечка может быть немедленно опасной.

Поскольку природный газ так быстро рассеивается в воздухе, он не всегда вызывает взрыв или возгорание. Тем не менее, утечки представляют опасность для окружающей среды, так как грязь и масло вытекают в прилегающие районы.

Если для расширения скважины использовался гидроразрыв пласта, химические вещества, полученные в результате этого процесса, могут загрязнить местную водную среду обитания и питьевую воду высокорадиоактивными веществами. Неудерживаемый метан, выбрасываемый в воздух, также может вынудить людей временно покинуть этот район.

Утечки также могут происходить медленно с течением времени. До 1950-х годов чугун был популярным выбором для распределительных трубопроводов, но он позволяет выходить большому количеству природного газа. Чугунные трубы становятся негерметичными после многих лет циклов замораживания-оттаивания, интенсивного движения над головой и нагрузок от естественной подвижности почвы. Утечки метана из этих распределительных трубопроводов составляют более 30 процентов выбросов метана в секторе распределения природного газа США. Сегодня трубопроводы изготавливаются из различных металлов и пластмасс для уменьшения утечек.

Краткие факты

Потребители природного газа
В 2010 году (последняя дата, на которую Управление энергетической информации США предоставляет информацию) эти страны потребляли больше всего природного газа.
1. США
2. Россия
3. Иран
4. Китай
5. Япония

Краткий факт духовные места многих древних цивилизаций. Один из самых известных из них находится на вершине горы Парнас, недалеко от города Дельфы, Греция. Около 1000 г. до н. э. религиозные и духовные лидеры основали храм со жрицей, которая могла предсказывать будущее. Миллионы людей, от простых граждан до политических и военных деятелей, на протяжении сотен лет консультировались с «Дельфийским оракулом».

Краткая информация

Трубопровод
В Соединенных Штатах имеется 490 850 километров (305 000 миль) межштатных и внутриштатных трубопроводов для доставки природного газа по всей стране.

Краткий факт

Доказанные запасы
По данным Управления энергетической информации США, в 2011-2012 годах эти страны обладали самыми большими доказанными запасами природного газа в мире. Данные по некоторым странам, включая США, не рассчитывались.
1. Россия
2. Иран
3. Катар
4. Саудовская Аравия
5. Туркменистан

Краткий факт

Что это за запах?
Сырой природный газ не имеет запаха. Компании, поставляющие природный газ, добавляют к нему искусственный запах, чтобы люди знали, есть ли потенциально опасная утечка. Большинство людей узнают это как запах «тухлых яиц», который исходит от газовой плиты или духовки.