Cum funcționează acest calculator pentru energia combustibililor
Alegi un combustibil, introduci cantitatea în unitatea lui obișnuită (litri, kilograme sau metri cubi) și alegi puterea calorifică de referință. Calculatorul îți dă energia în kWh, MJ și BTU, CO₂-ul eliberat la ardere și, pornind de la prețul pe care îl plătești, cât costă de fapt fiecare kWh: atât ca energie din combustibil, cât și ca energie utilă (căldură sau lucru mecanic), după randamentul centralei, motorului sau centralei electrice.
Acoperă 21 de combustibili: motorină și combustibil lichid ușor, kerosen, păcură, GPL, gaz natural din rețea și comprimat, patru sorturi de cărbune și cocsul, lemne de foc și peleți, hidrogen, etanol, biodiesel și trei variante de uraniu. Două grafice compară energia pe unitate și CO₂-ul pe kWh pentru toți combustibilii care ard, cu CO₂-ul fosil separat de cel biogen.
Formulele
Puterile calorifice nete și factorii de CO₂ sunt valorile implicite IPCC 2006 (de exemplu motorină 43,0 MJ/kg și 74,1 kg CO₂/GJ; gaz natural 56,1 kg/GJ; huilă 25,8 MJ/kg și 94,6 kg/GJ).
Exemplu de calcul: 100 de litri de motorină
Valoarea implicită este 100 L de motorină la 1,60 pe litru, raportat la puterea calorifică inferioară:
- Energie: 100 × 35,9 MJ ÷ 3,6 = 997 kWh (3.590 MJ; la PCS 1.058 kWh)
- CO₂: 100 × 0,0359 GJ × 74,1 kg/GJ = 266 kg (2,66 kg pe litru, 267 g pe kWh)
- Cost pe kWh de combustibil: 1,60 ÷ 9,97 = 0,160
Într-un motor de mașină care transformă în mișcare circa 30% din această energie, fiecare kWh util costă peste 0,50, față de 0,25 sau mai puțin la un motor electric alimentat din rețea, cu randament de 90%.
Puterea calorifică a combustibililor uzuali
| Combustibil | Unitate | PCI (netă) | PCS (brută) | kg CO₂ pe unitate | g CO₂ pe kWh (PCI) |
|---|---|---|---|---|---|
| Motorină | L | 9,97 kWh | 10,6 kWh | 2,66 | 267 |
| Benzină | L | 9,17 kWh | 9,61 kWh | 2,29 | 249 |
| GPL | L | 6,69 kWh | 7,08 kWh | 1,52 | 227 |
| Combustibil lichid ușor | L | 10,1 kWh | 10,7 kWh | 2,69 | 267 |
| Gaz natural | m³ | 9,58 kWh | 10,6 kWh | 1,94 | 202 |
| Huilă | kg | 7,17 kWh | 7,53 kWh | 2,44 | 341 |
| Lignit | kg | 3,31 kWh | 3,69 kWh | 1,20 | 364 |
| Lemne de foc (20% umiditate) | kg | 3,97 kWh | 4,39 kWh | 1,60 (biogen) | 403 (biogen) |
| Peleți din lemn | kg | 4,67 kWh | 5,06 kWh | 1,88 (biogen) | 403 (biogen) |
| Hidrogen | kg | 33,3 kWh | 39,4 kWh | 0 | 0 |
| Etanol | L | 5,86 kWh | 6,50 kWh | 1,50 (biogen) | 257 (biogen) |
| Uraniu natural (LWR) | kg | ≈ 139 MWh termic | – | 0 | 0 |
Cum citești rezultatele
- PCI vs PCS: compară mere cu mere. O centrală în condensare poate depăși 100% „randament” raportat la PCI, pentru că recuperează căldura latentă, așa că introdu randamentele pe aceeași bază ca puterea calorifică.
- CO₂-ul pe kWh arată de ce trecerea de la cărbune (340–385 g) la gaz (≈200 g) înjumătățește emisiile pe unitatea de căldură și de ce CO₂-ul din biomasă e „neutru” doar dacă pădurile cresc la loc.
- Costul pe kWh util e cifra de comparat cu electricitatea sau cu o pompă de căldură (la care căldura utilă costă prețul electricității ÷ COP).
Sfaturi
- Verifică puterea calorifică reală a combustibilului pe avizele de livrare sau pe factura la gaz; cărbunele și lemnul variază cel mai mult.
- Usucă lemnele de foc. Lemnul cu 50% umiditate dă circa 2 kWh/kg, față de 4 kWh/kg când e uscat în aer până la 20%.
- Compară combustibilii pe kWh util, nu pe litru sau pe kilogram. Comparația costurilor de încălzire face asta pentru centrale și pompe de căldură.
- Convertește unitățile cu convertorul de unități de energie, iar prețurile cu convertorul de prețuri la energie.
Limitări
Valorile sunt cele implicite IPCC și densități tipice; combustibilii comerciali variază după sezon, amestec și proveniență (±3% la produsele petroliere, ±10% la cărbune, ±20% la lemn). Cifrele de CO₂ acoperă doar arderea, cu excepția cazului în care bifezi opțiunea pentru emisiile din amonte, când se adaugă factori aproximativi „de la sondă la rezervor”. Scăpările de metan, protoxidul de azot și carbonul negru nu sunt incluse. Energia uraniului depinde mult de tipul reactorului, de îmbogățire și de gradul de ardere; cifrele reprezintă energie termică orientativă.
Metodă și ipoteze
Energie = cantitate × puterea calorifică pe unitate (MJ ÷ 3,6 = kWh). CO₂ = cantitate × LHV × factor de emisie; g CO₂ pe kWh = factor de emisie (kg/GJ) × 3,6. Costul pe kWh de combustibil = preț ÷ kWh pe unitate; costul pe kWh util se mai împarte o dată la randamentul de conversie.
Întrebări frecvente
Câți kWh are un litru de motorină?
Câți kWh are un litru de benzină?
Câți kWh are un metru cub de gaz natural?
Câtă energie are un kilogram de hidrogen?
Care e diferența dintre PCI (LHV) și PCS (HHV)?
Cât CO₂ produce arderea unui litru de motorină sau benzină?
Surse și referințe
- IPCC 2006 Guidelines for National GHG Inventories, Vol. 2 Energy, Chapter 1: Tables 1.2 (net calorific values) and 1.4 (CO₂ emission factors)
- UK DESNZ: Greenhouse gas reporting: conversion factors 2024 (fuel properties, gross and net CV)
- US DOE Alternative Fuels Data Center: Fuel properties comparison
- World Nuclear Association: Heat values of various fuels
Integrează acest calculator
Gratuit pentru bloguri, instalatori, școli și ONG-uri. Copiază codul de mai jos; se actualizează singur.