L’ÚS DEL GAS NATURAL COMPRIMIT (GNC) A ESPANYA

 

L’ús del gas natural com a carburant (GNC) permet reduir els nivells de contaminació a les ciutats. És per això que molts països estan potenciant la utilització d’aquesta energia en el transport urbà. Actualment, Argentina és el país líder mundial en l’ús del GNC, amb prop de 700.000 vehicles funcionant, i al voltant de 950 estacions de servei distribuïdes per tot el país.

Des de fa molts anys, el Grup Gas Natural està compromès amb diferents projectes arreu d’Espanya per tal de potenciar l’ús del gas natural vehicular, conscients de la importància que aquestes iniciatives poden tenir per millorar la qualitat mediambiental dels entorns urbans i per tant la qualitat de vida dels ciutadans.

A Espanya, la primera experiència d’utilització del gas natural en el transport urbà es va realitzar l’any 1993, amb la posada en marxa del projecte ECOBUS, finançat pel programa europeu Thermie, en el qual hi va participar Gas Natural SDG, i que va permetre posar en circulació un autobús de gas natural comprimit a la ciutat de Madrid. Actualment, aquesta ciutat disposa de 70 vehicles d’aquestes característiques funcionant en explotació comercial i és previst que durant el primer semestre de l’any 2002 entrin a funcionar 40 nous autobusos, de forma que Madrid, seguida de Barcelona, passarà a tenir una de les flotes d’autobusos de GNC més importants d’Europa.

Altres ciutats espanyoles que compten amb autobusos que funcionen amb gas natural són: Burgos, Sevilla, Vigo, València, Salamanca i Valladolid. En total el Grup Gas Natural té 17 estacions de càrrega instal·lades que subministren gas a prop de 400 vehicles -entre autobusos, camions i microbusos- a 8 ciutats de la geografia espanyola, incloent-hi Barcelona.

 


TMB INCORPORA A LA SEVA FLOTA 35 AUTOBUSOS QUE FUNCIONEN AMB GAS NATURAL

Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) ha posat avui en servei 35 nous autobusos propulsats amb gas natural comprimit (GNC), energia considerada com una ferma alternativa als combustibles derivats del petroli, perquè redueix l’emissió de contaminants a l’atmosfera, així com també el nivell de soroll.

L’alcalde de Barcelona, Joan Clos, el president de TMB, Xavier Casas, i el president del Grup Gas Natural, Antoni Brufau, han presidit avui l’acte de presentació dels nous autobusos que ha tingut lloc a l’Av. Maria Cristina de Barcelona.

La incorporació dels nous vehicles respon al compliment del conveni subscrit l’any passat entre l’empresa Gas Natural SDG, l’Ajuntament de Barcelona i TMB, per introduir el gas natural en la flota d’autobusos de la ciutat de forma progressiva.

Aquesta col·laboració té doncs, com a objectiu prioritari establir les accions necessàries entre ambdues empreses per renovar part de la flota d'Autobusos de TMB amb vehicles propulsats amb gas natural. La renovació s'anirà incrementant en funció de les disponibilitats i dels avenços tecnològics fins a arribar a un total de 250 vehicles que funcionaran amb aquest combustible a la ciutat. 

Aquesta iniciativa respon a la política de sostenibilitat que manté TMB, la primera empresa de les seves característiques que ha obtingut la certificació ISO 14001 que acredita els seus autobusos com a vehicles respectuosos amb el medi ambient.

Compromís amb el medi ambient

En aquest sentit, TMB té també un compromís clar en la recerca de solucions energètiques que puguin incidir en la millora de les condicions mediambientals a l'entorn urbà i en l'avenç de la diversificació de les energies utilitzades en el transport a les ciutats.

El gas natural és una energia fòssil que s'obté de la natura en el mateix estat en què es consumeix, i el seu ús s'està fent cada cop més habitual arreu, no només a nivell domèstic, comercial i industrial, sinó també com a combustible per a fer funcionar tot tipus de vehicles, com és el cas de la flota d’autobusos de TMB.

Aquesta energia és el menys contaminant dels carburants actuals pel que fa a les seves emissions i per tant, el seu ús en el transport urbà de superfície contribueix a reduir de forma important el grau de contaminació de les ciutats i el soroll generat. A més, suposa un major confort al vehicle, ja que disminueix de forma sensible les vibracions.

Els nous vehicles, 20 autobusos MAN i 15 IVECO, passaran a donar servei preferentment en les línies que circulen de mar a muntanya i viceversa, i està previst que al llarg del proper any 2002 s'incorporin altres 35 cotxes de les mateixes característiques, 20 IVECO i 15 MAN.

Paral·lelament, també entra en funcionament una nova estació d'aquest combustible a les cotxeres que TMB té a la Zona Franca, i que serviran per a realitzar el repostatge dels vehicles que utilitzen gas natural. Aquesta instal·lació, que ha estat realitzada per Gas Natural SDG, és del tipus de càrrega ràpida i permet a més recuperar el gas sobrant i reenviar-lo a la xarxa de distribució de gas natural.

 


LA PLANTA DE REPOSTATGE DE ZONA FRANCA

 

Les estacions de repostatge per als vehicles que fan servir gas natural són l’equivalent de les estacions de servei tradicionals en les que reposten els vehicles que utilitzen altres combustibles com ara la benzina o el gas-oil.

Les estacions de càrrega tenen com a objectiu comprimir el gas a una pressió de 200 bars, emmagatzemar-lo en dipòsits i subministrar-lo. Aquestes estacions es poden dissenyar de dues formes diferents: hi ha estacions de càrrega lenta i d’altres de càrrega ràpida.

En el cas de l’estació de repostatge de Zona Franca, s’ha instal·lat una estació de càrrega ràpida. Aquestes disposen de compressors de major potència, i poden actuar directament sobre el vehicle.

Les característiques d’aquesta estació de càrrega es detallen a continuació:

Cabal Fase final: 10.000 m3/h

1ª Fase: 2 equips de compressió

Fase Final: 5 equips de compressió

Pressió d’aspiració: entre 40 i 60 bar

Pressió de descàrrega: 250 bar

Cabal compressor: 2.500 Nm3/h a 40 bar

Motor d’accionament del compressor: 200 kW

1ª Fase: 2 x 2.000 litres

Fase Final: 4 x 2.000 litres

Pressió de servei: 250 bar.

Regulació de sortida de botelles: 220 bar

4 equips frigorífics, potència frigorífica unitària: 15 kW

4 bescanviadors de calor, cabal unitari: 5.000 Nm3/h

1ª Fase: 2 sortidors

Fase Final: 4 sortidors

Característiques: 3.000 Nm3/h per sortidor, 220 bar

Càrrega ràpida: 3 minuts per autobús

Cabal compressor: 10 Nm3/h

Pressió de descàrrega: 10 bar

1ª fase: 1 grup

2ª fase: 2 grups

Característiques: 500kVA per grup

 


EXPERIÈNCIA AMB ELS AUTOBUSOS DE GAS NATURAL

 

Durant el segon semestre de l'any 1995 i tot l'any 1996 dos autobusos de TMB propulsats amb gas natural van circular per Barcelona dins d'una experiència de col·laboració entre TMB, Gas Natural SDG, Mercedes Benz i l'Institut Català d'Energia, que tenia com a finalitat demostrar la viabilitat d'aquest combustible en vehicles de transport públic. Els resultats de la prova van confirmar la reducció de les emissions contaminants i del nivell de soroll amb relació als autobusos que utilitzen gas-oil.

El conveni subscrit per dur a terme aquest projecte a Barcelona tenia com a voluntat la recerca de solucions energètiques que pugessin incidir en la millora de les condicions mediambientals a l'entorn urbà i avançar en la diversificació de les energies emprades en el transport a les ciutats.

Mercedes Benz va posar a disposició de TMB dos autobusos amb aire condicionat -un estàndard o rígid i un articulat- i també va realitzar la formació de tècnics i conductors i va participar en els tasques de seguiment. Gas Natural SDG va realitzar la canalització de gas natural fins a l'interior de les cotxeres, va construir les instal·lacions de càrrega i va aportar el carburant dels dos vehicles durant el període de la prova. A més, va formar el personal d'operació i de manteniment de les instal·lacions esmentades i va participar en la realització del seguiment de l'experiència.

Per la seva banda, TMB va assumir les responsabilitats derivades de l'operació dels vehicles i equips, alhora que va adequar el lloc corresponent a les cotxeres per a la càrrega del combustible als vehicles. Finalment, l'Institut Català d'Energia va donar suport tècnic i institucional a la prova, va col·laborar en el seguiment i s'encarregà d'avaluar l'opinió dels usuaris i difondre els resultats.

L'objectiu principal d'aquesta experiència era obtenir resultats pràctics de la utilització de gas natural comprimit (GNC) com a carburant en els autobusos de transport públic i, més concretament, analitzar si la seva utilització representava a la pràctica un ús racional de l'energia i reduïa el nivell d'emissions de contaminants a l'atmosfera. Igualment, es volien obtenir coneixements tècnics per plantejar un ús generalitzat del gas natural en les flotes de vehicles urbans.

Els autobusos (motor i dipòsit)

Els dos autobusos de la prova eren dos vehicles Mercedes Benz de plataforma baixa -un estàndard i un articulat-, equipats cadascun amb un motor de sis cilindres en línia dissenyats especialment per cremar gas natural, refrigerats per aigua, amb regulació electrònica i catalitzador de tres vies.

La potència del motor, muntat a la part posterior del vehicle, per sota de la plataforma, és de 238 CV (175kW) a 2.200 rpm, amb un par màxim de 880 Nm a 1.000 rpm. El canvi és automàtic, amb retardament integrat.

El dipòsit de gas natural consta de sis cilindres -dos conjunts de tres unitats cadascun- d'acer d'alta aliació amb revestiment de fibra de vidre. Estan muntats al sostre del vehicle, a l'alçada de l'eix davanter en el bus estàndard i en la part davantera de la secció posterior en el cas de l'articulat. Cada cilindre està protegit per una vàlvula de tancament manual en la qual s'ha integrat fusible, disc de rebentament i limitador de pas. En el punt d'unió dels conductes d'alimentació, s'hi ha instal·lat una vàlvula de tancament electromagnètic que roman tancada mentre no rep corrent. Tots els conductes de gas dins el vehicle són d'acer inoxidable.

El volum total dels dipòsits és de 825 litres, en el cas de l'autobús estàndard, i de 1.050 litres en l'articulat, la qual cosa representa -a uns 200 bar de pressió d'emmagatzematge- una autonomia de 300 km. El regulador d'alimentació del motor és escalfat per aigua i redueix la pressió del gas en dues etapes: de 200 bar a 4 bar i de 4 bar a una pressió lleugerament negativa.

L'autobús estàndard va realitzar el seu servei a la línia 27 (Pl. Espanya-Roquetes), que fa un recorregut per una orografia molt acusada. Per la seva banda, el vehicle articulat va circular a la línia 9 (Pl. Catalunya-Pg. Zona Franca) i complementàriament a la línia 109, ambdues d'orografia molt plana. Tots dos van estar en servei des de maig del 95 fins al desembre del 96.

Les instal·lacions de càrrega

Les instal·lacions de càrrega del gas natural es van ubicar a les cotxeres que TMB té a la Zona Franca. El procés de càrrega consistia en elevar la pressió del gas des de la xarxa de distribució fins els 200 bar, que és la d'emmagatzenament en el dipòsit dels autobusos.  

Durant les hores de repòs dels vehicles, es connectava la mànega a la boca de càrrega i es procedia a carregar fins que la pressió als dipòsits assolia els 200 bar.

En concret, es van utilitzar dos tipus d'instal·lacions. La primera formada per quatre mòduls unitaris de compressió, i la segona constituïda per un mòdul de compressió principal. En tots dos casos, es tracta d'estacions de càrrega en aparcament que aprofiten el temps de repòs dels autobusos per proveir-los de gas natural, optimitzant així la inversió tot i que és una instal·lació per operar en règim d'explotació comercial.

El quatre mòduls unitaris de compressió (MUC) -que són els que fan la compressió del gas fins als 200 bar- rebien el gas a través d'un col·lector i, un cop comprimit, el descarregaven a un altre col·lector general que alimentava un únic punt de càrrega. Cada MUC disposava del seu propi plafó de control, el qual comptabilitzava el nombre d'hores d'operació i informava sobre avaries o deficiències d'aquesta. En cas d'avaria, la unitat s'aturava i romania en situació de seguretat fins que no es corregia l'anomalia. La instal·lació permetia l'aïllament de cada unitat independentment i sense que el conjunt perdi operativitat.

D'altra banda, el mòdul de compressió principal (MCP) es va configurar com una unitat compacta per al subministrament de gas natural comprimit, de manera que pugui ser transportada amb facilitat a una altra ubicació. Constava d'un contenidor, amb compressor, electromotor i tots els elements i sensors necessaris per funcionar (termòstats, pressòstats, manòmetres, circuits de connexió, refrigeració del gas, comptador, regulador, etc.).

També incorporava un punt de càrrega del carburant, amb doble mànega, permeten la càrrega simultània de dos vehicles.

Els resultats

Durant la prova es va realitzar la presa exhaustiva de dades. Pel que fa al consum de carburant, l'autobús estàndard va consumir entre 0'69 i 0'56 m3(n)/km, mentre que en el cas de l'articulat va fluctuar entre 0'78 i 0'68 m3(N)/km.

Aquest consum es va comparar amb el d'un altre vehicle a gas-oil que efectuava el mateix recorregut.

 

Dades de consum de gas natural i gas-oil obtingudes

en el seguiment de dos autobusos de la Línia 27

 

 

Vehicle

 

Consum mitjà

 

Consum màxim

 

Consum mínim

Gas natural (m3(n)/km)

0'69

0'78

0'62

Gas-oil (l/km)

0'54

0'57

0'49

 

 

Pel que fa al soroll, els valors màxims fixats per TMB eren de 60 dB en ralentí i de 72 dB en marxa a una velocitat de 40 km/h. En els dos casos, els vehicles de gas natural tenien valors per sota d'aquests màxims.

Tant pel que fa als valors de compressió i els relatius a les fuites internes del motor, els valors obtinguts en les medicions es situaven en els marges de correcció establerts.

Emissions

Per valorar les emissions de contaminats a l'atmosfera es va disposar, d'una banda, dels valors aportats per Mercedes Benz relatius als obtinguts pel motor en un banc de proves. D'una altra, es comptava amb les medicions que va realitzar l'Entitat del Medi Ambient de l'Àrea Metropolitana de Barcelona amb equips portàtils que permeten analitzar el Co, el NOx i el HC en percentatge de volum o en parts per milió. L'objecte de la prova era mesurar i analitzar l'evolució dels valors d'emissions al llarg de l'experiència i demostrar l'eficàcia del catalitzador, la qual cosa van obtenir òptims resultats com es demostra al quadre adjunt.

 

Emissions de contaminants del motor amb gas natural comparats

amb els límits fixats per la legislació vigent (Euro II)

 

 

CO

NOx

HC

Partícules

Motor amb gas natural

2,0

3,6

0,4

0,05

Euro II

4,0

7,0

1,1

0'15

 

(Els valors s'expressen en gr/kWh)

 

Finalment, cal destacar que es va realitzar un estudi d'opinió de l'usuari, mitjançant un qüestionari que van contestar 412 usuaris (177 homes i 235 dones) que cobreixen un ampli espectre representatiu d'usuaris majors de 15 anys.

Un 69'2% dels enquestats va percebre de forma espontània que l'autobús funcionava amb gas natural. El grau d'acceptació del fet que el vehicle funcionés amb aquest combustible va ser molt alt: un 93'7% hi estaven d'acord.

Així mateix, la majoria de les persones entrevistades es van manifestar a favor de l'ús del gas natural tenint en compte aspectes com la netedat de funcionament, el respecte al medi ambient, la seguretat i el soroll. Només un 4'6% dels enquestat considerava que el gas-oil era més segur, mentre que el 68'9% optaven per al gas natural com a font d'energia més segura.

 

 


Font: Transports Metropolitans de Barcelona
Data: 28/11/2001


Associació per a la Promoció del Transport Públic
www.laptp.org