Três principais benefícios da cogeração

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cogeração é uma forma eficiente de produzir eletricidade, calor e, em alguns casos, resfriamento.

Os sistemas tradicionais de geração de energia desperdiçam uma grande parte da energia que é liberada pela combustão do combustível. As perdas de energia ocorrem normalmente por meio da combustão de gás de escape, através do sistema de condensação a vapor e dos vários sistemas de resfriamento.

Os sistemas de cogeração recuperam o calor dessas vias de perda de energia e colocam esse calor em bom uso. Isso normalmente é fornecer calor ou água quente para uma propriedade ou propriedades próximas.

A cogeração tem grande apelo porque a maioria dos edifícios precisa do que os sistemas de cogeração podem fornecer-eletricidade, calor e resfriamento.

A instalação de um sistema de cogeração pode reduzir a pegada de carbono de um edifício, aumentar a confiabilidade de seu suprimento elétrico e, fundamentalmente, economizar dinheiro. De forma mais ampla, a ampla adoção da cogeração fornece benefícios à comunidade mais ampla. Esses benefícios estão aprimorando a segurança energética da Comunidade e tornando sua infraestrutura de energia mais resiliente.

Benefícios de sustentabilidade da cogeração

Preocupações ambientais motivam muitos projetos de cogeração.

As usinas de energia fóssil de queima de combustível tradicionais desperdiçam entre 70% e 40% da energia que consomem para produzir eletricidade. Ao recuperar grande parte dessa energia de resíduos, os sistemas de cogeração removem a necessidade de queimar combustível adicional para fins de aquecimento. Isso economiza energia e reduz as emissões de dióxido de carbono (CO 2 ) e outros poluentes.

Para muitas organizações, o investimento em um sistema de cogeração é um passo inteligente e econômico para atender aos compromissos ambientais.

Vários programas, como o LEED Rating System, estão disponíveis para avaliar e certificar de forma independente os progressos feitos a esse respeito. Além disso, existem incentivos em nível local, regional e nacional. Esses incentivos recompensam aqueles que investem em um sistema de cogeração por sua contribuição para a sustentabilidade ambiental. Nos Estados Unidos, por exemplo, um crédito tributário Federal de 10% está disponível para os proprietários dos sistemas de qualificação. Essa incentivação muitas vezes muda o retorno do investimento de um sistema de cogeração de bom para grande.

Os usuários de cogeração que podem produzir seu próprio combustível no local para uso no equipamento de cogeração podem economizar ainda mais energia.

Muitos processos industriais geram um subproduto combustível. Este subproduto pode ser queimado em uma caldeira ou em um gerador de energia para produzir eletricidade e calor. instalações de tratamento de efluentes , por exemplo, podem gerar grandes quantidades de gás metano a partir da fermentação de lamas de esgoto. Em vez de incendiar esse gás valioso, muitos proprietários de instalações optaram por usá-lo para abastecer um sistema de cogeração. Essas instalações podem, assim, abastecer seus equipamentos elétricos e aquecer suas piscinas de fermentação muito mais barato.

Benefícios financeiros e ROI da cogeração

Independentemente dos benefícios ambientais, há muito menos sistemas de cogeração que existiriam se a cogeração também não economizasse dinheiro.

No nível mais básico, os sistemas de cogeração permitem que seus proprietários reduzam contas de eletricidade, bem como contas de aquecimento e resfriamento. Investimentos de cogeração bem considerados normalmente podem se romper mesmo dentro de alguns anos.

Aqui estão alguns dos fatores que podem impulsionar o retorno sobre o investimento do sistema de cogeração:

Cobranças de demanda e outras sobretaxas

O utilitário elétrico cobra uma taxa de demanda ou aplica sobretaxas onerosas de tempo de uso. É comum que os serviços públicos cobram aos grandes consumidores uma taxa que aumenta com sua demanda de eletricidade instantânea máxima. Isso é além de cobrar pela quantidade de quilowatts-hora consumida.

Um gerador no local instalado atrás do medidor pode efetivamente raspar esses picos e reduzir as cobranças de demanda. Muitos proprietários de imóveis complementam essa capacidade de corte máximo com painéis solares.

Essa redução na demanda máxima é uma vitória para o consumidor e para a utilidade. O consumidor economiza taxas. Enquanto isso, se os consumidores suficientes limitarem sua demanda máxima, o utilitário pode reduzir os investimentos selecionados. Esses são investimentos em atualizações de transmissão e distribuição ou capacidade adicional para períodos de alto uso.

Medição de energia líquida

O utilitário elétrico é obrigado a comprar o excesso de eletricidade gerada por sistemas de cogeração de propriedade privada. Esses requisitos, normalmente conhecidos como "medição de energia líquida", existem em vários Estados dos EUA.

Esses requisitos podem compensar significativamente o custo de operação e manutenção de um sistema de cogeração. Esses requisitos também fornecem uma grande dose de flexibilidade na forma como um sistema é usado e projetado.

Substituindo um sistema de aquecimento e resfriamento existente

O preço do gás natural está em baixa em muitas regiões geográficas. Isso cria um incentivo para substituir uma caldeira velha em funcionamento com óleo de aquecimento, com um sistema de gás natural.

Onde está disponível, o gás natural é um combustível mais limpo e mais barato, que também não precisa do armazenamento do local. Se essa caldeira velha vai ser substituída, por que não um investimento maior e aproveitar a economia de energia de um sistema de cogeração por muitos anos?

Inversamente, algumas instalações precisam gerar eletricidade no local de forma contínua ou semicontínua. Nesses casos, por que não adicionar um componente de recuperação de calor e desfrutar de aquecimento livre e água quente? Muitos locais industriais localizados em países e regiões com uma rede elétrica não confiável fizeram essa escolha. Em ambos os casos, a economia da cogeração pode muitas vezes superar a economia do aquecimento autônomo ou do investimento de geração no local.

Além disso, os eventos relacionados com o clima causam um número crescente de interrupções na energia elétrica. Nesses casos, ter energia no local confiável, como um sistema de cogeração, é fundamental para a segurança e a continuidade dos negócios.

Em todos os casos, alcançar os melhores resultados financeiros requer considerar cuidadosamente o perfil de energia individual de cada local. Isso inclui o uso de energia, os custos de combustível e a estrutura da taxa de eletricidade. Também pode valer a pena considerar medidas complementares. Estes incluem a instalação de luzes LED ou isolamento adicional para otimizar o perfil de energia do site.

Quando se trata de dimensionamento, o objetivo é maximizar o uso do sistema de cogeração. Geralmente, é mais econômico ter uma fábrica de cogeração que atenda à metade das necessidades de energia do site 24/7. Isso é em comparação com uma tentativa de atender a todas as necessidades do site, mas apenas executar a metade da planta do tempo.

Em muitas aplicações em toda a indústria, comércio e setor público, a cogeração é uma escolha econômica sensata. Se o projeto se paga em dois, três ou cinco anos depende das especificidades de cada aplicação individual.

Benefícios de segurança energética e resiliência da cogeração

Muitas empresas de serviços elétricos estão ansiosas para promover a adoção da cogeração pelos contribuintes. Pode parecer contraintuitivo que corporações com fins lucrativos incentivem seus clientes a comprarem menos, mas isso faz sentido.

Os serviços públicos têm o prazer de vender mais eletricidade em geral; Enquanto isso, eles estão ansiosos para limitar a carga elétrica de pico que eles suportam. Pense no auge do verão, quando cada casa tem uma unidade de ar condicionado funcionando a plena explosão. A infraestrutura de eletricidade precisa acomodar essa carga máxima, mesmo que ocorra apenas alguns dias por ano. Os clientes com cogeração no local podem efetivamente raspar sua demanda máxima, reduzindo seu impacto na rede e aumentando a resiliência geral da infraestrutura de eletricidade.

Cogeneration plants provide electricity and heat far more efficiently than traditional power plants. As a result they provide significant cost savings as well as a reduced environmental footprint. Using typical numbers provided by the US DOE, it takes a cogeneration power plant 100 units of fuel to provide 35 units of useful of electricity and 50 units of usefuel heat. Providing the same useful amounts would require a total of 165 units of fuel shared between a central power plant and an on-site boiler (of furnace). Cogeneration thus requires 40% less energy to achieve the same results.
As usinas de cogeração fornecem eletricidade e calor de forma muito mais eficiente do que as usinas de energia tradicionais. Como resultado, eles oferecem economia significativa de custos, bem como uma pegada ambiental reduzida. Usando números típicos fornecidos pela DOE dos EUA, é necessária uma usina de cogeração de 100 unidades de combustível para fornecer 35 unidades de energia útil de eletricidade e 50 unidades de calor de combustível de uso. Fornecer os mesmos montantes úteis exigiria um total de 165 unidades de combustível compartilhadas entre uma usina central e uma caldeira no local (de forno). Assim, a cogeração exige menos 40% de energia para alcançar os mesmos resultados.

Os governos tendem a incentivar a implantação da tecnologia de cogeração por um motivo semelhante, particularmente em países com recursos energéticos limitados . Nesses locais, além dos benefícios ambientais, a redução do uso de energia e das importações de energia pode ser um objetivo estratégico. Os sistemas de cogeração ajudam a reduzir o requisito de energia de uma nação. Além disso, quando executados localmente usando combustíveis subproduto, os sistemas de cogeração ajudam a obter uma melhor utilização dos recursos energéticos domésticos.

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As vantagens da cogeração são claras em uma ampla gama de aplicações e requisitos de saída de energia. Além disso, existem três situações que maximizam essas vantagens das aplicações de cogeração . Como uma tecnologia testada e testada, há baixo risco e alto retorno para projetos adequados.

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A Cummins, líder global em tecnologia de energia, é uma corporação de segmentos de negócios complementares que projeta, fabrica, distribui e fornece serviços para um amplo portfólio de soluções de energia. Os produtos da empresa vão desde soluções e componentes de combustão interna, elétrica e híbrida, incluindo filtragem, pós-tratamento, turbocompressores, sistemas de combustível, sistemas de controle, sistemas de tratamento de ar, transmissões automatizadas, sistemas de geração de energia elétrica, controles de microrede, baterias, eletrômetros e produtos de célula de combustível.

How do drivers experience natural gas engines ?

person driving semi

Natural gas is a great alternative fuel for clean vehicles. Its benefits are often advertised from the perspective of commercial fleet owners who enjoy significant cost savings, or from a broader environmental perspective. But what about driver’s perspectives? Read along to learn about the benefits of operating natural gas engines for drivers.

Natural gas engines run a cleaner and quieter operation

When we talk about clean vehicles we usually think of vehicles with low emissions. Natural gas vehicles certainly reduce your fleet’s emissions. They produce far less NOx and particulate matter than diesel vehicles. Modern natural gas vehicles emissions are 90% cleaner than current EPA standards.

Natural gas vehicles are also cleaner in the sense that they're never going to cause a mess when fuel leaks or spills. Natural gas is lighter than air, so any amount of fuel leaking from onboard tanks or stationary storage vessels will quickly dissipate. This means that drivers and mechanics will never spill natural gas on themselves. They never go home smelling like diesel fuel. It also means that, for example in the event of an accident, there is no risk of pooling in or around the vehicles, thus significantly improving driver safety.

Perhaps the biggest quality of life improvement for drivers granted by natural gas engines is that they run considerably quieter than gasoline and diesel equivalents. Whilst idling, a natural gas engine can be ten decibels quieter than diesel and as quiet as a car on the go. For most drivers, working with a quieter and smoother engine is a lot less tiring.

Performance and productivity of natural gas engines

Natural gas vehicles can feel and perform similarly to diesel vehicles. Diesel has been the fuel of choice for heavy-duty vehicles since it provides the torque needed to pull heavy loads. Natural gas engines can be capable of pulling heavy loads, including on steep inclines. Natural gas drivers report not having to drop gears any more than they would if they were driving diesel vehicles.

Natural gas also provides significant benefits to drivers who work in cold weather conditions. Though natural gas vehicles are not immune to winter trouble, they don't see the same issues that can ruin a truck driver's day all over the Northern hemisphere. Diesel turns into a gelatin-like substance when temperatures drop below 17.5°F. Natural gas, in contrast, has a boiling point of -258°F so this will never be a concern even in the coldest winter conditions.

Natural gas vehicles also avoid problems related to the storage and handling of Diesel Exhaust Fluid (DEF). DEF mostly consists of water. So, when it gets cold, DEF can freeze, causing problems. Drivers who fill their DEF tank to capacity, for example, can find themselves with a cracked tank when the DEF freezes and expands beyond the capacity of the tank-the same thing that happens when a can of soda is left in the freezer for too long. Natural gas vehicles don't use DEF, so DEF problems don't occur.

Drivers also like saving time when they use time-fill refueling stations. Fleet drivers operating diesel vehicles typically end their shift waiting for their turn at the fuel pump, and then wait some more while their tank fills before finally parking their vehicle for the night. With time-fill stations, natural gas drivers are able to refuel by simply pulling into a dedicated bay, connecting the hose and clocking off for the day—their vehicle’s natural gas cylinder then fills unattended. There is no need to wait around, making this an easy and quick process for the driver. There are additional details on how natural gas engines stack up against diesel.

Reliability of natural gas engines

Natural gas engines and liquid fuel engines use the same type of components and have the same architecture. In terms of reliability, natural gas engines are as good as any modern diesel engines.

So, are natural gas vehicles as reliable as diesel vehicles? Modern diesel vehicles need sophisticated aftertreatment system to comply with emissions regulations. Unfortunately, these systems need a lot of maintenance, and they don’t always perform as expected. Cold weather DEF problems are one example. Diesel Particulate Filters (DPF) are another common source of trouble for diesel vehicles. DPFs filter out particulate matter but will, if not adequately cleaned or replaced, clog. Natural gas engines, in comparison, have very little NOx and soot in their exhaust and thus require no such aftertreatment systems. At most, a simple three-way catalyst may be used. Natural gas vehicles have less that can go wrong and less for the driver to worry about. When properly maintained, natural gas engines drive a million miles and keep going. Maintenance is one of the main considerations for fleet managers to keep in mind when transitioning to natural gas engines.

Are your drivers still not quite ready to give natural gas a shot? Let them hear testimonials from our customers’ drivers and that should clear out any doubt.

If natural gas engines are relevant to your needs, don’t forget to also check our answers to frequently asked questions about natural gas engines. Essas respostas abrangem temas como custo, praticidade e viabilidade de integração de gás natural em frotas comerciais.


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Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar é gerente geral da empresa global de gás natural da Cummins Inc. Nesta função, ele é responsável pela visão do produto, gestão financeira e desempenho geral do negócio de gás natural. Ao longo de sua carreira de 14 anos na Cummins, Jhawar cultivou relacionamentos de sucesso com vários dos maiores clientes da Cummins. Jhawar tem ampla experiência global, com funções baseadas no Oriente Médio, Índia, Europa e EUA.

Tipos de combustível a a Z em sua jornada de descarbonização

green water drop

Você pode ter lido sobre combustíveis alternativos neste blog-ou em outro lugar. Sabemos que pode ser confuso. Então, aqui está um glossário prático para ajudá-lo a lembrar a diferença entre o diesel, o diesel renovável, o biodiesel e outros combustíveis.

Amônia em sua jornada de descarbonização

A amônia é um produto químico usado industrialmente em larga escala como precursor de uma variedade de substâncias que contêm nitrogênio, como fertilizantes e explosivos. Ele também tem muitas outras aplicações, que vão desde ser usado como um limpador de vidro, a um reagente usado em sistemas de lavagem de gás de combustão, a ser usado como um combustível de foguete (o X-15, uma aeronave experimental de foguete de potência, que ainda detém o recorde de velocidade para uma aeronave tripulada, funcionou em amônia).

A amônia também tem visto algum uso histórico como um combustível de motor. Durante a segunda guerra mundial, por exemplo, a empresa de ônibus regional belga converteu alguns de seus ônibus para funcionar com amônia devido à escassez de combustível diesel.

Amônia verde em sua jornada de descarbonização

Quase toda a amônia que está sendo fabricada hoje é obtida por meio de uma reação química entre o hidrogênio e o nitrogênio. Como a maioria do hidrogênio usado para esse fim é feito a partir de gás natural usando um processo que libera quantidades significativas de CO2, a fabricação de amônia é CO2 intensiva. Se o hidrogênio verde for usado, no entanto, a amônia pode ser feita sem emissões ou mínimas CO2. Em outras palavras, a amônia verde pode ser feita.

Isso é de interesse para indústrias que são usuários pesados de amônia. Empresas de fertilizantes como a Fertiberia espanhola, por exemplo, estão buscando ativamente essa estratégia.

No setor de transporte, a amônia verde é vista como uma transportadora de energia que é mais fácil de manusear e armazenar do que o hidrogênio verde. A indústria naval, em particular, demonstrou interesse substancial em alimentar os grandes motores de navios com amônia. Uma pesquisa recente do Lloyd ' s Register indica que os participantes da indústria esperam que o uso de amônia no setor de transporte marítimo aumente significativamente nos próximos 10 anos.

No Japão, onde as empresas de serviços públicos estão procurando maneiras de manter suas usinas a carvão abertas, a amônia verde é usada como um substituto parcial para o carvão em projetos-piloto. No longo prazo, os apoiadores veem a amônia verde como uma forma de transformar usinas de energia existentes em instalações de emissões zero em 2050.

Biodiesel em sua jornada de descarbonização

O biodiesel é uma intensidade renovável de baixo teor de carbono ou combustível neutro em carbono feito de gorduras como óleo vegetal, gorduras animais ou óleo de cozinha usado por meio de um processo químico conhecido como transesterificação. Os óleos também podem ser misturados com diesel para reduzir as emissões de well-to-Wheels CO2 e outras emissões poluentes. Misturas com diferentes proporções de biodiesel estão disponíveis. O B20, que contém 20% de biodiesel, é uma mistura comum que equilibra o custo e as emissões com vantajosamente. Pode ser usado na maioria dos motores sem modificações. muitos motores a diesel Cummins Inc. podem funcionar com o B20 , e a empresa planeja tornar seus novos motores compatíveis com uma gama crescente de misturas de biodiesel. Além de veículos a motor, os biodiesels são usados em uma variedade de setores, desde data centers a navios.

Diesel em sua jornada de descarbonização

O diesel é um combustível fóssil obtido a partir do óleo. É relativamente barato, amplamente disponível e funciona bem. Os motores a diesel são duráveis, confiáveis e podem fornecer todo o torque necessário para aplicações pesadas. A infraestrutura necessária para produzir, transportar e distribuir diesel está disponível universalmente. O diesel, no entanto, não é sem desvantagens. Além de causar emissões de gases de efeito estufa, os veículos a diesel liberam óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, fuligem e outros poluentes. Tudo isso causa poluição do ar e pode ser prejudicial à saúde humana. Os regulamentos sobre o uso do diesel estão, portanto, apertando em países ao redor do mundo. O diesel pode perder algum terreno para combustíveis alternativos, mas não está prestes a desaparecer. Os motores a diesel têm percorreu um longo caminho para a limpeza de suas emissões. E embora nenhum sistema de pós-tratamento possa realmente esfregar CO2 emissões de motores a diesel, há aplicações em que fará mais sentido compensar as emissões de CO2 em algum lugar em outro lugar do que procurar descarbonizar diretamente a aplicação. A capacidade de redução de emissões dos combustíveis alternativos deve ser avaliada ao fazer uma seleção.

Diesel renovável em sua jornada de descarbonização

óleo vegetal Hidrotratado (HVO) ou diesel renovável é feito de gorduras e óleos vegetais. Ele pode ser usado na maioria dos motores a diesel sem modificação, em todos os grupos geradores Cummins para emergências e em muitos motores Cummins usados para aplicações rodoviárias. Usado como substituto de reposição para diesel, ele funciona igualmente bem. Depois de fatorar as emissões associadas ao processamento, transporte e distribuição, as emissões de well-to-Wheels HVO são cerca de 70% inferiores às do diesel.

O uso do HVO é limitado pela quantidade que pode ser feita usando usinas de produção existentes-cerca de 550 milhões galões por ano nos Estados Unidos. Várias novas fábricas estão em construção, o que deve expandir significativamente a quantidade de HVO disponível e pode levar a um aumento na adoção.
Há uma série de exemplos de empresas que estão usando combustíveis alternativos com sucesso. Empresas como a Microsoft, por exemplo, mudaram para o HVO Fuel para seus geradores fornecidos pela Cummins que fornecem energia de reserva para seus data centers em Des Moines, Iowa (EUA) e Phoenix, Arizona (EUA).

Hidrogênio verde em sua jornada de descarbonização

O hidrogênio verde, ou hidrogênio feito usando energia renovável, pode muito bem ser o portador de energia verde do futuro. O hidrogênio verde pode abastecer veículos elétricos de célula de combustível e veículos equipados com um motor de combustão interna especialmente modificado para hidrogênio. O hidrogênio fará muito sentido para aplicações comerciais pesadas, por isso a Cummins está desenvolvendo atualmente um motor a hidrogênio de 15 litros e um motor a 6,7 litros de hidrogênio . As células a combustível de hidrogênio da Cummins já estão impulsionando veículos em todo o mundo, desde ônibus e caminhões até trens. Além de ser fabricado usando energia renovável, parte do apelo do hidrogênio é que o principal produto de resíduos de combustão de hidrogênio ou células de combustível seja água, e embora os motores de combustão interna movidos a hidrogênio tenham emissões de NOx, podem ser reduzidos a níveis muito baixos.

Gás natural em sua jornada de descarbonização

O gás natural tem sido usado como combustível nos veículos há décadas e é o combustível alternativo mais amplamente usado. Funciona assim como o diesel em veículos e, em alguns casos, reduz as emissões de gases de efeito estufa e outros poluentes, como NOx e material particulado. O gás natural é, portanto, uma opção popular para veículos pesados que operam em ambientes urbanos, como caminhões de lixo, ônibus e caminhões de entrega.

O gás natural também é amplamente usado em aplicações estacionárias. O gás natural, por exemplo, pode ser usado em sistemas de cogeração altamente eficientes que fornecem eletricidade, calor e, em alguns casos, resfriamento. A Cummins forneceu equipamentos para vários sistemas de cogeração, como o sistema da Clark University, em Massachusetts (EUA), onde a Cummins forneceu um gerador a gás de 2 MW QSV91G .

Gás natural renovável em sua jornada de descarbonização

O gás natural renovável é obtido a partir de biogás, um gás rico em metano que resulta da fermentação de resíduos orgânicos, como esterco de vaca, lodo de esgoto ou produtos orgânicos em aterros sanitários. O gás natural renovável e processado adequadamente é quase indistinguível do gás natural. Pode ser usado em qualquer motor a gás natural e em muitas aplicações industriais, como a geração de energia, dando até uma redução de 97% no CO ₂, em comparação com o diesel. O gás natural renovável já está emergindo como um combustível para a geração de energia primária em aplicações de nicho perto de fontes de gás natural renovável. A Cummins realizou um desses projetos em Delaware (EUA), onde o gás de aterro sanitário é usado para alimentar um sistema combinado de calor e energia (CHP) para fornecer energia limpa aos clientes industriais.

Misturas de gás natural e hidrogênio em sua jornada de descarbonização

O hidrogênio verde pode ser misturado com gás natural e injetado em sistemas de distribuição de gás natural existentes. Isso reduz automaticamente a intensidade de carbono de todos os usos de gás natural servidos pela tubulação. O uso de sistemas de dutos para distribuição de misturas de combustível que incluem hidrogênio não é novo e, por exemplo, é praticado há anos na ilha de Oahu, no Havaí (EUA). Vários esquemas piloto planejam substituir até 20% do gás natural por volume de conteúdo em sistemas de distribuição e a mistura será generalizada na Europa nos próximos 10 anos, com os EUA não muito atrás.

Metanol em sua jornada de descarbonização

O metanol, também conhecido como álcool de madeira, é um portador de energia promissor derivado do hidrogênio ou da biomassa. Ao contrário do hidrogênio, o metanol é um líquido a temperatura ambiente, facilitando a sua armazenamento e manuseio. Pode ser facilmente sintetizada a partir de hidrogênio usando processos industriais bem conhecidos. O metanol é um combustível versátil que está sendo usado em uma variedade de aplicações hoje, incluindo carros da Indy e caminhões monstro.

Vários projetos piloto projetados para produzir metanol a partir de CO ₂ capturado e hidrogênio verde estão funcionando com mais para entrar em linha nos próximos cinco anos. O desenvolvimento do processo será vinculado à expansão de tecnologias de captura de hidrogênio e CO ₂ verdes.

Ao escolher um combustível alternativo, é importante considerar as vantagens e desvantagens do combustível alternativo e seu estado de adoção.

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Cummins Inc.

A Cummins, líder global em tecnologia de energia, é uma corporação de segmentos de negócios complementares que projeta, fabrica, distribui e fornece serviços para um amplo portfólio de soluções de energia. Os produtos da empresa vão desde soluções e componentes de combustão interna, elétrica e híbrida, incluindo filtragem, pós-tratamento, turbocompressores, sistemas de combustível, sistemas de controle, sistemas de tratamento de ar, transmissões automatizadas, sistemas de geração de energia elétrica, controles de microrede, baterias, eletrômetros e produtos de célula de combustível.

Como o gás natural renovável descarboniza motores de gás natural

trucks in a field

O que é o gás natural renovável?

O gás natural renovável, ou RNG, às vezes é conhecido como biometano ou biogás atualizado. A digestão anaeróbia, um processo no qual as bactérias quebram a matéria orgânica, produz biogás. O biogás pode gerar calor e eletricidade com apenas uma limpeza menor. O refino adicional remove contaminantes como CO2 e nitrogênio. Nesse ponto, o biogás torna-se gás natural renovável-metano quase puro. Para muitas aplicações, RNG é funcionalmente idêntico ao gás natural padrão. A maioria das redes de distribuição de gás natural permite a mistura de biogás renovável, e motores a gás natural usá-lo.

Aqui estão algumas das principais fontes de matéria orgânica usadas para alimentar as bactérias produtoras de biogás:
A matéria orgânica despejada em aterros tende a fermentar espontaneamente. As emissões de biogás resultantes são responsáveis por quase um quinto das emissões de metano causadas pelo homem nos Estados Unidos de acordo com a agência de proteção ambiental. O metano produz, na verdade, 25 vezes mais emissões de gases de efeito estufa em comparação com CO2. Não só é uma grande fonte de combustível, mas a captura de metano em aterros também previne as emissões de poderosos gases de efeito estufa.

Fazendas de gado e fazendas de frango tendem a produzir grandes quantidades um estrume-um ótimo lanche para as bactérias responsáveis pela digestão anaeróbia. A produção de biogás industrial vem do estrume usando, por exemplo, grandes tanques herméticos de fermentação conhecidos como digestores.

As estações de tratamento de efluentes produzem muitas lamas. É basicamente o que resta do efluente depois que a maior parte da água limpa foi removida. O lodo de esgoto é normalmente transportado para um aterro sanitário ou, às vezes, usado como fertilizante; Mas, devido ao seu alto teor em matéria orgânica, também pode servir como matéria-prima para a produção de biogás. Muitas fábricas de efluentes fazem isso e usam o próprio biogás, por exemplo, para aquecer as lagoas de fermentação.

Quais são os benefícios do gás natural renovável nos motores a gás natural?

Quando usado em um motor, o gás natural tem características de desempenho semelhantes em comparação com o diesel , mas é mais silencioso e muito mais limpo. Seus sistemas simplificados de pós-tratamento resultam em níveis quase zero de NOx. O gás natural, no entanto, continua sendo um combustível fóssil e seu uso sempre resulta em emissões CO2. É aqui que os benefícios adicionais do RNG brilham.

O teor de carbono do RNG, em contrapartida, é não fóssil. O RNG em chamas é, portanto, neutro em carbono, uma vez que não adiciona carbono à atmosfera. Ao contabilizar o total well to Wheels emissões de carbono, o uso do RNG permanece extremamente baixo-carbono. Em alguns casos, como o uso de gás de aterro sanitário, pode até ser negativo para carbono, como mencionado anteriormente.

Seja usado para produzir calor e eletricidade ou para alimentar sua frota, o RNG ajuda a reduzir as emissões líquidas de carbono . O RNG é classificado como um biocombustível avançado sob o padrão de combustível renovável dos Estados Unidos, contribuindo para os motores a gás natural de papel desempenham em nosso futuro renovável .

Há também outros benefícios para a produção de biogás. Depois que as bactérias são feitas e a água é removida, os sólidos deixados nos digestores podem ser usados como fertilizante, mulch, ou fundamento animal. Os pesquisadores estão até avaliando o uso desses sólidos para produzir etanol – uma maneira de espremer ainda mais energia da matéria-prima original.

As áreas rurais agora podem diversificar suas economias além da agricultura sozinhas ao produzirem biogás e digimóveis. Muitos agricultores têm investido em digestores e, assim, são capazes de produzir e vender biogás e gás natural renovável. Em áreas rurais não alcançadas por redes de distribuição de gás natural, isso pode tornar o RNG disponível para transporte e outras finalidades. Na Fair Oaks farm , uma operação de laticínios em grande escala em Indiana, a RNG é produzida no local. O RNG é então usado para abastecer os caminhões usados pela fazenda para entregar o leite que produz aos seus clientes. Os caminhões de leite contam com os motores a gás natural ISL G de 9 litros da Cummins. o RNG também é usado em outras aplicações , como caminhões de trabalho, ônibus de transporte urbano e escolar e caminhões médios.

Como o RNG se compara a outros combustíveis?

Os veículos a gás natural são mais limpos, silenciosos e exigem menos manutenção do que os veículos a diesel entre outros benefícios . Os veículos RNG são de baixa emissão de carbono e até mesmo às vezes carbono-negativos. Em aplicações comerciais, o RNG pode ser o combustível alternativo mais amplamente usado. A NGVAmerica, uma associação comercial que promove o uso de gás natural em veículos, relata que o RNG representou 64% do uso de gás natural rodoviário em 2021. É seguro, efetivo e relativamente acessível, mas os gerentes de frota que desejam mudar para motores a gás natural precisam fazer considerações adicionais.
Uma consideração com RNG é se temos RNG suficiente para atender às necessidades de mobilidade comercial. Embora a RNG não possa atender a todas as necessidades de energia da humanidade, ela tem a capacidade de desempenhar um papel na descarbonização de aplicações de mobilidade comercial selecionadas. Os últimos anos têm visto um crescimento na produção de RNG, uma tendência esperada para continuar em uma das mais rápidas taxas de crescimento de combustível do setor. De acordo com a Agência Internacional de energia, a RNG fez até 1% da produção de biocombustíveis em 2020 e deverá aumentar para 20% em 2050.

Leia mais sobre como o RNG compara outros combustíveis alternativos .


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Puneet Singh Jhawar é gerente geral da empresa global de gás natural da Cummins Inc. Nesta função, ele é responsável pela visão do produto, gestão financeira e desempenho geral do negócio de gás natural. Ao longo de sua carreira de 14 anos na Cummins, Jhawar cultivou relacionamentos de sucesso com vários dos maiores clientes da Cummins. Jhawar tem ampla experiência global, com funções baseadas no Oriente Médio, Índia, Europa e EUA.

Como fazer a transição da sua frota para motores de gás natural

semi trucks on highway bridge

Há muitas considerações para os gerentes de frota que desejam mudar para motores a gás natural . Alguns dos fatores-chave incluem educação do motorista, manutenção e uma estratégia de reabastecimento no lugar. Com um plano de transição eficaz, os benefícios dos de gás natural não demoram muito para se materializar para clientes, motoristas, técnicos de manutenção, gerentes de frota e proprietários de empresas.

Educação de motoristas em motores a gás natural

Quando se trata de operar o veículo, os motoristas encontrarão motores a gás natural que executam e se comportam de forma muito similar aos veículos a diesel aos quais foram usados. Há, no entanto, algumas diferenças. Por exemplo, o combustível não é medido em galões, mas em pressão no tanque, pois é um gás. Quando o clima estiver mais frio, a leitura de pressão do combustível será mais baixa. No entanto, isso não significa que haja menos combustível. Assim, há um certo nível de instrução do driver e experiência obrigatória para interpretar esses níveis. Também é obrigatório treinamento adicional sobre tópicos de segurança, como detecção de vazamentos de gás e práticas de reabastecimento seguras. Saiba mais sobre como os motoristas experimentam motores a gás natural.

Princípios de manutenção de motores a gás natural

os motores a gás natural podem fornecer vários benefícios econômicos sobre os motores a diesel, como não precisar adicionar fluido de escape diesel ou regens completos. Isso é em grande parte porque os motores a gás natural não exigem um sistema de tratamento de escape complicado. O perfil de combustão limpa do gás natural significa que esses sistemas não são obrigatórios. Assim, a manutenção é mais simples e menos dispendiosa.

As equipes de manutenção também tendem a ter uma experiência mais agradável trabalhando em motores a gás natural em comparação com motores a diesel . Não há diesel para derramar em suas roupas, e o motor não está coberto de fuligem, reduzindo a necessidade de detergentes e aditivos no óleo.

quando você muda para motores a gás natural , deve-se ter um cuidado especial para manter adequadamente um veículo a gás natural, pois há algumas diferenças para os motores a diesel . A maioria dos motores a gás natural, por exemplo, é inflamada por ignição e, portanto, apresenta velas de ignição. É muito importante substituir as velas de ignição de acordo com o cronograma de serviço recomendado. Durante a instalação, deve-se tomar cuidado para manter a limpeza das velas de ignição e instalá-las usando o torque correto. Somente velas de ignição aprovadas pelo fabricante devem ser usadas, pois são extensivamente testadas e certificadas para cada motor.

Como os motores a gás natural operam a temperaturas mais altas que os motores a diesel, é importante usar o óleo de motor adequado. Por esse motivo, a Premium Blue One da solução Gen 2 da Valvoline é um óleo exclusivamente aprovado pela Cummins para motores a diesel e a gás natural. Temperaturas mais altas levam a requisitos mais altos no óleo para resistência à oxidação e à nitração. O uso de óleo de motor a gás natural de formulação propositada pode aumentar o intervalo de serviço recomendado em até 50%. Os filtros de combustível devem ser drenados diariamente e substituídos a cada 1000 horas do motor. As válvulas devem ser ajustadas de acordo com o cronograma de manutenção.

Plano de reabastecimento para motores a gás natural

Os postos de abastecimento administrados localmente também devem ser mantidos em boas condições de operação para manter a limpeza do suprimento de combustível que entra no motor. Isso reduzirá as necessidades de manutenção do motor e estenderá a vida útil do veículo.

O gás natural nativo é uma fonte de combustível abundante e econômica para uma frota moderna, disponível em forma gasosa (GNC) ou forma liquidificada (GNL) . A infraestrutura de reabastecimento de gás natural não é tão comum quanto outros combustíveis, como o diesel. Um plano deve ser posto em prática para o reabastecimento de veículos para garantir uma transição bem-sucedida do gás natural em nosso futuro renovável .

As frotas de gás natural são particularmente atraentes para as empresas que estão estruturadas em torno de um depósito central, onde seus veículos podem retornar todas as noites. A infraestrutura pode ser construída para reabastecer a frota de forma econômica e eficiente através de estações de enchimento de combustível lento. As estações de enchimento de combustível lento fornecem vantagens em que, no final do dia, o motorista pode conectar o suprimento ao veículo e não ter que se preocupar com isso mais. Várias linhas de reabastecimento dedicadas podem ser provisionadas para cada veículo, o que significa que os motoristas não terão que esperar na fila para reabastecer. Soluções de preenchimento rápido também existem, onde o gás natural é comprimido no local e armazenado em tanques para que ele esteja disponível para encher rapidamente o próximo veículo para chegar.

Se os motores a gás natural forem relevantes para suas necessidades, não se esqueça de também conferir nossas respostas às perguntas frequentes sobre motores a gás natural . Essas respostas abrangem temas como custo, praticidade e viabilidade de integração de gás natural em frotas comerciais.


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Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar é gerente geral da empresa global de gás natural da Cummins Inc. Nesta função, ele é responsável pela visão do produto, gestão financeira e desempenho geral do negócio de gás natural. Ao longo de sua carreira de 14 anos na Cummins, Jhawar cultivou relacionamentos de sucesso com vários dos maiores clientes da Cummins. Jhawar tem ampla experiência global, com funções baseadas no Oriente Médio, Índia, Europa e EUA.

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