Veículos a Gás Natural
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Quais são as principais vantagens do gás natural como combustível para o transporte?

O que é um veículo bi-fuel, dual-fuel e dedicado?
Em que países é que os veículos a gás natural (VGNs) são mais populares?
Como funciona o VGN?
Quanto custará o VGN?
Onde pode ser abastecido um veículo a gás natural? O que se pode dizer acerca da potência do veículo?
Que VGNs dedicados estão a ser fabricados agora?
Pode a actual tecnologia dos VGNs acompanhar os avanços da indústria automobilística?

Qual é a estratégia da indústria dos VGNs?
Como pode o VGN contribuir para cumprir a legislação ambiental?
Existe legislação que incentive a utilização de VGNs?

Como posso saber mais sobre os VGNs?

 
Redes de transporte de gás natural (PORTUGAL / IBÉRIA / EUROPA) e Distribuidoras de gás natural em Portugal

Para descarregamento (for download):
Mapa da rede de transporte de GN em Portugal , actualizado em 2013 (5835 x 7206mm).
Para descarregar clique com o botão direito do rato e faça Guardar como... (Save As...).
Ficheiro JPG com 13,22 MB.
 
Economia A utilização de veículos a gás natural veicular (VGN) proporciona economia a dois níveis. Por um lado, na base de um litro equivalente, o gás natural custa cerca de 70% menos que o gasóleo. Por outro, os VGN consomem um combustível de queima limpa, que reduz a necessidade de manutenção no que diz respeito a trocas de óleo, por exemplo. Muitos utilizadores relatam que só necessitam de mudar o óleo a cada 15-30 mil km. As velas de ignição nalguns veículos chegam a durar até 120 mil km. Menu
Ambiente
O GN é o mais limpo dos combustíveis alternativos. As emissões de escape dos veículos a gás natural são muito inferiores às dos veículos movidos a gasolina. Assim, as emissões de dióxido de carbono dos VGN são cerca de 20% inferiores, as emissões de hidrocarbonetos não metânicos (HCnM) são 80% inferiores, e as de óxidos de azoto são 40% inferiores. Além destas reduções de poluentes, os VGNs também emitem quantidades significativamente inferiores de gases com efeito de estufa e toxinas, relativamente aos veículos a gasolina.
Comparação entre emissões de veículos a gás natural e de veículos a gasolina:

(Fonte: DGTREN, Comissão Europeia)
Comparação entre emissões de veículos a gás natural e de veículos a gasóleo:

(Fonte: DGTREN, Comissão Europeia)
Os motores a gás natural distinguem-se pelo facto de a emissão de partículas, além de incomparavelmente inferior à dos motores a gasóleo, ser devida principalmente ao óleo lubrificante e ao odorizante adicionado ao combustível para o tornar detectável quando em concentrações superiores ao limite inferior de inflamabilidade. Em contraste com a gasolina e o diesel, o GN é composto por hidrocarbonetos ligeiros, com reduzido rácio C/H e moléculas leves. Estes factores contribuem decisivamente para a reduzida tendência dos motores a GN para produzir fuligem e partículas. O facto de o gás natural distribuído em Portugal não conter enxofre (ou conter apenas diminutas quantidades desta substância) permite que as emissões dos VGNs sejam isentas de sulfatos.
Gases com efeito estufa O CO 2 não é um gás poluente pois não faz mal à nossa saúde. No entanto, tem um efeito de estufa e a teoria do aquecimento global considera que isso é preocupante. A UE endossou tal preocupação e estabeleceu medidas para coibir a emissão deste gás. Também sob esta óptica, verifica-se que o GN contém menos carbono por unidade de energia do que qualquer outro combustível fóssil e, consequentemente, produz menos emissões de CO 2 por quilómetro veicular viajado. Apesar de os VGNs emitirem metano, um dos gases com efeito estufa, qualquer aumento nas emissões de metano é largamente compensado pela redução substancial nas emissões de CO 2 , relativamente a outros combustíveis. Na verdade, a pecuária mundial e as termites têm mais responsabilidade nas emissões de metano para a atmosfera do que toda a indústria do gás natural. A comparação com outros combustíveis é amplamente favorável ao gás natural, como se pode vericar nesta tabela:
Factores de emissão.
Segurança
Os veículos propulsados a GN são tão seguros quanto os veículos que operam com combustíveis tradicionais como a gasolina. De facto, em países com tradição na utilização de VGNs, muitos administradores de transportes escolares optam pelo GN para mover os autocarros das escolas. O gás natural, ao contrário dos combustíveis líquidos e do GPL, dissipa-se na atmosfera em caso de acidente, evitando-se os riscos de incêndio criados por poças de gasolina ou gasóleo ou GPL no chão.

Nos EUA foi efectuado um inquérito a mais de 8 mil veículos que circularam cumulativamente 450 milhões de quilómetros entre 1987 e 1990 (o mais recente até o momento). O inquérito revelou que a taxa de acidentes para VGNs por quilómetro veicular viajado (QVV) era 37% inferior à taxa de acidentes de veículos movidos a gasolina e 34% mais baixa do que o conjunto de toda a população de veículos a gasolina registados. Além da taxa mais baixa de acidente, nenhuma morte foi registada nos VGNs examinados no inquérito. Em contraste, as mortes associadas com frotas de veículos a gasolina inquiridas mostram 1,28 mortes por cada 100 milhões de QVV. A média nacional era de 2,2 mortes por 100 milhões de QVV para todos os veículos a gasolina dos EUA.

Há duas razões fundamentais para este excelente registo de segurança do VGNs: a integridade estrutural do sistema combustível e as qualidades físicas do GN como combustível.

Os cilindros de armazenagem de gás natural comprimido (GNC) usados nos VGNs são muito mais fortes do que os reservatórios de gasolina. A concepção dos cilindros dos VGNs é sujeita a testes obrigatórios severos, tais como calor e pressão extremos, tiros, colisões e incêndios.

Se os cilindros de armazenagem de GNC são muito mais fortes do que os reservatórios de gasolina, os materiais compósitos usados para encapsular os reservatórios são fundamentalmente mais suscetíveis a danos físicos do que os metais sob condições extremas. Por esta razão, os materiais compósitos nos cilindros de GNC devem ser sempre manuseados e protegidos adequadamente. Incidentes com rupturas em cilindros de GN revelaram que se verificou sempre alguma forma de ataque químico ou dano físico ao material compósito que envolvia o cilindro.

Os sistemas de combustível dos VGNs são "selados", o que impede quaisquer fugas ou perdas evaporativas. Mesmo que ocorresse uma fuga num sistema de VGN, o gás natural dissipar-se-ia na atmosfera porque é mais leve do que o ar (densidade relativa de cerca de 0,5).
Propriedades
Gás Natural
Gasolina
Diesel
Limites de inflamabilidade
(% volúmica no ar)
5 a 15
1,4 - 7,6
0,6 - 5,5
Temperatura de auto-ignição
(ºC)
450
300
230
Energia de ignição mínima
(10 6 kJ)
0,26
0,22
0,22
Temperatura-pico de chama
(ºC)
1884
1977
2054
Fonte: Natural Gas Vehicle Coalition
O GN tem uma temperatura de ignição bastante superior à gasolina e ao gasóleo. Além disso, os limites de inflamabilidade são superiores, i.e., são necessárias maiores concentrações de gás no ar para que haja combustão.

O GN não é tóxico nem corrosivo e não contamina os solos. O GN não produz aldeídos significantes ou outras toxinas no ar, as quais constituem uma preocupação em relação à gasolina e a alguns outros combustíveis alternativos.

Os VGNs usam a mesma energia que, com segurança, aqueceu casas e cozinhou refeições ao longo de mais de 100 anos.

Abundância de GN
No início de 1996 as reservas provadas mundiais de GN chegavam a 147,5 mil milhões de m 3 . Numa área de fácil acessibilidade para a Europa, através de gasodutos ou de navios metaneiros, concentram-se 76% das reservas mundiais de GN: no território da ex-URSS (39% das reservas mundiais); em África (cerca de 6%, dos quais 3,7 mil milhões de m 3 na Argélia, 3,2 mil milhões na Nigéria e 1,3 mil milhões na Líbia) e no Médio Oriente (cerca de 31%).

As reservas provadas mundiais de GN equivalem ao praticamente ao dobro das de petróleo. O número de anos de consumo das reservas de GN é muito superior ao do petróleo. Isso significa que mesmo depois de acabarem as reservas de petróleo recuperáveis do planeta ainda haverá GN disponível para 30 a 40 anos de consumo. Para mais informações acerca das reservas de petróleo e de GN consulte o sítio web da Association for the Study of Peak Oil and Gas (ASPO) .

Além disso, o GN pode ter uma origem não fóssil: o biometano . O biometano é um upgrade do biogás, o qual pode ser produzido a partir de resíduos (o que não compete com a produção de alimentos, como no caso dos biocombustíveis líquidos). Já há centenas de autocarros em Madrid que circulam a biometano.

Poder calorífico do GN
A DGGE apresenta os seguintes PCIs para o gás natural e outros combustíveis:

Poder calorífico inferior.

O que é um veículo bi-fuel, dual-fuel e dedicado?

Um veículo bi-fuel pode operar alternadamente a GN ou a gasolina. Muitos são concebidos para comutar automaticamente para a gasolina quando o reservatório de gás se esgota. As viaturas ligeiras geralmente são bi-fuel. A autonomia em quilómetros com GN e com gasolina depende das capacidades dos reservatórios respectivos. No Brasil já existem veículos tri-fuel (GN, gasolina e álcool).

Um veículo dual-fuel funciona tanto exclusivamente com diesel como com diesel e gás natural simultaneamente. Num veículo dual-fuel, a combustão do carburante diesel serve para fazer a ignição do GN. Em 2010/11 a Volvo lançará um novo modelo de camião dual-fuel. Os veículos pesados a gasóleo já existentes podem ser transformados para operarem em dual-fuel.

Um VGN dedicado funciona exclusivamente a GN. Os VGNs podem ser veículos alimentados a gasolina (ciclo Otto) convertidos para GN. A maior parte dos dedicados, entretanto, é produzida por fabricantes de equipamento original, tais como a Fiat, a Opel, a Volvo, a Volkswagen no mercado de veículos leves e um conjunto de fabricantes de camiões e autocarros no mercado de veículos médios e pesados. Na Europa, tanto a Volvo como a Iveco, a Renault e a MAN fabricam autocarros a GNC. Menu

Em que países é que os VGNs &stilde;o mais populares?

O campeão mundial é o Paquistão, com 2.250.100 VGNs (Abril/2010). Segue-se a Argentina (1.813.777), o Irão (1.734.431) e o Brasil (1.631.173).

Para mais informação consulte página de Estatísticas

Como funciona um veículo a gás natural?

A única grande diferença entre um veículo a gasolina e um VGN é o sistema de combustível.
1. O gás natural comprimido (cerca de 250 bar) é injectado no veículo através de uma válvula que o conduz até aos cilindros de armazenagem.
2. Nestes cilindros, o gás é armazenado inicialmente a cerca de 200 bar. Á medida que o gás é consumido, a pressão vai descendo. Abaixo dos 15 bar torna-se necessário reabastecer.
3. Se o veículo for bi-fuel, no tablier tem de estar instalado um comutador que permite ao condutor a selecção entre gás natural e gasolina.
4. Quando o condutor selecciona o gás natural, este deixa os cilindros e flui através de tubagem rígida para alta pressão, até ao compartimento do motor.
5. O gás acede ao regulador de pressão, dispositivo que reduz a pressão para valores que permitam vencer as perdas de carga até à admissão do motor (a pressão próxima da atmosférica).
6. A saída do gás do regulador de pressão para o sistema de injeccão (ou carburador) é controlada por uma electroválvula. Esta electroválvula também suspende o fluxo de gás, quando o condutor faz a comutação para gasolina.
7. O gás natural mistura-se com o ar no carburador ou no sistema de injecção e entra nas câmaras de combustão.
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Quanto custará o VGN?

O custo típico nalguns países da Europa para converter um veículo ligeiro a gasolina para o GN ronda os 2000 euros. Para pesados o custo é mais elevado. Um pesado tanto pode ser convertido para dual-fuel (mantendo o Ciclo Diesel) como para dedicado (convertendo o motor para Ciclo Otto).

Em Portugal já se faz a conversão de veículos para o GN.   Para mais informações consulte a APVGN, apvgn@apvgn.pt

Um autocarro a GNC pode custar mais 20% a 30% que um homólogo a gasóleo. No caso dos veículos ligeiros bi-fuel (GNC e gasolina), eles podem ter preços semelhantes ao dos modelos equivalentes a gasolina.

O GN custa significativamente menos do que a gasolina e o gasóleo. Assim, os custos iniciais de investimento podem ser recuperados ao longo do tempo com a redução dos custos de exploração do veículo.

Em Portugal não existe tabela de preço oficial para o gás natural comprimido. O preço do GNC esteve sujeito a uma negociação com a empresa distribuidora ou com a empresa fornecedora do gás (se as quantidades a consumir forem iguais ou superiores a dois milhões de metros cúbicos por ano).
Actualmente as comercializadoras preferem vender gás natural à pressão da rede, de acordo com os seus respectivos tarifários, deixando a compressão a cargo do cliente.
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Veículos
Que VGNs dedicados estão a ser fabricados agora?

A nível europeu existem já 11 fabricantes de viaturas com produtos para VGNs. Mundialmente, este número ascende a mais de 40.

Todos os grandes fabricantes de carros, camiões e autocarros construíram protótipos de VGNs dedicados. É impossível listar todos, pois a todo o momento estão a ser lançados novos modelos de pesados e ligeiros. O melhor é consultar a revista GVR e os sítios web da IANGV e da NGVA-Europe .

Alguns dos veículos disponíveis no mercado português podem ser vistos em Fichas de veículos .

O que se pode dizer acerca da potência do veículo?

Antigamente os veículos a gasolina convertidos para GN estavam sujeitos a pequenas perdas de potência quando funcionam a GN, o que já não acontece actualmente graças às centralinas electrónicas. Quanto aos veículos concebidos especificamente para funcionarem a GN eles não têm perda de potência porque são optimizados na origem, pelo fabricante. O aumento da taxa de compressão é uma das formas de aumentar a potência efectiva do motor. O GN possui um elevado índice de octano (cerca de 120). Isto permite que o motor funcione com maiores taxas de compressão que os motores a gasolina (índice de octano entre 95 e 98). Menu
Onde pode ser abastecido um veículo a gás natural?

Nos países em que a utilização de VGNs está mais desenvolvida, para além dos postos de abastecimento privados de que algumas frotas dispõem, existem também postos de abastecimento públicos.

  • A Câmara Municipal de Lisboa tenciona ceder terreno para a instalação de um posto público de abastecimento de VGNs destinado a frotas particulares, bem como instalar outro (de uso privado) destinado à sua frota de veículos pesados e ligeiros. Este último está em suspenso devido a indefinições urbanísticas decorrentes da prevista terceira ponte sobre o Tejo.

  • Posto dos TUB. Os Transportes Urbanos de Braga (TUB) já têm em circulação 16 autocarros VGN. A Portgás instalou um posto de abastecimento nas instalações da TUB.

  • A GalpEnergia tem um posto de abastecimento de GNC na instalações da Carris em Cabo Ruivo, Lisboa. Prevê-se que seja instalado ali um dispenser especial para o abastecimento de GNC em regime de serviço público.

  • A VALORSUL instalou um grande posto de abastecimento em São João da Talha, junto à central incineradora, a fim de abastecer frotas dos camiões de lixo dos municípios de Lisboa, Loures, Amadora e Vila Franca de Xira. A empresa está a fazer diligências para por este posto em regime de serviço público.

  • Em 2009 a Carris - Companhia Carris de Ferro de Lisboa adquiriu mais 20 autocarros MAN, que se somam aos 40 Volvo GNC que já dispunha.

  • Os SCTP do Porto têm em circulação, 275 autocarros GNC da MAN. A GalpEnergia tem um posto de abastecimento de GNC nas estação dos SCTP em Francos.

  • A AMAGÁS (Associação de Municípios para o Gás), que reúne municípios do Distrito de Lisboa, estimula a instalação de postos públicos de abastecimento de GNC.

    Os VGN também podem ser abastecidos a partir de um pequeno compressor conectado directamente a uma rede de GN, em casa ou no local de trabalho. Neste caso, o abastecimento é efectuado em ritmo lento (ao longo de muitas horas). Menu
  • Pode a actual tecnologia dos VGNs acompanhar os avanços da indústria automobilística?

    SAAB SVC Avanços recentes na tecnologia dos VGNs manterão a indústria no caminho certo, com a adopção da maior parte das tecnologias de vanguarda que vêm dos principais fabricantes automobilísticos. A indústria está intensamente voltada para novas investigações e desenvolvimentos nas áreas de infraestrutura, tecnologia do veículo e do motor, e reduções nas emissões dos veículos.

    As conversões mecânicas são compatíveis com o afogador (throttle body) e com motores de injecção multi-ponto. Circuitos fechados (Closed-loops) e kits de conversão compatíveis com computador estão agora a ser desenvolvidos e comercializados. Isto melhorará o desempenho dos VGNs bi-fuel e reduzirá mais uma vez as suas já baixas emissões.

    Em veículos bi-fuel, o índice de octano do gás natural (superior ao da gasolina) pode ser aproveitado como vantagem, através de motores com taxa de compressão variável. O primeiro motor deste tipo é o recente SVC desenvolvido pela SAAB.
    (Posicione o cursor sobre a imagem...)
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    Qual é a estratégia da indústria do VGNs?
    Os VGNs são ideais para operações de frotas. A indústria está a concentrar-se nas frotas comerciais com elevadas utilizações de combustíveis, tais como autocarros urbanos, viaturas de placa de aeroporto, camiões colectores de resíduos sólidos e viaturas ''fora da estrada''. Veículos a GN de todos os tipos estão nas estradas agora, uma indicação de que a indústria evoluíu da fase do desenvolvimento para a da comercialização e da expansão de aplicações.

    Muitos estados encaram a indústria dos combustíveis alternativos como uma oportunidade de desenvolvimento económico. Estes estados apoiam a utilização combinada de incentivos e a concretização de regulamentação das emissões de frotas.
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    Como podem os VGNs contribuir para o cumprimento da legislação ambiental?
    A molécula de metano (CH 4 ), principal constituinte do gás natural, têm um rácio carbono/hidrogénio inferior à de todos os demais combustíveis. A molécula de gasóleo (C 12 H 26 ), por exemplo, contem 12 vezes mais carbono que a de metano. Menu
    Existe legislação que incentive a utilização de VGNs?
    O Decreto-lei nº 40/93, de 18 de Fevereiro, artigo 1º, nºs 12 e 13, beneficia com isenções de 50% do Imposto Automóvel (IA) os automóveis ligeiros que utilizem exclusivamente gás natural; e com isenção de 40% os que utilizem gás natural e outro combustível (bi-fuel). O referido diploma encontra-se no sítio web da Direcção-Geral das Alfândegas e dos Impostos Especiais sobre o Consumo .

    Consulte também a página sobre Legislação .
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    Como posso saber mais sobre o VGNs?


    Para mais informação sobre os VGNs consulte também:

    capa do Dicionário Técnico do Gás Veicular
  • O "Dicionário Técnico do Gás Veicular" , (inglês-português e português-inglês), com 114 páginas, contem 545 verbetes, com definições em português e ilustrações. Ele pode ser encomendado à APVGN (25 euros). Para remessa pelo correio enviar cheque de 30 euros (€5 p/ despesas de porte) e indicar nome, morada, telefone e número de contribuinte.

  • O sítio web da International Association for Natural Gas Vehicles , constituída em 1986 e com centenas de membros em dezenas de países.

  • O sítio web da Natural Gas Vehicle Association-Europe .

  • A revista Gas Vehicle Report, GVR .

  • A página de Links da APVGN.
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    Pg. alterada em 22/Jul/13.