Zkapalněné ropné plyny (LPG)
LPG (Liquefied Petroleum Gas) je směs uhlovodíkových plynů, které se skládají především z propanu a butanu. Tyto plyny mají různé zdroje, mohou být například získávány z lehce kondenzujících podílů zemního plynu, z těkavých frakcí ropy nebo z různých rafinérských a petrochemických procesů, jako je hydrokrakování. Výroba LPG zahrnuje odstranění sirných sloučenin a dalších nežádoucích látek, aby bylo dosaženo požadované kvality paliva. LPG musí být také zbaveno vyšších varných podílů, které by mohly způsobit problémy s úsadami v palivovém systému motoru.
LPG se přizpůsobuje klimatickým podmínkám, a proto existuje několik sezónních druhů LPG, které zajišťují potřebný tlak par při různých teplotách. Například v jižních oblastech se preferují směsi s vyšším obsahem butanů, zatímco v chladnějších oblastech se používají směsi s vyšším obsahem propanu. LPG podléhá přísným jakostním normám, které zajišťují jeho bezpečné a efektivní používání jako motorového paliva. V České republice, stejně jako v celé Evropské unii, je kvalita LPG regulována normou ČSN EN 589. Tato norma stanovuje specifické požadavky na složení, fyzikální a chemické vlastnosti LPG, aby bylo zajištěno, že palivo bude splňovat potřebné standardy pro použití v motorových vozidlech. Důležité jsou zejména požadavky na maximální obsah síry, minimální oktanové číslo výpočtem ze složení, tlak par, čistotu a odorizaci paliva.
Pokud jde o vlastnosti LPG, má vyšší oktanové číslo než benzin, což znamená, že má lepší odolnost proti klepání motoru. Oktanové číslo LPG se v ČR obvykle pohybuje nad 90 jednotek, což je srovnatelné nebo dokonce vyšší než u standardních benzinů (benzin Super má oktanové číslo motorovou metodou 85 a Super Plus 88). Kromě toho se LPG musí odorizovat, aby bylo možné snadno detekovat úniky plynu, protože směs propanu a butanu je bez zápachu, ale ve směsi se vzduchem v rozmezí 2 %V/V až 10 %V/V je výbušná.
LPG je oblíbené jako motorové palivo díky své čistotě a ekologičtějším vlastnostem ve srovnání s tradičními kapalnými fosilními palivy, což přispívá k nižším emisím z výfukových plynů.
Stlačený zemní plyn (CNG)
CNG (Compressed Natural Gas), tedy stlačený zemní plyn, je palivo skládající se převážně z metanu. Zemní plyn je získáván ze zemních nalezišť, kde je přítomen ve směsi s vyššími uhlovodíky a inertními plyny. Po vytěžení musí být zpracován, což zahrnuje odstranění kapalných uhlovodíků, sirných sloučenin, vlhkosti a inertních plynů, aby byl dosažen požadovaný obsah metanu, který by měl být minimálně 85 %.
CNG se vyrábí stlačováním zemního plynu ze sítě do tlakových lahví automobilů na tlak okolo 20 MPa. Výhodou CNG je jeho vysoké oktanové číslo (130 jednotek), které činí z metanu velmi stabilní palivo odolné proti klepání motoru. Vzhledem k tomu, že CNG má nižší energetickou hustotu ve srovnání s kapalnými palivy, jako je benzin nebo nafta, jsou vozidla na CNG vybavena většími nebo více palivovými nádržemi, aby byl zajištěn dostatečný dojezd.
Kvalita CNG je v České republice regulována normou ČSN 65 6517, která stanovuje minimální obsah metanu, limituje obsah sirných sloučenin, vody a rozpětí Wobbeho čísla a Relativní hustoty. Tato norma zajišťuje, že plyn dodávaný ze sítě je dostatečně čistý, má odpovídající výhřevnost a je bezpečný pro použití v motorových vozidlech.
Díky svým vlastnostem je CNG považován za ekologičtější alternativu k tradičním fosilním palivům. Jeho spalování produkuje nižší emise oxidu uhličitého a dalších škodlivin, což přispívá k ochraně životního prostředí a zlepšení kvality ovzduší v městských oblastech. Pro snížení jeho emisní stopy se do CNG přidává biometan, který se vyrábí čištěním z bioplynu.
Zkapalnění zemní plyn (LNG)
LNG (Liquefied Natural Gas), tedy zkapalněný zemní plyn, je forma zemního plynu, který byl ochlazen na velmi nízkou teplotu přibližně -162 °C, aby se změnil na kapalný stav. Tím se objem zemního plynu zmenší přibližně na 1/600 jeho původního objemu, což usnadňuje jeho skladování a přepravu na dlouhé vzdálenosti, zejména tam, kde není dostupná infrastruktura pro přepravu plynu potrubím.
Výroba LNG zahrnuje proces zkapalnění, při kterém jsou odstraněny nečistoty, jako je voda, oxid uhličitý, sulfan a těžké uhlovodíky, aby se zabránilo jejich zamrzání během zkapalňování a aby se zlepšila kvalita konečného produktu. LNG je skladován a přepravován v speciálních kryogenních nádržích, které udržují plyn v kapalném stavu.
LNG se používá jako palivo pro lodní dopravu, těžkou nákladní dopravu a v některých případech i pro osobní automobily. Má vyšší energetickou hustotu než CNG, což znamená delší dojezd při stejné velikosti nádrže, ale jeho manipulace je náročnější kvůli extrémně nízkým teplotám potřebným k jeho uchování.
Vodík
Vodík je považován za jedno z paliv budoucnosti díky své vysoké energetické hustotě a nulovým emisím oxidu uhličitého při spalování. Vodík může být používán ve spalovacích motorech (v tomto případě musí splňovat normu ČSN ISO 14687) nebo, častěji, v palivových článcích, které přeměňují chemickou energii vodíku přímo na elektrickou energii, čímž pohání elektromotory v automobilech (V tomto případě vodík musí splňovat normu ČSN EN 17124).
Výroba vodíku probíhá několika způsoby, přičemž nejčastější jsou parní reforming zemního plynu, elektrolytická výroba rozkladem vody a také výroba z biomasy. Z ekologického hlediska je nejvýhodnější výroba vodíku pomocí elektrolýzy, pokud je použitá elektrická energie získána z obnovitelných zdrojů, jako jsou solární nebo větrné elektrárny. Tento typ vodíku, známý jako RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin), představuje obnovitelné palivo nebiologického původu, které je zcela uhlíkově neutrální. RFNBO vodík hraje klíčovou roli v dekarbonizaci průmyslu a dopravy, protože jeho výroba a spotřeba nepřispívá k emisím skleníkových plynů, což je zásadní pro dosažení cílů v oblasti klimatické neutrality.
Výhodou vodíku je jeho čistota, při jeho použití vzniká jako jediný odpadní produkt vodní pára. Nicméně, jeho skladování a přeprava představují technické výzvy, protože vodík je velmi lehký plyn a musí být buď stlačen na velmi vysoký tlak, nebo zkapalněn při extrémně nízkých teplotách, aby bylo možné jej efektivně skladovat.
Vodík má potenciál hrát klíčovou roli v budoucím energetickém mixu, zejména v sektorech dopravy a průmyslu, které jsou obtížně dekarbonizovatelné. Rozvoj vodíkové infrastruktury a snížení nákladů na výrobu vodíku z obnovitelných zdrojů jsou klíčovými faktory pro širší přijetí tohoto paliva.