Natural gas powers more than 175,000 vehicles in the United States and 23 million vehicles worldwide. É uma alternativa ideal para a gasolina e o diesel para aplicações pesadas e de serviço médio. Estes incluem caminhões de transporte de mercadorias, ônibus e caminhões de lixo. os motores a gás natural fornecem potência, aceleração e velocidade de cruzeiro comparáveis aos motores de combustível fóssil convencionais. Esse combustível também pode substituir a gasolina em aplicações menores, como empilhadeiras e equipamentos de gramado comercial.

mudar para de gás natural pode reduzir hidrocarbonetos, dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso e outras emissões de gás de efeito estufa (GEE). O tamanho da redução depende do tipo de veículo, do ciclo de trabalho e da calibração do motor. Os veículos que usam gás natural comprimido (GNC) podem reduzir suas emissões de GEE em 13-18%. Esse percentual é muito mais alto ao usar de gás natural renovável (RNG) ou uma mistura entre os dois gases.

Os veículos a gás natural oferecem benefícios adicionais de qualidade do ar e justiça ambiental. Eles emitem quase nenhuma matéria particulada, compostos orgânicos voláteis ou monóxido de carbono que levam à má qualidade do ar.

Há também outros riscos ambientais que podem ser eliminados. Por exemplo, o gás natural não pode derramar porque é mais leve que o ar. Ele não poça ou causa contaminação do solo como um vazamento de diesel ou gasolina.

O gás natural renovável é uma alternativa de combustível neutro em carbono

RNG é fabricado a partir de subprodutos agrícolas e resíduos orgânicos da fabricação de alimentos, agricultura e mantimentos. Os sistemas necessários para abastecer um veículo com RNG ou com gás natural fóssil são idênticos. Ambos os combustíveis são intercambiáveis e podem ser misturados. Também estão disponíveis incentivos nacionais, estaduais e locais para projetos RNG. O RNG é considerado um combustível neutro em carbono e pode até ser negativo para carbono ao usar resíduos de aterros – pelo menos uma redução de GEE de 100%!

RNG oferece mais benefícios do que o GNC. O metano (CH4) de um aterro sanitário ou de uma instalação de tratamento de efluentes é normalmente ventilado na atmosfera. Seu potencial de aquecimento global (GWP) é mais de 25 vezes maior que CO2 . Isso torna a captura e refino do metano em um combustível para os motores a gás natural uma alternativa melhor.

Permitindo frotas a soluções de motores mais acessíveis com gás natural

Os motores a gás natural atendem aos rigorosos padrões ambientais com controles de emissões menos complicados. Como resultado, eles oferecem uma vantagem acessível em relação aos motores a diesel .

Economias de custos adicionais podem ser obtidas convertendo veículos convencionais para funcionar com gás natural. Os kits estão disponíveis para adaptar as frotas existentes. E os fabricantes de equipamentos originais automotivos (OEM) oferecem versões a gás natural de seus veículos de serviço médio e pesado.

estações de reabastecimento de gás natural também podem ser menos dispendiosas de construir do que as de veículos de hidrogênio (H2) ou elétricos. Seus equipamentos e sistemas comprovados são menos complexos.

O gás nacional também permite que as frotas prevejam melhor os custos operacionais. O combustível em si custa menos que a gasolina e o diesel. Em algumas áreas, o gás natural pode até ser metade do preço do diesel. Esses preços permaneceram relativamente planos por 20 anos. Isso ajuda os operadores de frota ao poder prever de forma confiável os custos mensais e anuais do gás natural.

Expansão do suprimento de gás natural para independência energética nacional

Os Estados Unidos têm um número estimado de 2, 926 trilhões de pés cúbicos de gás natural- o suficiente para durar cerca de 98 anos . Em 2021, 64% de todo o combustível rodoviário usado em motores a gás natural era de gás natural renovável. Essa porcentagem aumenta na Califórnia, onde são 98%. O uso crescente de RNG diversifica ainda mais o abastecimento de energia doméstica.

O gás natural está prontamente disponível por meio de canais de distribuição estabelecidos. Os suprimentos são tão abundantes que o gás natural também é comprimido e exportado. Ele se move em todos os Estados Unidos por meio de uma rede de gasodutos que liga áreas de produção e instalações de armazenamento com 77 milhões clientes .

As estações de compressores utilizam motores a gás natural para manter o fluxo de combustível para as empresas de distribuição. Eles fornecem gás natural aos consumidores por meio de linhas de serviço de baixa pressão e de pequeno diâmetro.

O gás natural está disponível em quase 900 estações de gás natural comprimido (GNC) . outras 60 estações de abastecimento de gás natural liquefeito (GNL) estão localizadas em áreas que fazem o serviço de caminhões de longa distância.

O reabastecimento é feito em:

• Estações de enchimento rápido, onde os veículos a gás natural podem se encher em aproximadamente o mesmo tempo que leva para reabastecer veículos a gás e diesel
• Estações de enchimento de longo prazo, onde os veículos a gás natural se enchem lentamente durante a noite ou durante intervalos prolongados entre viagens

Em resumo, os motores a gás natural podem ajudar as frotas a diminuir suas emissões e custos operacionais de transporte total sem grandes interrupções em suas operações do dia a dia. o gás natural , como combustível, tem um papel fundamental a desempenhar em nosso futuro renovável .

Nosso planeta está enfrentando uma crise terrível: as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera continuam a subir acima das elevações recordes. Se não for abordado, o estresse coletivo das mudanças climáticas produzirá um impacto irreparável. Nossos ecossistemas de saúde, energia, água e alimentos estão em risco.

Tal como está, há muitos efeitos a longo prazo das alterações climáticas . Em na América do Norte , as mudanças climáticas estão previstas para causar redução de snowpack nas montanhas ocidentais. Também levará a um aumento de 5-20% nos rendimentos da agricultura alimentada pela chuva e grande intensidade de ondas de calor. In fact, over the last five years, the United States has incurred roughly $120 billion a year in damages as a result of natural disasters caused by extreme weather and climate events.

Além das catástrofes naturais, os riscos climáticos para os Estados Unidos terão um efeito em cascata nos ecossistemas interligados do país. Redução de mão de obra e produtividade econômica geral e rendimentos de culturas alterados desproporcionalmente prejudicarão as populações de baixa renda e marginalizadas. Esses grupos não dispõem de recursos para preparar ou lidar com eventos climáticos e climáticos extremos.

O mundo está investindo em inovação em energia limpa

Combater a crise climática intensificada requer uma combinação estratégica de pesquisa e desenvolvimento (R&D), inovação, tecnologia e tentativas ousadas.

Em todo o mundo, os países estão investindo em energia limpa para contribuir para um planeta habitável agora e para as gerações vindouras. In 2022, the US passed the Inflation Reduction Act, which includes a historic $370 billion investment to address the climate crisis. A lei de redução de inflação fornece créditos fiscais e incentivos para casas de força, empresas e comunidades com energia limpa até 2030. O Act aumentará os investimentos nas tecnologias de geração de energia mais rapidamente crescentes, solar e eólica. Também avançará em projetos de economia de energia limpa e protegerá 2 milhões acres de florestas nacionais. Essas iniciativas são além de substanciais créditos tributários e descontos oferecidos a famílias e empresas nos Estados Unidos.
Consequentemente, uma economia de energia limpa mais forte contribuirá para o crescimento econômico e a concorrência em geral. Como resultado, haverá milhões de novos empregos bem remunerados para os americanos fazerem energia limpa.

É possível iniciar a descarbonização agora

Estratégias e investimentos em políticas governamentais em tecnologias de descarbonização são parte da solução para produzir energia cada vez mais barata, confiável e limpa.

Comunidades fortes e economias vibrantes dependem de um planeta mais saudável. Como líder global em tecnologia de energia, a Cummins está em uma posição exclusiva para impulsionar o sucesso do cliente ao liderar durante essa transição de energia. Temos a intenção de fazê-lo ao fornecer aos clientes a tecnologia certa no momento certo, entendendo suas necessidades e aplicações.

Pensamos nesta jornada para neutralidade de carbono em duas maneiras distintas e complementares. Primeiro, inovando soluções de emissões zero e apresentando-as em mercados e aplicações nos quais a infraestrutura, o desenvolvimento e a implantação estão prontos. Em segundo lugar, avançando os motores de combustão interna através da melhoria da eficiência e executando-os com combustíveis alternativos mais limpos para uma solução de well-to-Wheels .

Por meio destino zero , estamos avançando plataformas baixas e sem carbono . Isso inclui motores a diesel e a gás natural, plataformas híbridas e elétricas, bem como componentes de trem de força, controles e tecnologias relacionadas.

Junte-se à Cummins para impulsionar um futuro melhor

estratégia de sustentabilidade ambiental da Cummins inclui metas programadas para 2030. O progresso em direção à redução de emissões de carbono de fábricas e instalações da empresa-além de nossos produtos-está em pleno andamento. Por mais de 100 anos, trouxemos soluções tecnológicas para o mercado. Como líder em soluções de energia, continuaremos a impulsionar um mundo mais próspero para o hoje e o futuro. Você está pronto para considerar investir em novas soluções de energia ?

Há mais de 23 milhões gás natural veículos no mundo, incluindo mais de 175, 000 nos Estados Unidos. Destes, 64% de todos os combustíveis rodoviários usados nesses veículos em 2021 eram de gás natural renovável (RNG), de acordo com o grupo de comércio da indústria, NGV Americas. Essa porcentagem aumenta na Califórnia, onde são 98%. Diferentemente do gás natural regular, o RNG não é obtido de recursos fósseis e constitui um de combustível neutro em carbono ou até mesmo carbono-negativo. No entanto, a quantidade de matéria-prima orgânica disponível a partir da qual RNG pode ser feita é finita. Assim, quanto RNG pode ser feito exatamente a partir de recursos existentes e potenciais? Vamos dar uma olhada.

Disponibilidade de RNG hoje e amanhã

RNG é fabricado a partir de biogás, que é o produto de um processo biológico conhecido como fermentação anaeróbia. É obtido quando os componentes indesejáveis do biogás, como CO2 e nitrogênio, são removidos.

Uma variedade de materiais orgânicos alimentam as bactérias produtoras de biogás. Em muitos casos, a RNG é feita de forma oportunista em instalações que geram uma matéria-prima como subproduto de sua operação. Estações de tratamento de efluentes e fazendas leiteiras podem produzir RNG usando lodo de esgoto e estrume. Outra opção é processar o desperdício de alimentos em biogás e RNG. Embora sejam apenas algumas poucas empresas RNG, mais buscam aumentar a produção.

O banco de dados do Argonne National Laboratory capta a capacidade de produção anual RNG total nos Estados Unidos. Em 2021, a capacidade de produção era de aproximadamente 660 milhões galões de gasolina equivalentes (GGE). Isso é um aumento de 20% em relação ao ano anterior. Isso é muito RNG, ainda assim, apenas uma fração. -cerca de 3%-do consumo total de gás natural a cada ano no país, além do consumo exclusivo de veículos.

Pode ser possível aumentar a produção de RNG nos Estados Unidos-e em outros países-por ordens de magnitude. De acordo com um estudo citado pela American Gas Association, os EUA poderiam ter o potencial de produzir até 36.000.000.000 GGE equivalente a RNG a cada ano por 2040. Se tudo isso fosse usado em aplicações de transporte , seria o suficiente para abastecer cerca de dois terços de todos os veículos a diesel no país.

Como o RNG é transportado e distribuído?

A produção de RNG é apenas parte do desafio de tornar o RNG mais disponível. O RNG também precisa ser transportado e distribuído aos usuários finais. Em comparação com outros combustíveis alternativos, o RNG tem muitas vantagens . O RNG é, quimicamente, quase idêntico ao gás natural obtido a partir de recursos fósseis. Portanto, o RNG pode ser injetado na infraestrutura de transporte e distribuição de gás natural existente, desde que atenda às especificações de cada pipeline. Os usuários finais também podem comprar RNG de produtores RNG e receber gás natural de empresas de serviços públicos. Eles podem alegar que eles estão, efetivamente, usando RNG. Nos Estados Unidos, 3 milhões milhas de linhas de distribuição e mais de 300, 000 milhas de gasodutos de transporte estão prontos para aceitar RNG no spec e entregá-lo aos clientes. Isso é algo que os produtores e os usuários de hidrogênio só podem sonhar.

Quantas estações de reabastecimento RNG existem?

Finalmente, RNG precisa fazer o seu caminho para o tanque de veículos. Os sistemas necessários para abastecer um veículo com RNG ou com gás natural fóssil são idênticos. Ambos os combustíveis são intercambiáveis e podem ser misturados.

No entanto, a rede de estações de abastecimento de gás natural é menos densa que a da gasolina ou diesel . Há cerca de 1, 500 estações públicas e privadas que desaguardam o gás natural comprimido nos Estados Unidos, em comparação com mais de 150, 000 postos de gasolina com gasolina ou diesel. A maior parte do suprimento RNG é enviada para Estados com créditos de combustível de baixo carbono para o gás natural. Neste momento, apenas a Califórnia, o Oregon e o estado de Washington oferecem esses créditos, de modo que os fornecedores priorizam o transporte marítimo para eles. As frotas podem verificar com seu provedor de combustível local para descobrir a fonte exata de seu gás natural.

As empresas que desejam trocar seus veículos para RNG frequentemente optam por construir uma instalação de abastecimento em suas próprias instalações. Essas empresas podem escolher entre várias categorias de bombas de combustível que dispensam gás natural comprimido ou RNG comprimido. Para reabastecimento no local, a maioria das empresas escolherá estações de enchimento de tempo. Os sistemas de preenchimento de tempo são mais adequados para veículos que podem concluir o deslocamento de um dia em um único tanque antes de "voltar para casa" para que a noite seja recarregada. As estações de enchimento de tempo oferecem mais flexibilidade e eficiência para os gerentes de frota que podem tirar o máximo das taxas de eletricidade fora de pico à noite.

Você sabia que a RNG pode compensar os custos de combustível?

RNG também pode ser produzido e usado localmente. Algumas empresas têm a opção de integrar a produção e o uso do combustível como parte de suas operações normais. Algumas empresas de gestão de resíduos, por exemplo, coletam biogás que emana de aterros sanitários que gerenciam. O biogás é refinado em RNG e, em seguida, usado para abastecer sua frota de coleta de lixo. Isso pode resultar em emissões negativas líquidas de gases de efeito estufa. As emissões de metano que de outra forma poderiam entrar na atmosfera a partir dos aterros são evitadas. Isso é um enorme esforço de descarbonização Considerando que o metano é um gás de efeito estufa várias vezes mais potente que o dióxido de carbono, e é essencialmente combustível livre para a empresa de lixo.

A Califórnia lidera o uso e a produção do RNG

O RNG constituiu 98% do consumo total de combustível para veículos a gás natural em 2021 na Califórnia, de acordo com o governo. Isso é em cima de 92% em 2020.

Uma empresa de gestão de resíduos local, a cidade de Perris, opera um dos maiores digestores de resíduos orgânicos já construídos. Usando resíduos residenciais, como resíduos de quintal e sobras de alimentos, ele produz cerca de 1 milhões GGE de RNG a cada ano. Alguns desses combustíveis RNG a frota de coleta de lixo e o restante são vendidos por meio de uma interconexão para a rede de gás natural local.

Não é por acaso que RNG é tão popular no estado. As políticas de redução de carbono e qualidade do ar da Califórnia (ou seja, padrão de combustível de baixo teor de carbono) têm frotas altamente incentivadas a usar o RNG como uma alternativa aos combustíveis tradicionais de petróleo e gás natural. Como outros Estados como Oregon, Washington e Colorado consideram regras semelhantes, a probabilidade é alta de que o apetite por RNG continue a crescer. Se você quiser saber mais, leia sobre os diferentes fatores a serem considerados ao mudar para motores a gás natural .

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Nos Estados Unidos, o gás natural é o combustível alternativo número um para veículos comerciais. Ele queima limpo e pode ajudar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa. A comutação para motores a gás natural vem com muitos benefícios, mas vamos nos concentrar em sua infraestrutura de reabastecimento.
Quais são as diferentes instalações de produção de gás natural?

O gás natural é obtido principalmente dos recursos fósseis. Nos Estados Unidos, uma tendência conhecida como Revolução do xisto fez com que a produção doméstica de gás natural quase dobrasse em 20 anos. O gás natural é abundante, relativamente barato e amplamente disponível. Este combustível fornece motores a gás natural com grandes benefícios econômicos .

O metano, o principal constituinte do gás natural, também pode ser obtido de forma renovável, fermentando os resíduos orgânicos. O gás fabricado dessa forma é conhecido como de gás natural renovável (RNG). RNG pode ser totalmente intercambiável com o tradicional gás natural. A produção industrial do RNG está experimentando um boom impulsionado por uma demanda crescente. Em 2020, havia 157 instalações que produziam RNG. Até o final de 2021, esse número tinha crescido para 230.

Quanto gás natural está disponível?

O gás natural tem sido usado há décadas em aplicações não de transporte. Como resultado, os usuários e os produtores podem confiar em uma extensa infraestrutura de MID-Stream e down Stream. Isso inclui gasodutos para transporte entre regiões produtoras de gás natural e centros populacionais. Na maioria das áreas urbanas e suburbanas, as redes de distribuição densas fornecem gás natural para residências e empresas. Se você alinhou todos os gasodutos de distribuição de gás natural nos Estados Unidos, equivaleria a 10 vezes a distância entre a terra e a lua.

Embora o gás natural esteja quase universalmente disponível, nem sempre está disponível para uso em veículos. Está disponível em forma comprimida a cerca de 1, 500 estações de abastecimento públicas e privadas nos Estados Unidos. Há, em comparação, cerca de 145, 000 postos de gasolina. Muitas frotas interessadas nesta tecnologia investem em uma infraestrutura de abastecimento privada para que possam abastecer no local antes de sair em rotas para o dia. Isso pode ser um investimento significativo que nem todas as empresas podem pagar. Com isso dito, veículos a gás natural são a tecnologia de energia alternativa menos disruptiva disponível atualmente . Não são obrigatórias mudanças radicais nos veículos ou na infraestrutura de transporte.

Muitos fornecedores de combustível a gás natural também estão dispostos a subsidiar a infraestrutura de abastecimento e a recuperar o custo ao longo de vários anos com um preço de combustível ligeiramente mais alto.

Como se parecem as instalações de reabastecimento de gás natural?

As empresas que optam por construir uma estação de abastecimento de gás natural comprimido (GNC) em suas instalações têm várias opções.

As estações de abastecimento de enchimento rápido recebem combustível de baixa pressão da rede de distribuição local. Em seguida, comprime em vasos de armazenamento de alta pressão. Ao abastecer o veículo, o vaso de alta pressão descarrega rapidamente no tanque do veículo. Este tipo de estação de abastecimento é melhor para preenchimento rápido e normalmente usado em estações de acesso público.

As estações de enchimento de tempo são mais adequadas para veículos pesados com grandes tanques que reabastecem todas as noites em um local central. Essas estações recebem gás natural a baixa pressão de empresas de serviços públicos e o gás é comprimido diretamente no veículo. As estações de enchimento de tempo tendem a ser projetadas sob encomenda. Eles são projetados com base no número total de veículos, sua capacidade e o tempo disponível para preenchê-los, entre outros fatores. O preenchimento de um veículo em uma estação de enchimento de tempo pode levar até várias horas.

Estações de enchimento de combinação híbrida também existem. Eles incorporam elementos de sistemas de enchimento rápido e de preenchimento de tempo e oferecem ambas as opções, concedendo muita flexibilidade.

gás natural também pode ser usado na forma líquida . Os veículos que operam com gás natural liquefeito (GNL) exigem instalações especiais de reabastecimento. As estações de GNL são menos comuns-há cerca de 60 nos Estados Unidos. As instalações de GNL contêm equipamentos criogênicos especiais e seu uso requer certas precauções de segurança devido à temperatura de combustível extremamente baixa. As estações de GNL normalmente servem aplicações de caminhões de longo curso.

Quantos veículos estão usando gás natural?

O uso de gás natural em veículos motorizados aumentou nos últimos seis anos. De 2016 a 2021, seu uso aumentou em mais de 230%. Novos registros de veículos também têm visto o crescimento. Em 2021, as empresas registraram cerca de 6, 500 veículos a gás natural. Isso foi um aumento de 3% em decorrência do ano anterior. Há 121, 000 veículos movidos a gás natural nas estradas nos Estados Unidos. A Cummins produziu mais de 85, 000 motores a gás natural para veículos de serviço médio e pesado. os motores a gás natural são bons para aplicações como ônibus de transporte urbano, ônibus escolares e caminhões de lixo .

Se você quiser saber mais sobre outros aspectos do gás natural, 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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