Trong bối cảnh thế giới đang hướng tới năng lượng sạch và bền vững, CNG (Compressed Natural Gas) ngày càng trở thành giải pháp thay thế hiệu quả cho xăng dầu truyền thống. Vậy khí CNG là gì, nó có ưu và nhược điểm gì, và được sử dụng như thế nào tại Việt Nam? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu toàn diện về loại nhiên liệu thân thiện với môi trường này.
Khí thiên nhiên nén CNG là gì? Tổng quan về khí CNG
Định nghĩa CNG
CNG là viết tắt của Compressed Natural Gas là khí thiên nhiên nén. Đây là loại nhiên liệu được tạo ra bằng cách nén khí tự nhiên đến áp suất khoảng 200–250 bar, để giảm thể tích, lưu trữ và vận chuyển dễ dàng hơn. Thành phần của CNG chủ yếu là methane (CH₄), thường chiếm khoảng 85-95%. Ngoài ra, CNG còn có thể chứa một lượng nhỏ các khí khác như ethane, propane và các khí khác.
Thành phần hóa học và tính chất vật lý
- Thành phần chính: Methane (CH₄)
- Trạng thái: Khí nén ở áp suất cao (không hóa lỏng)
- Không màu, không mùi nhưng trong quá trình sản xuất được thêm chất tạo mùi để phát hiện rò rỉ
- Trọng lượng CNG nhẹ hơn không khí nên khi có sự cố rò rỉ sẽ bay lên (giảm nguy cơ cháy nổ so với LPG)
>>> Xem thêm: Xe bus CNG là gì? Lợi ích khi ứng dụng CNG vào xe bus
CNG khác gì với LNG và LPG?
| Tiêu chí | CNG | LNG | LPG |
| Thành phần | Chủ yếu là Metan (CH4) | Chủ yếu là Metan (CH4) | Chủ yếu là Propan (C3H8) và Butan (C4H10) |
| Trạng thái | Khí nén ở áp suất cao (200-250 bar) | Hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp (-162°C) | Hóa lỏng ở áp suất tương đối cao |
| Vận chuyển | Thường được vận chuyển bằng xe bồn chuyên dụng | Thường được vận chuyển bằng tàu chuyên dụng hoặc xe bồn lạnh | Thường được chứa trong các bình/chai kim loại |
| Ứng dụng | Chủ yếu dùng làm nhiên liệu cho phương tiện giao thông | Sử dụng trong sản xuất điện, công nghiệp và vận tải biển | Sử dụng trong đun nấu, sưởi ấm, và một số phương tiện giao thông |
>>> Xem thêm: So sánh LPG, CNG và LNG
Ưu điểm và nhược điểm của CNG
Ưu điểm
Khí CNG có những ưu điểm vượt trội có thể đáp ứng được các nhu cầu hiện nay như thân thiện với môi trường, giảm khí thải và tối ưu chi phí, phù hợp với xu thế chuyển đổi năng lượng xanh toàn cầu.
- Tiết kiệm nhiên liệu: Chi phí rẻ hơn xăng, dầu diesel, khoảng 30% tùy khu vực và giá cả có xu hướng ổn định trong thời gian dài.
- Giảm phát thải: Quá trình đốt CNG thải ra ít hơn 20% CO2, 30% NOx, 70% SOx so với nhiên liệu dầu và hầu như không có bụi mịn PM2.5. Hơn nữa, CNG giúp giảm 50% hydrocacbon so với xăng khi sử dụng trong động cơ.
- Hiệu suất ổn định: Quá trình đốt CNG không để lại cặn nhiên liệu. Nhờ đó, động cơ ít hao mòn hơn, kéo dài tuổi thọ máy móc và tăng hiệu suất.
- Tăng độ an toàn: Nhẹ hơn không khí nên khi bị rò rỉ sẽ nhanh chóng khuếch tán, giảm nguy cơ gây cháy nổ so với xăng dầu, LPG và nhiệt độ tự cháy của CNG cao hơn xăng, dầu cũng giúp tăng tính an toàn. Ngoài ra, sử dụng CNG không gây hại cho sức khỏe người lao động
Nhược điểm
- Thiếu hạ tầng: Trạm nạp CNG còn ít tại Việt Nam nên việc sử dụng CNG thay thế cho xăng dầu vẫn còn hạn chế, chủ yếu ở khu công nghiệp lớn.
- Lưu trữ và vận chuyển: CNG cần được nén ở áp suất cao, đòi hỏi hệ thống bồn chứa và thiết bị chuyên dụng, gây khó khăn và tốn nhiều chi phí ban đầu trong việc lưu trữ và vận chuyển đến các khu vực xa xôi.
- Hiệu suất thấp khi vận chuyển xa: CNG có mật độ năng lượng thấp hơn xăng, dầu, nên hiệu quả sử dụng có thể giảm khi vận chuyển trên quãng đường dài.
Quy trình sản xuất, phân phối và sử dụng CNG
Khai thác và xử lý khí
Khí tự nhiên được khai thác từ mỏ khí thiên nhiên, sau đó được vận chuyển bằng đường ống tới các nhà máy xử lý. Tại đây, CNG được làm sạch, loại bỏ CO₂, H₂S, nước, và tạp chất để đảm bảo chất lượng trước khi nén.
Nén khí và lưu trữ
Sau khi được xử lý sơ bộ, khí CNG được dẫn tới các trạm nén và được nén áp suất từ 14-22 bar lên 200-250 bar vào các bình chứa chuyên dụng (bằng thép, composite). Khí CNG được lưu trữ bằng cách cố định các bình chứa trên khung sắt, xếp chồng lên nhau và kết nối với nhau bởi một đường ống thông qua các van khí cùng các thiết bị an toàn, nhiệt kế, đồng hồ đo áp suất…
Vận chuyển và phân phối
Sau khi nén, khí được vận chuyển bằng xe bồn, container CNG đến các trạm phân phối hoặc cơ sở tiêu dùng như nhà máy, khu công nghiệp. Phương tiện chuyên chở phải tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn về lưu trữ, vận chuyển CNG
Nạp nhiên liệu tại trạm CNG
Tại các trạm nạp, CNG được giảm áp và các phương tiện (xe bus, taxi…) nạp khí qua hệ thống vòi nạp chuyên dụng, tương tự như trạm xăng.
Ứng dụng thực tế của CNG
Khí thiên nhiên nén (CNG) được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cả ở Việt Nam và trên thế giới, đặc biệt trong lĩnh vực giao thông vận tải và công nghiệp, giúp giảm ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí nhiên liệu.
Lĩnh vực giao thông vận tải
- CNG được sử dụng làm nhiên liệu cho xe buýt, xe tải, và các phương tiện vận tải khác, thay thế cho xăng và dầu diesel. Bên cạnh xe hơi và xe buýt, ở một số nước, tàu hỏa chạy bằng DO cũng được cải tiến để chạy được bằng CNG.
- Việc sử dụng CNG thây cho xăng, dầu giúp giảm lượng khí thải nhà kính độc hại như CO2, NOx và SOx, giúp cải thiện chất lượng không khí, đặc biệt là ở các khu vực đô thị đông dân cư.
- Nhiều quốc gia trên thế giới đã khuyến khích sử dụng CNG trong giao thông vận tải, đồng thời đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng để đáp ứng nhu cầu sử dụng
- Ở Việt Nam, thành phố Hồ Chí Minh bắt đầu vận hành xe bus chạy CNG từ năm 2009. Giải pháp này đã mang lại hiệu quả tiết kiệm chi phí và giảm ô nhiễm môi trường.
Trong công nghiệp
- CNG thay thế dầu DO để cấp nhiệt cho lò hơi trong các ngành: dệt may, gốm sứ, chế biến thực phẩm, vật liệu xây dựng,…
- CNG ổn định nhiệt lượng, ít muội than, giúp kéo dài chu kỳ bảo dưỡng máy móc.
- CNG giúp các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nhiên liệu và giảm các tác động tiêu cực đến môi trường.
Trong dân dụng và điện năng
- Ở một số quốc gia (Ấn Độ, Trung Quốc), CNG còn được dùng để nấu ăn, sưởi ấm trong các hộ gia đình, đặc biệt là ở các vùng nông thôn.
- CNG được ứng dụng trong nhà máy điện để sản xuất điện năng vì chi phí thấp và sạch hơn than và giúp làm đa dạng nguồn cung.
Xu hướng chuyển đổi năng lượng sạch tại Việt Nam
Xu hướng chuyển đổi sang năng lượng sạch tại Việt Nam đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ, nhằm hiện thực hóa mục tiêu phát triển bền vững và đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. Chính phủ và doanh nghiệp đang tích cực thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo, từng bước giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, qua đó hướng đến xây dựng một nền kinh tế xanh và thân thiện với môi trường.
Theo Quyết định 215/QĐ-TTg, Quyết định Phê duyệt chiến lược phát triển năng lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, Nhà nước khuyến khích đẩy mạnh các dự án CNG trên phạm vi toàn quốc đáp ứng nhu cầu nhiên liệu cho năng lượng, phân bón, công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt dân dụng.
CNG không chỉ là một nguồn nhiên liệu sạch và tiết kiệm, mà còn là chìa khóa cho chiến lược chuyển đổi năng lượng bền vững tại Việt Nam và trên thế giới. Dù vẫn còn hạn về cơ sở hạ tầng, nhưng với nhu cầu thị trường ngày càng tăng, CNG chắc chắn sẽ là xu hướng năng lượng đầy tiềm năng trong hành trình hướng tới phát triển kinh tế xanh và giảm phát thải khí nhà kính. Hãy ghé thăm Meta Green Energy để được nhận tư vấn chi tiết về khí CNG và các loại năng lượng sạch khác!
