Wpływ dodatku wodoru na liczbę metanową gazu ziemnego

Liczba metanowa jest istotnym parametrem charakteryzującym paliwa silnikowe. Wartość liczby metanowej określa podatność paliwa na spalanie stukowe, przy czym im wartość ta jest większa, tym większa jest odporność paliwa na spalanie stukowe. Gaz ziemny należący do grupy H powinien charakteryzować się minimalną liczbą metanową powyżej 65 (PN-EN 16726:2018). W doniesieniach literaturowych dominuje z kolei pogląd, że ze względu na efektywność pracy silnika oraz niską emisję szkodliwych substancji optymalna wartość liczby metanowej dla gazów spalanych w silnikach samochodowych zasilanych gazem CNG lub LNG powinna wynosić powyżej 80. W dobie dążenia do ograniczenia zużycia i zastępowania paliw kopalnych odnawialnymi źródłami energii (OZE) istotne jest sprawdzenie, jak duży wpływ na wartość liczby metanowej gazu ziemnego będzie miało dodanie do niego wodoru, który od kilku już lat znajduje się w centrum uwagi jako doskonały nośnik energii i tzw. czyste paliwo i dla którego przyjęto zerową wartość liczby metanowej. W artykule omówiono wpływ dodatku wodoru do gazu ziemnego na wartość liczby metanowej powstającej mieszaniny, w odniesieniu do minimalnej i optymalnej wartości liczby metanowej. Podczas analizy wykorzystano dane dotyczące 19 różnych składów gazu ziemnego, charakteryzujące gaz ziemny należący do grupy E pochodzący z polskiej sieci dystrybucyjnej. Wyniki przeprowadzonych obliczeń pozwalają stwierdzić, że dodanie wodoru do gazu ziemnego, w ilości pozwalającej na zachowanie parametrów fizykochemicznych gazu określonych w odpowiednich normach, powoduje obniżenie wartości liczby metanowej powstałej mieszaniny gaz ziemny–wodór maksymalnie o 22,1%. Należy dodać, że w żadnym z analizowanych przypadków uzyskana wartość liczby metanowej nie była niższa niż wartość minimalna wynosząca 65. W odniesieniu z kolei do optymalnej wartości liczby metanowej dla paliw gazowych można stwierdzić, że dodatek wodoru do gazu ziemnego, z zachowaniem przyjętych założeń w zakresie parametrów energetycznych i gęstości gazu, może powodować zwiększenie właściwości stukowych powstałej mieszaniny i przyczyniać się do tego, że nie będzie ona optymalnym paliwem. Przeprowadzone obliczenia i analizy wykazały także, że zmiana wartości liczby metanowej mieszaniny gaz ziemny–wodór jest proporcjonalna w stosunku do ilości wodoru wprowadzonego do gazu ziemnego.