آشنایی با گاز CNG

گاز طبیعی متراکم (Compressed Natural Gas) یا همان CNG جایگزین خوبی برای بنزین و حتی گازوئیل است. با استفاده از این سوخت آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد می‌شود.

کارخانه‌های خودروسازی داخلی نیز کلیه خودروهای خود را به صورت دوگانه‌سوز (Bi-fuel) تولید و عرضه خواهند کرد یعنی خودروهایی که قادرند با هر یک از سوختی‌های CNG یا بنزین حرکت کنند. طبیعی است که سؤالات فراوانی در باره این سوخت وجود دارد. به همین دلیل با انتخاب و ترجمه این مقاله سعی داریم پاسخ مناسبی به بخش عمده‌ای از این سؤالات بدهیم.

CNG همان گاز طبیعی است که ما روزانه آن را در خانه و محل کار خود یا کارخانجات با فشار پایین استفاده می‌کنیم. بدیهی است ذخیره سازی گاز در چنین فشاری، به واسطه حجم زیاد مورد نیاز به صرفه نیست.

از طرفی به خاطر تراکم کم آن در صورت استفاده در خودرو زمان‌های تجدید سوخت‌گیری فوق‌العاده کوتاه خواهد شد. بنابر این در صورتی که گاز طبیعی (NG) تا فشار حدود psi 3600 متراکم گردد، ما CNG خواهیم داشت.

• چند سالی است که برخی از خودروها با مصرف LPG گازسوز شده‌اند حال چه تفاوتی میان LPG و CNG وجود دارد؟
– بخش عمده ترکیب شیمیایی CNG را گاز متان تشکیل می‌دهد، در صورتی که گاز LPG مخلوطی از پروپان، بوتان و اندکی ترکیبات دیگر است. CNG از متراکم کردن گاز طبیعی به دست می‌آید، اما LPG محصول تقطیر و پالایش نفت خام در پالایشگاه‌ها است.

متان حتی تحت فشارهای بالا نیز به صورت گاز باقی می‌ماند، بنابراین CNG علی‌رغم فشار psi 3600 هنوز حالت گاز دارد. البته گاز طبیعی را می‌توان در تأسیسات خاصی و با پایین آوردن دما تا حد 160 درجه سانتیگراد تبدیل به مایع کرد که در صورت آن را LNG می‌نامیم. گازهای پروپان و بوتان در دما و فشار اتاق حالت گاز دارند، اما با یک تراکم متوسط می‌توان آنها را مایع کرد. (LPG) از آنجا که ظرفیت تولید LPG در پالایشگاه‌ها محدود است، بهتر آن است که آن را به عنوان سوخت برای مصارف خانگی در مناطقی که هنوز فاقد لوله‌کشی گاز طبیعی هستند، استفاده کنیم، چرا که ذخیره سازی و حمل و نقل آن آسان است.

• آیا به هنگام استفاده از CNG نظیر LPG، بوی گاز درون خودرو می‌پیچد؟
– خیر، خودروهای CNG سوز نظیر خودروهای بنزین سوز بدون بو هستند. در صورتی که در خودروهای CNG سوز بوی گاز احساس کنید سریعاً باید مدار سوخت رسانی را از نظر نشت احتمالی مورد بازرسی قرار دهید.

• آیا خودرویی که قبلاً LPG سوز شده، هم اکنون می‌تواند از CNG نیز استفاده کند؟
– خیر، زیرا این دو سوخت ماهیتاً متفاوت هستند. ارزش حرارتی آنها یکسان نبوده و جهت احتراق صحیح نیاز به درصد هوا به سوخت (Air-fuel ratio) متفاوتی دارند. تفاوت دیگر این که فشار ذخیره‌سازی CNG به مراتب بالاتر از فشار مورد نیاز برای LPG است و به همین دلیل مخزن ذخیره ای که برای LPG طراحی و ساخته شده، مناسب CNG نیست. به عبارت خلاصه‌تر، خودروی شما ‌باید برای استفاده از CNG تبدیل و تغییراتی در آن اعمال شود.

• تبدیل خودرو به CNG سوز چگونه انجام می‌شود؟
– باک مخصوصی در صندوق عقب خودروی شما نصب می‌شود و مداراتی که بتواند گاز را در جهت احتراق به سمت موتور هدایت کند، با آن مرتبط می شود.

• آیا در صورتی که ذخیره CNG در خودرو تمام شود، می‌توان هنوز از بنزین استفاده کرد؟
– بله، زمانی که شما خودرویتان را برای استفاده از CNG تبدیل می‌کنید، هنوز کاربراتور، باک بنزین و مدار سوخت‌رسانی جهت بنزین را روی خودرویتان دارید. بنابر این به سادگی با زدن یک کلید روی داشبورد، می‌توانید مسیر بنزین به سمت موتور را برقرار کنید. اما به هر حال استفاده از CNG برای شما ارزانتر خواهد بود.

• آیا لازم است هر چند وقت یک بار حتی در صورت عدم نیاز اجباری از بنزین استفاده شود؟
– بله، این مسأله، یعنی استفاده هر چند وقت یک بار از بنزین باعث روانکاری مکانیزم کاربراتور و آمادگی بهتر سیستم سوخت‌رسانی بنزین در مواقع لازم خواهد شد.

• نصب کیت مخصوص و تبدیل خودرو به CNG سوز چقدر زمان می‌برد؟
– انجام این تبدیل 4 یا 5 ساعت بیشتر وقت نمی گیرد، اما افزایش روز افزون تقاضا برای انجام این تغییرات می تواند به واسطه ازدحام باعث طولانی تر شدن زمان انتظار مشتری شود.

• چگونه می‌توان پی برد که چقدر CNG در مخزن خودرو باقی‌مانده است؟
– از طریق یک گیج الکترونیک مخصوص که در کنترل پانل یا روی داشبورد نصب می‌شود.

• با یک باک پر CNG، حداکثر چه مسافتی را می‌توان طی کرد؟
– یک باک CNG به‌طور معمول معادل 10 تا 15 لیتر بنزین، گاز طبیعی را در خود ذخیره می‌کند. بدیهی است اگر میزان مصرف خودرویتان را با واحد km/liter در این عدد ضرب کنید، میزان مسافت تمایل پیمودن با یک باک پر از CNG به دست می آید برای مثال برای یک خودروی متوسط با حجم سیلندر 1300 سی‌سی این مسافت چیزی در حدود 155 کیلومتر خواهد بود. در صورت نیاز با افزودن تعداد باک می‌توان این مسافت را افزایش داد.

• آیا استفاده از گاز طبیعی فشرده در خودرو ایمن است؟
– بله، CNG به خاطر سه ویژگی مهم از سوختهای بنزین، گازوئیل و LPG ایمن‌تر است.

اول آن که وزن مخصوص CNG برابر 587/0 است این بدان معنا است که این گاز از هوا نیز سبک‌تر است، بنابر این در صورتی که نشت کند در جو صعود کرده و محو می‌شود. دوم این که درجه حرارت خود اشتعالی CNG برابر 700 درجه سانتیگراد است، در حالی که درجه حرارت خود اشتعالی بنزین 455 درجه سانتیگراد است. سومین مورد، این که باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و با رعایت بالاترین سطوح ایمنی ساخته می‌شوند که بسیار مستحکم‌تر و ایمن‌تر از باک‌های بنزین خودروها هستند.

• آیا باک ذخیره CNG در خودرو با چنین فشار بالای گاز درون آن ایمن است؟
– بله، باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و به صورت کاملاً یکپارچه ساخته می‌شوند. هیچ نوع جوشی در ساخت این باک به کار نرفته و باک براساس استانداردهای معتبر بین‌المللی قبل از نصب مورد تست قرار می‌گیرد.

به علاوه این باک‌ها به دیسک‌های پاره شونده ضد انفجار (Burst disc) مجهز هستند که در صورت افزایش بیش از حد فشار یا به هنگام آتش‌سوزی این دیسک‌ها پاره شده و فشار مخزن به شدت افت کرده و بخش اعظم گاز خارج می‌شود.

• آیا وجود باک ذخیره پرفشار گاز در خودرو حتی به هنگام تصادف‌های شدید نیز ایمن است؟
– CNG سال‌ها است که در کشورهایی چون نیوزیلند، ایتالیا، آرژانتین و آمریکا به عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تمام این کشورها آن را ایمن‌تر از بنزین شناخته و اعلام کرده‌اند.

• آیا استفاده از CNG برای موتور خودرو ضرری نداشته و به آن آسیب نمی‌زند؟
– خیر به هیچ عنوان، بالعکس عمر برخی از قطعات موتور در صورت استفاده از CNG افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال عمر مفید روغن موتور تا حد زیادی افزایش می‌یابد، چرا که CNG باعث آلودگی یا رقیق شدن روغن موتور نمی‌گردد. از طرفی چون هیچ‌گونه سربی به همراه این سوخت نیست رسوبات سخت سرب روی شمع‌ها ایجاد نشده و عمر مفید شمع‌ها نیز تا حد چشمگیری افزایش می‌یابد. همچنین از آنجا که CNG سوختی گازی است، هیچ کربنی به عنوان محصول احتراق تشکیل نشده و سطح داخلی موتور تمیز باقی می‌ماند.

• چرا دود و دمه خروجی از اگزوز خودروهای CNG سوز کم و محدود است؟
– زیرا CNG در عمل سوختی پاک و تا حد بسیار زیادی عاری از آلاینده‌های زیست محیطی است. از آنجا که عمده ترکیب اصلی گاز طبیعی را متان تشکیل می‌دهد خروجی اگزوز خودروهای CNGسوز شامل بخار آب و جزء کوچکی مونوکسید کربن است. با توجه به این که کربن یا ذرات دیگری در خروجی اگزوز وجود ندارد دود خروجی از اگزوز بسیار جزیی و قابل اغماض است. به دلایل فوق خودروهای CNG سوز به راحتی و بدون به کارگیری هر نوع تجهیزات جانبی و خارجی (نظیر مبدل‌های کاتالیستی در خودروهای بنزینی سوز) قادر خواهند بود برآورده کننده کلیه الزامات مشخص شده در استانداردهای زیست محیطی موجود باشند.

• کارایی CNG در مقایسه با بنزین در یک خودروی تبدیل شده به دوگانه سوز چگونه است؟
هنگام استفاده از CNG شتاب خرکت خودرو در مقایسه با بنزینی اندکی کمتر خواهد بود که این مسأله به واسطه افت 5 تا 15 درصدی قدرت موتور به هنگام استفاده از CNG است. شایان ذکر است این میزان افت توان موتور را می‌توان با تنظیم کیت CNG به حداقل رساند و در شرایط معمول رانندگی در شهر این میزان افت قدرت محسوس نخواهد بود.

• سیستم سوخت رسانی CNG نصب شده روی خودرو نیاز به تعمیر یا سرویس خاصی دارد؟
– به‌طور کلی این سیستم سوخت رسانی سیستم پیچیده‌ای نیست و به راحتی می‌تواند سالها بدون اشکال کار کند اما برای آن که همواره در شرایط حداکثر کارایی خود قرار داشته باشد بازدید دوره‌ای تجهیزات مربوط به آن بعد از هر 10000 کیلومتر کارکرد پیشنهاد می‌شود که ترجیحا می باید نزد همان تکنیسین مجازی که خودرو را گاز سوز کرده انجام گیرد.

• آیا خودروهای دیزل را نیز می‌توان CNG سوز کرد؟
– بله، می‌توان خودروهای دیزل را، هم به صددرصد CNGسوز و هم به دوگانه سوز (Dual fuel) برای مصرف CNG و گازوئیل تبدیل کرد.

• اگر مزایای CNG بسیار زیاد می‌باشد، چرا کشورهای توسعه یافته از آن استفاده نمی‌کنند؟
– بد نیست بدانیم که CNG در سطح جهان سوخت جدیدی نیست و خودروها از دهه 1920 میلادی تاکنون از این سوخت استفاده کرده‌اند. در حال حاضر ایتالیا با 240 جایگاه عرضه CNG، بیش از 300 هزار خود روی CNG سوز دارد. در نیوزیلند نیز حدود 250000خودرو در سال‌های اخیر CNG سوز شده‌اند و حدود 250 جایگاه، عرضه CNG در این کشور را برعهده دارند. آرژانتین نیز در چند ساله اخیر برنامه‌ریزی گسترده‌ای را برای استفاده CNG طرح‌ریزی نموده و در حال حاضر 700000 خودروی CNG سوز دارد.