Khí CNG là gì? Đặc điểm và ứng dụng thực tế của khí CNG

Trong bối cảnh thế giới đang hướng đến năng lượng xanh, khí CNG ngày càng được ưa chuộng nhờ khả năng giảm thiểu ô nhiễm và tiết kiệm chi phí. Từ giao thông vận tải, công nghiệp đến dân dụng, ứng dụng của khí CNG ngày càng mở rộng, thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Vậy khí CNG là gì? Nó có những đặc điểm gì khiến nó trở thành lựa chọn ưu việt trong nhiều lĩnh vực? Cùng khám phá qua bài viết dưới đây!

Khí CNG là gì?

CNG (Compressed Natural Gas) là khí thiên nhiên được nén ở áp suất cao để sử dụng làm nhiên liệu thay thế cho xăng, dầu diesel và LPG. Thành phần chính của khí CNG là methane (CH₄), một loại khí dễ cháy, có nguồn gốc từ quá trình khai thác dầu mỏ và khí thiên nhiên.

Khí CNG được nén ở áp suất khoảng 200 – 250 bar, giúp giảm thể tích nhưng vẫn giữ nguyên năng lượng đốt cháy. Đây là loại nhiên liệu sạch, thân thiện với môi trường, được sử dụng rộng rãi trong giao thông và công nghiệp.

Một số đặc tính vật lý của khí CNG

Khí CNG có một số đặc tính vật lý quan trọng như sau:

• Thành phần chính: Chủ yếu là methane (CH₄), chiếm khoảng 85 – 95%. Ngoài ra, có thể chứa một lượng nhỏ ethane (C₂H₆), propane (C₃H₈) và một số khí trơ khác.
• Trạng thái: Ở điều kiện bình thường, CNG là khí không màu, không mùi. Trong quá trình thương mại hóa, người ta có thể thêm chất tạo mùi để dễ phát hiện rò rỉ.
• Khối lượng riêng: Nhẹ hơn không khí, có khối lượng riêng khoảng 0,65 – 0,8 kg/m³ (so với không khí là 1,225 kg/m³ ở 15°C). Khi rò rỉ, CNG sẽ bay hơi nhanh chóng thay vì tích tụ dưới mặt đất, giúp giảm nguy cơ cháy nổ.
• Áp suất nén: CNG được nén ở áp suất 200 – 250 bar (20.000 – 25.000 kPa) để giảm thể tích và dễ dàng vận chuyển, lưu trữ.
• Nhiệt độ tự bốc cháy: Khoảng 540 – 630°C, cao hơn so với xăng (~246°C) và dầu diesel (~210°C), giúp giảm nguy cơ cháy nổ ngoài ý muốn.
• Chỉ số octane: 120 – 130, cao hơn xăng (87 – 95), giúp động cơ hoạt động ổn định, giảm tiếng gõ máy.
• Tỷ lệ hòa trộn với không khí để cháy: Hỗn hợp khí CNG có thể cháy trong khoảng 5 – 15% khi trộn với không khí, nghĩa là nếu tỷ lệ quá thấp hoặc quá cao, khí sẽ không bắt lửa.
• Khả năng hòa tan trong nước: CNG có độ hòa tan rất thấp trong nước, không gây ô nhiễm nguồn nước nếu bị rò rỉ.

Đặc điểm của khí CNG

Khí CNG có nhiều đặc điểm nổi bật giúp nó trở thành nguồn nhiên liệu sạch và an toàn, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và giao thông vận tải. Dưới đây là các đặc điểm quan trọng của khí CNG:

Thân thiện với môi trường

Khí CNG tạo ra ít khí thải CO₂, SO₂ và NOx hơn so với xăng, dầu diesel, giúp giảm hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm không khí. Ngoài ra, CNG không chứa chì hay hợp chất lưu huỳnh nên không gây tác động tiêu cực đến sức khỏe con người.

An toàn khi sử dụng

CNG nhẹ hơn không khí nên khi rò rỉ, nó sẽ nhanh chóng khuếch tán thay vì tích tụ dưới mặt đất như LPG, giảm nguy cơ cháy nổ. Hơn nữa, nhiệt độ tự bốc cháy của CNG cao (khoảng 540 – 630°C), giúp hạn chế nguy cơ cháy nổ ngoài ý muốn.

Hiệu suất đốt cháy cao

CNG có chỉ số octane cao (120 – 130), giúp động cơ hoạt động ổn định, giảm hiện tượng kích nổ và kéo dài tuổi thọ động cơ. Ngoài ra, quá trình đốt cháy của CNG diễn ra sạch hơn, ít cặn bẩn, giúp giảm chi phí bảo dưỡng máy móc.

Chi phí thấp hơn xăng, dầu

Giá thành của CNG thường thấp hơn so với xăng và dầu diesel, giúp giảm đáng kể chi phí vận hành phương tiện và sản xuất công nghiệp. Hơn nữa, do hiệu suất sử dụng cao, lượng nhiên liệu tiêu thụ cũng ít hơn so với các loại nhiên liệu truyền thống.

Khả năng ứng dụng rộng rãi

CNG được sử dụng phổ biến trong giao thông, công nghiệp và dân dụng, đặc biệt là trong các phương tiện công cộng, nhà máy và hộ gia đình. Với xu hướng chuyển đổi sang năng lượng sạch, CNG ngày càng trở thành lựa chọn thay thế tiềm năng cho các loại nhiên liệu hóa thạch.

Ứng dụng của khí CNG

Nhờ những lợi ích vượt trội, khí CNG đang trở thành nguồn nhiên liệu thay thế quan trọng trong nhiều lĩnh vực, góp phần thúc đẩy xu hướng sử dụng năng lượng sạch và bền vững.

Trong giao thông vận tải

Khí CNG được sử dụng làm nhiên liệu cho xe buýt, taxi, xe tải và các phương tiện công cộng nhằm giảm ô nhiễm môi trường. Nhiều quốc gia đã áp dụng chính sách khuyến khích chuyển đổi xe chạy bằng xăng, dầu sang CNG để tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.

Trong công nghiệp

CNG là nguồn nhiên liệu sạch được sử dụng trong các nhà máy sản xuất gốm sứ, thép, xi măng, thực phẩm và dệt may. So với than đá và dầu FO, khí CNG giúp giảm lượng khí thải độc hại, nâng cao hiệu suất đốt cháy và tối ưu chi phí vận hành.

Trong dân dụng

Khí CNG được sử dụng để nấu ăn, sưởi ấm và cung cấp nước nóng trong các hộ gia đình, nhà hàng và khách sạn. So với LPG, CNG an toàn hơn nhờ đặc tính nhẹ hơn không khí, giảm nguy cơ tích tụ gây cháy nổ khi rò rỉ.

Trong sản xuất điện

Một số nhà máy điện sử dụng khí CNG để sản xuất điện thay vì dầu hoặc than nhằm giảm phát thải khí CO₂ và các chất ô nhiễm khác. Việc ứng dụng CNG giúp hệ thống phát điện hoạt động hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường.

Trong lĩnh vực hàng hải

Nhiều tàu thuyền và phương tiện vận tải đường thủy đang dần chuyển sang sử dụng CNG thay cho dầu diesel để giảm ô nhiễm và chi phí nhiên liệu. Việc áp dụng CNG giúp giảm lượng khí thải sulfur và NOx, góp phần bảo vệ môi trường biển.

Tìm hiểu: Giá bán khí CNG hiện nay

So sánh khí CNG với LPG

Xu hướng sử dụng khí CNG tại Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam đang thúc đẩy việc sử dụng khí CNG trong các ngành công nghiệp và giao thông vận tải nhằm giảm ô nhiễm môi trường. Nhiều doanh nghiệp vận tải, nhà máy sản xuất và các khu công nghiệp đã chuyển sang sử dụng CNG để tối ưu chi phí và đảm bảo tính bền vững.

Kết luận

Khí CNG là một giải pháp nhiên liệu sạch, an toàn và tiết kiệm, ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Với xu hướng sử dụng năng lượng thân thiện với môi trường, CNG hứa hẹn sẽ trở thành nguồn nhiên liệu quan trọng trong tương lai.