مزيت‌هاي استفاده از lng به جاي cng به عنوان سوخت

مزيت‌هاي استفاده از lng به جاي cng به عنوان سوخت
استفاده از گاز فشردة طبيعي (cng) در خودرو‌هاي سبك و نيمه‌سبك، موضوعي است كه هم‌اكنون در برنامة وزارت نفت قرار دارد. از طرفي تحقيقات جديد در دنيا به مزيت‌هاي استفاده از گاز طبيعي مايع (lng) نيز اشارات قابل ملاحظه‌اي دارد. مطلبي كه در ادامه مطالعه مي‌كنيد، تحقيقات انجام شده در مورد مزيت‌هاي استفاده از lng به عنوان سوخت خودرو اشاره دارد كه مي‌تواند در برنامة تصميم‌گيران و مديران مورد توجه باشد:
گاز طبيعي مايع و يا به‌طور اختصار lng همان گاز طبيعي معمولي است كه تا دماي تقريباً منفي 260 درجة فارنهايت، سرد شده و سپس به ماي تبديل شده است.
lng عمدتاً از متان تشكيل شده است و در آن مقادير كمي اتان، پروپان و ساير هيدروكربن‌هاي سنگين‌تر نيز وجود دارد. آب، دي‌اكسيدكربن، نيتروژن، اكسيژن و تركيبات سولفور، از جمله اجزاي تشكيل دهندة گاز طبيعي هستند. طي مراحل تبديل گاز طبيعي به مايع، اكسيژن، دي‌اكسيدكربن، آب و تركيبات سولفور از آن جدا مي‌شوند و مقدار متان موجود در llngتقريباً به 100 درصد مي‌رسد.
lng حدود يك ششصدم حجم گاز طبيعي فضا اشغال مي‌كند.
اين سوخت، غيرسمي، بي‌رنگ و بي‌بو است و فقط زماني قابليت انفجار پيدا مي‌كند كه با هوا مخلوط و يا تبخيرشده و غلظت آن در هوا به 5 الي 15 درصد برسد.
lng چه در حالت مايع و چه در زماني كه تبخير شده باشد، قابليت انفجار در فضاهاي باز را ندارد.
lng در مقايسه با گاز طبيعي فشرده شده (cng) داراي مزيت‌هايي است: عدد اكتان بالاتر، يكنواختي، ثبات، كيفيت و سرعت سوختگيري بالاتر (حدود 10 الي 40 گالن در هر دقيقه) از مزيت‌هاي آن به حساب مي‌آيد.
lng از لحاظ چگالي حجمي انرژي و ساير خصوصيات، مشابه گازوييل است و در خودروهاي سنگين مي‌توان از آن بعنوان سوخت استفاده نمود. اين نوع خودروها برعكس خودروهاي سواري با محدوديت فضا جهت ذخيره‌سازي lng مواجه نيستند. از سوي ديگر به سبب توقف‌هاي طولاني در خوردوهاي سواري، سوخت lng مناسب اين نوع خودروها نيست زيرا به مرور زمان تبخير مي‌شود.
البته بايد توجه داشت كه هم سرعت تبخير و هم ميزان تبخير، بستگي مستقيم به مقدار و سرعت نشتي lng دارد. ابعاد و نوع محيطي كه در آن lng تبخير مي‌شود و نيز شرايط جوي و ميزان فشار lng بر سرعت و ميزان تبخير تا حدي تاثيرگذار است. مقادير كم lng كه از خوردو نشت مي‌كند، به محض تماس با سطح زمين بخار مي‌شود.
در دماي منفي 160 درجة فارنهايت، بخار lng در هوا شناور مي‌شود و به سرعت در فضاي محيط، منتشر مي‌شود. هرگونه نشتي عمده كه باعث ايجاد بخار متراكمي از lng شود، براثر حرارت زمين به سرعت در فضا منتشر مي‌شود كه در اين بين باد نيز در انتشار بخار حاصل از تبخير lng مؤثر است.
در دماي منفي 160 درجة فارنهايت، بخار lng در هوا شناور مي‌شود و به سرعت در فضاي محيط، منتشر مي‌شود. هرگونه نشتي عمده كه باعث ايجاد بخار متراكمي از lng شود، براثر حرارت زمين به سرعت در فضا منتشر مي‌شود كه در اين بين باد نيز در انتشار بخار حاصل از تبخير lng مؤثر است.
براي خودروهايي كه عمر مفيد آنها حدود 3 سال است و يا مصرف ساليانه سوخت آنها تقريباً 1200 گالن مي‌باشد (خودروهاي سواري وسبك)، سوخت cng مناسب‌تر است. البته بايد توجه داشت كه اينسبك)، سوخت cng مناسب‌تر است اين امر باعث نمي‌شود تا از اهميت cngكاسته شود. بدين ترتيب كه cng مورد نياز را مي‌توان از تبخير lng و با هزينه‌اي بسيار پايين به دست آورند.
بنابراين خودرو هايي با سوخت lng و همچنين خودروهايي كه سوخت cng مصرف مي‌كنند،مي‌توانند از يك جايگاه توزيع سوخت براي سوخت‌گيري استفاده كنند.
lng به‌عنوان سوخت داراي ويژگي‌هاي متعددي است كه عبارتند از:
1- چگالي بالا: از آنجاييك lng بصورت مايع مي‌باشد، مي‌توان مقدار زيادي از اين سوخت را در فضاي كوچكي ذخيره نمود. در خودروها عواملي چون حداقل وزن سوخت و بيشترين مسافت پيموده شده در هر گالن از مزيت‌هاي يك سوخت به حساب مي‌آيند و در انتخاب نوع سوخت از اهميت بالايي برخوردار مي‌باشند.
2- سرعت سوختگيري: زمان سوختگيري كاميون‌هاي بزرگ با سوخت lng حدود 4 الي 6 دقيقه است. اخيراً ميزان خلوص متان در lng توليد شده، بيش از 99 درصد رسيده است. اين خلوص بالا در سوخت lng، باعث عملكرد منظم و صحيح سيستم سوخت‌رساني و موتور خودروها مي‌شود، در نتيجه ميزان مصرف و نيز آلايندگي خودروها به نحو چشمگيري كاهش مي دهد.
3- قابل حمل بودن و دسترسي آسان: سوخت lng را مي‌توان در مخازني به ظرفيت پانزده هزار و پانصد گالن، روي تريلرها، واگن‌هاي قطار و يا روي كاميون‌هاي كوچكتر و نيز در مخازن 30ميليون گالني در كشتي‌هاي مخصوص حمل lng از جايي به جاي ديگر منتقل نمود. براي انتقال lng به جايگاه هاي توزيع سوخت، بيشتر از تريلرهاي مخصوص اين كار استفاده مي شود.

4- تاسيسات توزيع سوخت كم هزينه‌تر: براي بدست آمدن lng، غالباً گاز طبيعي را به‌صورت مايع در آورده سپس بوسيلة كاميون آنرا حمل مي‌كنند. بدين ترتيب با كمترين هزينه از تاسيسات موجود نظير خطوط لوله انتقال گاز طبيعي و منابع تامين گاز ارزان قيمت، مي توان حداكثر استفاده را نمود.
5- مخازن ذخيره‌سازي سبك‌تر
6- عدم كاهش كارايي موتور‌ها با سوخت lng
7- شباهت به سوخت‌هاي فعلي: جداي از مسائل اقتصادي، انگيزه و مشوق اصلي صاحبان و مديران ناوگان حمل و نقل جاده‌اي براي تبديل سوخت خودروهاي خود به lng، شباهت lng به سوخت‌هاي متعارف فعلي و شفافيت عملكرد خودروها با اين نوع سوخت است. لذا ديگر نيازي به بازسازي و تجهيز جايگاه‌هاي سوخت‌ رساني نيست و لازم نيست در مسير رفت و آمد خودروها تغييرات اساسي صورت گيرد. در ضمن نيروي انساني نيز با گذراندن دوره‌هاي كوتاه‌مدت، آمادگي و مهارت لازم جهت كاركردن با جايگاههاي سوخت‌رساني lng را به‌دست مي‌آورند.
عوامل عدم پذيرش lng به عنوان سوخت خودرو‌ها
1- دماي بسيار پايين: يكي از عواملي كه باعث شده است تا lng كمتر از سوخت‌هاي گازي مورد استقبال قرار گيرد، دماي بسيار پايين آن است. از آنجايي كه هنوز مردم كاركردن با چنين سوخت‌هايي كه داراي دماي بسيار پايين هستند را فرانگرفته‌اند، آموزش زيادي لازم است تا آنها بتوانند به راحتي از اين نوع سوخت استفاده كنند.
2- سوختگيري: رانندگان و صاحبان شركتهاي حمل و نقل خواهان سوختي هستند كه مراحل سوختگيري آن طولاني‌تر و پيچيده‌تر از گازوييل و بنزين نباشد. حال آنكه بدليل رعايت نكات ايمني در ارتباط با lng كه تحت دماي بسيار پايين نگهداري مي‌شود، حمل و نقل اين سوخت از محلي به محل ديگر با مشكلاتي روبرو است. بعنوان مثال، در اكثر مواقع لوله‌ها، شيرها، تجهيزات اندازگيري و شلنگ‌هاي سوختگيري كه مخزن ذخيره‌سازي lng را به خودرو متصل مي‌كنند قبل از شروع عمليات سوخت‌گيري بايد خنك شوند، اين عمل باعث تبخير بخشي از سوخت مي‌شود. استفاده از ساير روش‌ها با استفاده از پمپ، يا فشار باعث به حداقل رسيدن ميزان تبخير lng مي‌شود.
3- حداكثر ميزان سوختگيري: يك مخزن ذخيره‌سازي سوخت كه تحت دماي بسيار پايين است را نمي‌توان كاملاً پر نمود، بايد فضايي را براي گازهاي تبخير شده خالي نگاه داشت. هرگز نبايد مخزن ذخيره‌سازي lng را پرنمود، زيرا اين امر باعث افزايش بيش از حد فشار داخل مخزن مي‌شود. امروزه، سيستم‌هاي سوخت‌گيري lng طوري طراحي شده‌اند كه هنگام پر شدن حجم معيني از مخزن بطور خودكار، عمل سوخت‌گيري را متوقف مي‌كنند.
4- ذخيره‌سازي سوخت در خودرو: اگرچه lng بصورت مايع در خودرو ذخيره مي‌شود، اما قبل از ورود به موتور بايد مجدداً به گاز تبديل شود. در حالت مطلوب، عمل تبخير lng مي‌بايست در پايين‌ترين درجة ممكن صورت گيرد. اين امر سبب خواهد شد تا چگالي بار سوخت وارد شده به موتور و در نتيجه شدت موتور افزايش يابد.
جمع‌بندي
در مجموع مي‌توان گفت كه lng مي‌تواند جايگزين خوبي براي سوخت‌هاي متعارف و متداول امروزي باشد.قيمت lng در كشورهاي مختلف جهان از قيمت بنزين و گازوييل پايين‌تر است.
هزينه‌هاي تعمير و نگهداري خودروهاي با سوخت lng نيز به دليل مرغوبيت اين سوخت، كمتر از ساير خودروهاست.احتراق عاري از دود و آلايندگي lng، باعث افزايش طول عمر شمع‌ها، كاهش تعداد دفعات تعويض روغن و ميزان فرسودگي قطعات موتور مي‌شود.با در نظر گرفتن اين عوامل، هزينه‌هاي مربوط به خودروهاي با سوخت lng بسيار پايين‌تر از خودروهاي بنزيني و گازوييلي خواهد شد.