Tipos de combustível de A-Z na sua jornada pela descarbonização
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 de de 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 da de combustível alternativo e seu estado de de adoção.
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.
