ناصر جبرائیل اوغلی naser jebraeil oghli

حمل ونقل - بازرگانی - اقتصاد - بازاریابی - مطالب آزاد

نقش گاز طبیعی در چشم انداز حمل و نقل جهانی
نویسنده : ناصر - ساعت ٩:٥٤ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/٥/۱٩
 

نقش گاز طبیعی در چشم انداز حمل و نقل جهانی

نویسنده: مهندس مجید محمدخانی


در سال2004 میزان مصرف جهانی انرژی به 1/5*1013W رسید که86/5 درصد آن از طریق مصرف سوخت های فسیلی صورت گرفت. در این میان، حدود30 درصد مصرف انرژی در زمینه حمل و نقل صورت گرفت و پیش بینی ها تا سال2010 سهم حمل و نقل در مصرف انرژی را تقریباً ثابت می دانند. از میان منابع تجدید ناپذیر، نفت از جایگاه ویژه ای برخوردار است و استفاده از آن در بخش های مختلف، علاوه بر برطرف ساختن نیازهای اولیه موجب شکوفایی اقتصادی کشورها می شود. براساس اطلاعات مندرج در EIA(Energy Information Administration) در سال2006 میزان کل مصرف نفت در جهان27/3 میلیارد بشکه بود که بخش حمل و نقل با مصرف16/8 میلیارد بشکه،61 درصد میزان کل مصرف نفت در جهان را به خود اختصاص داده است.


علل رویکرد به استفاده از گاز طبیعی در جهان
وجود بیش از750 میلیون وسیله نقلیه در جهان، پدیده آلودگی محیط زیست را که یکی از بزرگترین معضلات در جهان صنعتی امروز است، به وجود آورده است. همه ساله تعداد پرشماری از مردم به واسطه آلودگی هوا به انواع بیماریهای تنفسی مبتلا می شوند و آمار مرگ و میر به دلیل ابتلا به این گونه بیماری ها رو به تزاید گذاشته است. علاوه بر بروز پدیده آلودگی محیط زیست، به دلیل انتشار بیش از اندازه گازهای گل خانه ای ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، گرمایش زمین صورت گرفته که این امر موجب تغییر شرایط اقلیمی در نقاط مختلف زمین و خطر انقراض نسل بسیاری از موجودات زنده شده است. همچنین وابستگی شدید کشورها به نفت سبب شده تا با بروز کوچکترین تنش در جهان با افزایش بی سابقه قیمت این فرآورده و سایر مشتقات آن مواجه شویم. از ابتدای سال2007 قیمت نفت خام با افزایش61 درصد به حدود85/91 دلار به ازای هر بشکه در ماه دسامبر (12/07/2007) رسید. با در نظر گرفتن مجموع عوامل یاد شده رویکرد جهانی، به سمت استفاده از سایر منابع جایگزین مانند گازطبیعی است.


ذخایر گاز طبیعی در جهان
گاز طبیعی، هرچند به عنوان یک سوخت فسیلی دارای محدودیت هایی است اما با توجه به حجم قابل توجه ذخیره موجود در جهان، به عنوان یکی از مهمترین منابع جایگزین نفت، از مدت ها پیش مورد توجه قرار داشته است. مجموع ذخایر ثبت شده گاز طبیعی در جهان6/183 تریلیون فوت مکعب(175 تریلیون مترمکعب) برآورده شده که در این میان روسیه با در اختیار داشتن27 درصد، ایران16 درصد و قطر15 درصد ذخایر کل گاز دنیا، مقام اول تا سوم را در اختیار دارند. براساس آمارهای موجود، میزان مصرف گاز طبیعی در سه بخش صنعت، تولید برق و سایر مصارف در سال2004 حدود100 تریلیون فوت مکعب(2/83 تریلیون مترمکعب) بوده و پیش بینی می شود تا سال2010 این میزان سالانه به115 تریلیون فوت مکعب(3/26 تریلیون مترمکعب)برسد.


استفاده از گاز طبیعی در خودروها
استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت مناسب جایگزین بنزین و گازوئیل به سال1910 میلادی باز می گردد و از آن زمان تاکنون بالغ بر7 میلیون خودرو گازسوز در سراسر دنیا از سوخت گاز طبیعی استفاده
می کنند. پایین بودن میزان انتشار انواع آلاینده ها توسط خودروهای گازسوز به ویژه گاز Co2 (کاهش30 درصدی نسبت به خودروهای بنزینی و کاهش20 درصدی نسبت به خودروهای دیزلی) از جمله مزیت های مهم خودروهای گازسوز نسبت به خودروهای بنزینی و یا دیزلی محسوب می شود.
قیمت پایین تر گاز طبیعی نسبت به سایر سوخت ها یکی دیگر از شاخص های مهم استفاده از این سوخت است.
از سوی دیگر، قیمت بنزین در کشورهای مختلف جهان متفاوت است. در کشورهایی مانند آلمان، ایتالیا و انگلیس متوسط قیمت هر لیتر بنزین حدود2 دلار است. این در حالی است که در کشوری مانند ایران قیمت هر لیتر بنزین0/1 دلار است. قیمت متوسط گازوئیل نیز بطور متوسط0/66 دلار است.لذا قیمت بسیار ناچیز0/22 /L$(دلار بر لیتر) گازطبیعی، توجیهی برای استفاده هر چه بیشتر از وسایل نقلیه گازسوز در سطح جهان است.
ایمنی بیشتر وسایل نقلیه گازسوز نسبت به سایر خودروهای بنزینی و گازوئیلی نیز یکی دیگر از مزیت های این سوخت است.




در کشورهای در حال توسعه ای مانند آرژانتین، پاکستان، هند و ایران، توسعه ناوگان گازسوز در دستور کار دولت ها قرار دارد، به گونه ای که اگر به آمار ده کشور برتر دارنده خودرو گازسوز توجه کنیم در می یابیم که در کشوری مانند آرژانتین22 درصد کل خودروهای موجود در کشور گازسوز هستند و در پاکستان سهم خودروهای گازسوز52 درصد کل خودروهای موجود در این کشور است. ایران نیز با بیش از400 هزار دستگاه(تا تاریخ86/8/8) وسیله نقلیه گازسوز رتبه پنجم را به خود اختصاص داده است.
هر چند در ایران قیمت هر لیتر بنزین برای مصرف کنندگان حدود0/11 دلار(1000ریال) است، اما قیمت واقعی این فرآورده بدون احتساب یارانه های دولتی بالاتر از این میزان است. در راستای کاهش مصرف سوخت به ویژه بنزین، استراتژی استفاده از گازطبیعی به عنوان یک طرح ملی با مشارکت دولت، سازندگان خودرو، سازندگان قطعات خودرو و بخش صنعت گاز پیگیری شد. براساس این طرح ملی،CNG(Compressed Natural Gas) که قسمت عمده آن را متان تشکیل می دهد به عنوان سوخت جایگزین بنزین معرفی شد. با توجه به مسائل روز جامعه و مبحث سهمیه بندی بنزین، سیاست دولت برتولید روز افزون خودروهای دوگانه سوز در کارخانه های خودروسازی و نیز کارگاههای تبدیل متمرکز شده است. به نحوی که تعداد کل خودروهای دوگانه سوز از162/312 دستگاه (پایان مهرماه85) تقریباً با156 درصد افزایش، به تعداد415/063 دستگاه تا تاریخ8 آبان ماه86 افزایش یافته است.
به منظورتسهیل سوخت گیری خودروهای گازسوز، شرکت بهینه سازی مصرف سوخت کشور، با مشارکت شرکت پخش فرآورده های نفتی و بخش خصوصی اقدام به ساخت جایگاههای تک منظوره CNG و دو منظوره بنزین- CNG کرده اند که تا ششم شهریور ماه86 تعداد آنها به903 جایگاه رسیده است.

استراتژی سایر کشورها در زمینه CNG
با توجه به بالا بودن قیمت بنزین در ایتالیا از مدتها قبل روند گازسوز کردن خودروها در این کشور سیر صعودی به خود گرفت و بعد از توجه به گازسوز کردن خودروهای سواری عمومی مانند تاکسی ها با مشارکت خودروسازانی چون فیات و IVECO ، مدل های جدید خودروهای سواری شخصی گازسوز نیز روانه بازار شد، به نحوی که در حال حاضر تعداد خودروهای گازسوز کشور ایتالیا حدود380 هزار دستگاه است. همچنین با اختصاص تسهیلاتی همچون جایگزینی خودروهای با عمر ده سال با خودروهای گاز سوز همراه با اعطای تسهیلات مالی، مالکان خودروها را به استفاده از این تسهیلات تشویق کرده اند. در بحث احداث جایگاه سوخت گیری CNG تاکنون471 جایگاه در21 شهر بزرگ این کشور مانند رم، میلان و تورین راه اندازی شده است.



در کشورهای آلمان و فرانسه خودروسازانی مانند DC، VW، OPEL و PEUGEOT تولید خودروهای گازسوز کارخانه ای را در دستور کار خود قرار داده اند و هم زمان با کاهش مالیات ها برای این خودروها حمایت های لازم دولتی نیز برای تولیدکنندگان و مصرف کنندگان در نظر گرفته شده است. در کنار توجه به بخش خودروهای سواری، تولید خودروهای گازسوز سنگین مانند اتوبوس، کامیون حمل زباله و تاکسی از استراتژی های این دو کشور برای ترویج استفاده از خودروهای گازسوز است.
استراتژی سایر کشورهای اروپایی مانند روسیه، جمهوری چک، اکراین و کشورهای دیگر عضو اتحادیه اروپا در خصوص استفاده از سوخت های جایگزین تا سال2020 به نحوی تدوین شده که درصد خودروهای با سوخت جایگزین (عمدتاً CNG) به حدود20 درصد مقدار کل خودروهای موجود در اروپا برسد.

معایب خودروهای گازسوز
در کنار مزیت های فراوان استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوختی پاک و ایمن، محدودیت هایی هم در استفاده از این گونه خودروها وجود دارد. به دلیل وجود مخزن فولادی ذخیره CNG در خودروهای گازسوز علاوه برسنگین تر شدن خودرو نسبت به خودروهای بنزینی، داشتن فضای کمتر و میزان متوسط پیمایش کمتر به عنوان محدودیت های دیگر استفاده از این خودروها محسوب می شود.
شرکت های معتبر خودروساز در جهان با طراحی های جدید سعی کرده اند به رفع مشکلات پیش روی این صنعت بپردازند. اما استفاده بی رویه از گاز طبیعی به عنوان یک منبع انرژی تجدید ناپذیر در آینده می تواند این صنعت را با چالش جدی همانند آنچه در مورد استفاده از نفت خام صورت می گیرد، مواجه کند.

عملکرد موتور گازسوز
گازطبیعی فشرده شده CNG در مخازنی با فشار بالای200bar گنجانده می شود. برای احتراق در موتور خودرو این فشار باید تقلیل یابد. لذا بسته به نوع موتور خودرو فشار گاز پس از عبور از رگلاتور (فشار شکن) به1bar در موتورهای کاربراتوری و6bar در موتورهای انژکتوری کاهش می یابد و پس از اختلاط با هوا، با نسبت احتراق مشخص در موتور
می سوزد.


روغن موتورهای گاز سوز
همانند سایر روغن های موتوری اعم از بنزینی و دیزلی، روغن موتورهای گازسوز نیز از دو قسمت عمده تشکیل می شود:
1- روغن پایه: بسته به منشاء اولیه آن در دو نوع معدنی (Mineral) و سنتزی (Synthetic) تقسیم بندی می شوند. در ایران، بطور عمده روغن پایه، از فرآوری یکی از برش های نفت خام به نام لوبکات Lubrication Cut در پالایشگاههای مخصوص همانند نفت پارس تولید می شود.
2- مواد افزودنی (ادتیو): به منظور تقویت و یا ایجاد خواص مناسب در روغن های گازسوز به روغن پایه ترکیباتی افزوده می شوند که موجب افزایش کیفیت روغن نهایی می شوند. ادتیوهایی چون ضدسایش، ضداکسیداسیون، ضدخوردگی، ضدکف از جمله ترکیباتی هستند که به منظور جلوگیری از صدمه و آسیب رسیدن به موتور خودرو، به روغن پایه افزوده می شوند. همچنین به دلیل بالاتر بودن دمای احتراق در موتورهای گازسوز که منجر به بروز پدیده نیتراسیون می شود، ترکیبات کنترل کننده نیتراسیون به روغن پایه افزوده می شود.
هر چند به هنگام احتراق، نسبت مشخصی از هوا با گاز طبیعی ترکیب می شود اما در اثر ناقص سوختن، مقداری دوده نیز در موتور تولید می شود که در نقاط مختلف موتور مانند سرسوپاپ ها، پیستون ها، رینگ ها رسوب می کند. حضور این رسوبات موجب احتراق پیش از موعد مخلوط سوخت و هوا در مرحله تراکم شده و عمل تقه زنی را که منجر به کاهش راندمان و عملکرد موتور می شود، ایجاد می کند. از این رو ترکیبات پاک کننده به عنوان یکی از مهم ترین ادتیوها شناخته می شوند که در تهیه روغن های موتور به روغن پایه افزوده می شوند. پاک کردن این دوده ها از سطوح مذکور باید به همراه تعلیق این ذرات باشد. عمده ترین مواد پاک کننده که در حال حاضر در صنعت تولید روغن بکار می روند شامل صابون های مواد آلی و نمک های فلزاتی مانند کلسیم، منیزیم هستند. این مواد در محفظه احتراق ایجاد خاکستر سولفاته Sulfated Ash می کنند. لایه ای از این رسوبات با قرار گرفتن روی قطعاتی مانند سوپاپ ها از سایش آنها جلوگیری می کند. اگر این مقدار خاکستر از حد مشخص بیشتر باشد موجب ایجاد مشکلاتی در نحوه کارکرد موتور می شود. لذا در ارایه فرمولاسیون روغن موتورهای گازسوز برای این ادتیو میزان معینی در نظر گرفته می شود که این اصل به چهار دسته بندی برای این روغن ها منجر شده است:
1-Ashless : با میزان خاکستر سولفاته کمتر از0/1 که برای موتورهای دوزمانه قدیمی پیشنهاد می شود.
2-: Low Ash با میزان خاکستر سولفاته0/5-0/1 برای روغن های معمولی
3-Medium Ash : با میزان خاکستر سولفاته1/0-0/5 براساس توصیه سازنده موتور و گازهای طبیعی حاوی گوگرد (گاز ترش)
4- High Ash: با میزان خاکستر سولفاته بیشتر از0/1 برای گازهای طبیعی که درصد گوگرد آن زیاد باشد.

گرید و سطح کارآیی روغن موتورهای گازسوز
براساس طبقه بندی انجمن مهندسین خودرو(Society of Automotive Engineers) SAE روغن های گازسوز را می توان در دو نوع تک درجه ای 30(Mono Grade) و40 و چند درجه ای 15W40(Multi Grade) تولید کرد. براساس توصیه سازندگان خودرو، برای خودروهای سواری گازسوز، همانند روغن موتورهای بنزینی و دیزلی جدید استفاده از روغن های چند درجه ای که ضمن تطبیق با شرایط دمایی محیط و موتور، موجب کاهش مصرف سوخت نیز می شوند توصیه شده است.
به دلیل دسترسی نداشتن به تست های مشخص، برای استفاده از روغن موتورهای در سطوح کارآیی متفاوت، استانداردی شبیه آنچه برای روغن های دیزلی و بنزینی تدوین شده، تهیه شده است.
در حال حاضر معیار سطح کیفی روغن موتورهای گازسوز(دوگانه سوز)، سطوح کارآیی مطرح شده برای گروه موتورهای بنزینی API Station و موتورهای دیزلی API Commercial است.

روغن موتور پارس CNG
شرکت نفت پارس به عنوان یکی از بزرگ ترین تولیدکنندگان روانکار در ایران، همگام با توسعه تکنولوژی ساخت خودروهای دوگانه سوز(بنزینی- گازسوز) و(دیزلی- گازسوز) توسط خودروسازان بزرگ کشور و رویکرد خودروسازان به تولید هرچه بیشتر خودروهای دوگانه سوز، اقدام به تولید روغن موتور پارس CNG کرده است که علاوه برکاربرد در انواع خودروهای سواری، در خودروهای دوگانه سوز دیزلی نیز به راحتی قابل استفاده است.
این روغن موتور ترکیبی از روغن پایه مرغوب و ادتیوهای ویژه موتورهای دوگانه سوز بوده و خواص خوبی مانند پایداری حرارتی بالا، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و نیتراسیون داشته و از قابلیت پاک کنندگی مناسبی برخوردار است. روغن پارس CNG به منظور کاهش مصرف سوخت و همگام با تکنولوژی خودروهای تولیدی در کشور در گریدSAE15W40 و برای استفاده در خودروهای بنزینی و دیزلی دوگانه سوز که سازندگان آنها سطح کیفی API SG/CF4 را توصیه کرده اند، به راحتی قابل استفاده است.
خودروهایی چون گروه پژو405، 206، آردی، روآ و سمند تولیدی شرکت ایران خودرو، پراید، نسیم، صبا،141و نیسان تولیدی شرکت سایپا، اتوبوس بنز457، 355 تولیدی شرکت ایران خودرو دیزل و اتوبوس های تولیدی شرکت شهاب خودرو، از جمله خودروهایی هستند که مصرف روغن پارس CNG شرکت نفت پارس برای آنها توصیه می شود.

موتور گازسوز ثابت و روانکاری آن
در سال های اخیر، استفاده از موتورهای گازسوز برای تولید برق به طرز چشمگیری افزایش یافته است، به نحوی که برآورد شده تا سال2020، میزان30 درصد برق تولیدی از این طریق تأمین می شود و این روند رو به رشد، تقاضا برای استفاده از روانکار موتورهای گازسوز با کیفیت بهتر و سطح کیفی بالاتر را بیشتر ساخته است.
یکی از اساسی ترین مزیت های موتورهای گازسوز ثابت نسبت به موتورهای دیزلی ثابت، کمتر بودن میزان آلاینده هایی مانند Co2، CO، NOX است. این موتورها غالباً دوزمانه و یا چهار زمانه بوده و از قدرت100Hp تا16،000Hp برخوردار است که تعداد سیلندرهای آن تا20 عدد نیز می رسد. همچنین ظرفیت روغن موتور از14 لیتر تا6،000 لیتر می رسد.
توجه به محدودیت ها و شرایط وضع شده از سوی سازندگان موتور، تولیدکنندگان روانکار را برآن داشته تا با استفاده از روغن پایه مرغوب و ادتیوهای ویژه بین شرایطی موجود و تغییرات آتی طراحی موتور، تعادل ایجاد کنند. یکی از شرایطی که طراحان موتور همواره به آن تاکید دارند جلوگیری از بروز پدیده ضربه زدن (Knocking) در موتور است که به خرابی سیلندر منجر می شود. در موتورهای گازسوز ثابت نیز همانند موتورهای خودروها، وجود رسوبات در محفظه احتراق به هنگام مرحله تراکم و قبل از رسیدن به لحظه زدن جرقه توسط شمع، موجب احتراق پیش از موعد مخلوط گاز- هوا شده که عمل ضربه زنی را بوجود می آورد. روانکارهایی که میزان خاکستر سولفاته آنها کمتر باشد بروز این پدیده را کاهش می دهند اما میزان کم خاکستر سولفاته منجر به سایش قطعات فلزی موتور می شود. لذا میزان خاکستر سولفاته در فرمولاسیون روغن های گازسوز ثابت، با توجه به مجموع این عوامل تعیین می شود.
برخلاف روغن های بنزینی و دیزلی که مؤسسه نفت آمریکا (API) برای آنها سطوح کارآیی مانند SL و یا CI-4 تعریف کرده است، تاکنون برای روغن های گازسوز سطح کارآیی تدوین نشده است. بعضی از سازندگان موتور به سطوح قدیمی تر مانند API CD استناد می کنند و اکثر آنها آزمایش های مربوط به موتورهای گازسوز را گسترش داده اند تا همانند موتورهای بنزینی و دیزلی برای این روغن موتورها نیز استانداردی تدوین شود.
گرید متداول روغن موتورهای گازسوز ثابت براساس توصیه انجمن مهندسین خودروSAE40 است و در مواقعی که این گونه موتورها در دمای پایین شروع به کار کنند و یا کارتر دارای سیستم گرمکن نباشد، گرید چند درجه ای SAE15W40 توصیه می شود.

روغن پارس گازسوز
شرکت نفت پارس در راستای تأمین نیاز صنایع و کارخانجات مختلف که از موتورهای ثابت گازسوز و یا دوگانه سوز (دیزلی- گازسوز) برای تأمین برق استفاده می کنند، روغن پارس گاز را در گرید متداول SAE40 و با سطح کارآیی CF تولید کرده است. این روغن با بهره گیری از روغن پایه مرغوب و استفاده از ادتیوهای ویژه فرموله شده و در موتورهای چهار زمانه با سیستم دوگانه سوز دیزلی- گازسوز قابل استفاده است.
از ویژگی های منحصر به فرد این روغن می توان به پایداری عالی در برابر اکسیداسیون و نیتراسیون اشاره کرد و ادتیوهای بکار گرفته شده در آن خواص ضدخوردگی، ضدزنگ و پاک کنندگی را به نحو مؤثری بهبود بخشیده است.

 

منبع : http://www.iran-eng.com/showthread.php?t=38653