مقدمه ای بر نحوه کارکرد خودرو های با سوخت گاز طبیعی:(ترجمه از سعیده ح.زاهدی)

طراحی ، پیش برد و بازاریابی خودروهای سبز ( سازگار با محیط زیست ) چندان کار ساده ای نیست. بهترین شاهد این مدعا این است که همچنان خودروهای بنزینی بر جاده ها فرمانروایی می کنند وسوخت های فسیلی  تقریبا 75 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهند.همزمان با بالا رفتن قیمت بنزین و نگرانی درباره اثرات زیان بار آن ، خودروهای دو گانه سوز اهمیت ویژه ای می یابند.یک خودرو گاز سوز یا NGV   نمونه ای کامل از یک خودرو دوگانه سوز است. بهره وری سوخت ، سازگاری با محیط زیست و هزینه اشتراک به نسبت کمتر، از مزایای این خودرو هاست.

 

خودرو هوندا مدل Civic GX در حال سوخت گیری با دستگاه سوخت گیری خانگی

این مقاله به تشریح اصول کلی  NGV (Natural-gas Vehicles)  ها می پردازد  و  با نگاهی به ادعا های بی نظیر در طراحی آنها،  مزایای این تکنولوژی را بررسی می کند.

کشف گاز طبیعی :

بعضی از مححققان معتقدند ، مردم خاورمیانه بین 6000 تا 2000 سال قبل از میلاد گاز طبیعی را کشف کرده بودند. آنها دیده بودند که وقتی صاعقه به منافذ خروجی گاز طبیعی از زمین برخورد می کند، گاز شعله ور می شود. در حدود 211 سال قبل از میلاد چینی ها از سوزاندن گاز طبیعی برای خشک کردن سنگهای نمک موجود در سنگ آهک استفاده می کردند. آنها همچنین اولین چاههای گاز  طبیعی را با دیرک هایی از جنس بامبو (خیزران ) و با امکانات اولیه ساختند. البته فقط می توانستند تا عمق 500 فوت حفاری کنند.

 

گاز طبیعی :(ترجمه از سعیده ح.زاهدی)

واژه گاز کلمه ای مبهم است چرا که مواد با حالتی مشابه ولی خواصی متفاوت را در بر می گیرد. به طور مثال گازی که به عنوان سوخت در خودرو مورد استفاده قرار می گیرد یکی از مشتقات نفت خام است. نفت خام ماده ای سیاه و چسبناک و ترکیبی چند جزئی است که در زیر زمین ، بر اثر تجزیه بدن جانوران دریایی باستان و طی سالیان دراز تشکیل می شود.

گاز طبیعی هم از ترکیبات موجودات زنده در باستان به وجود می آید ولی به طور طبیعی به جای حالت مایع، ،شکل گازی به خود میگیرد و معمولا همراه نفت خام خارج می شود.گاز طبیعی  هم از گیاهان زمین  و هم از مواد آلی بدن جانوران آبزی  به وجود آمده است و روی سطح ذخایر نفتی و یا زیر آن قرار می گیرد. معمولا به علت فشار بالای موجود در مخازن ، گاز در نفت خام حل می شود. البته مخازن گاز طبیعی که فقط شامل گاز بوده و نفت خام ندارند نیز وجود دارد.

ترکیبات پایه گاز طبیعی متان و چند هیدروکربن گازی دیگر است .هیدرو کربن ها ترکیباتی آلی هستند که فقط از دو عنصر کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. هیدرو کربن های موجود در گاز طبیعی جزو هیدرو کربن های سیر شده هستند چرا که در آن ها ، اتم ها با پیوند یگانه به یکدیگر متصل شده اند. همانطور که در نمودار مشاهده می شود ، متان ساده ترین هیدرو کربن سیر شده است.

 

 همانند بنزین ، گاز طبیعی نیز قابل اشتعال است. یعنی می تواند همچون بنزین ، در یک موتور احتراقی به کار رود. اما تا دهه  1930 از خودرو هایی که بتوانند از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده کنند ، خبری نبود.

 

 

قال از میدان تا محل مصرف :(ترجمه از سعیده ح.زاهدی)

ما گاز طبیعی انباشته شده  در مخازن زیر زمین را با حفاری به سطح خاک منتقل می کنیم. یک چاه مدرن که به مته های نوک الماسه مجهز شده باشد ، توانایی حفاری تا عمق حدود 7600 متر را دارا است.

عملیات استخراج و پالایش :

بیشتر چاههای جدید ، همزمان نفت خام و گاز طبیعی استخراج می کنند.بعضی از گاز طبیعی بدون نیاز به عملیات پالایش قابل استفاده اند. اما در بیشتر موارد گاز طبیعی به عملیات پالایش احتیاج دارد. در این عملیات انواع هیدرو کربنها و مواد سیال از گاز طبیعی" مرطوب" تفکیک می شوند تا گاز طبیعی "خشک" به دست آید.گاز طبیعی خشک ، متان خالص است که در بسیاری از موارد از جمله خودروهای گازسوز به کار گرفته می شود.

  در تمام طول قرن نوزدهم استفاده از گاز طبیعی به کاربری های محلی محدود شده بود. چرا که راهی برای انتقال حجم عظیم گاز در مسیر های طولانی وجود نداشت. در سال 1890 با اختراع اتصالات متراکم خط لوله ، امکان انتقال گاز به مایل ها دورتر از منبع  به وجود آمد. پیشرفت هایی که در دو دهه بعد در صنعت لوله کشی به وجود آمد ، انتقال گاز در مسافت های بسیار طولانی را میسر کرد. از سال 1927 تا1931 در آمریکا بیش از ده شبکه بزرگ انتقال گاز ساخته شد و به این ترتیب  گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع انرژی پر کاربرد شناخته شد. کمبود نفت در اواخر  دهه 1960 و اوایل 1970 ، باعث افزایش رغبت  نسبت به استفاده از گاز به عنوان یک منبع سوخت به خصوص برای اتومبیل ها شد.

در قسمت بعدی ما در مورد چگونگی طراحی خودروهای گاز سوز بحث خواهیم کرد.

بیو گاز:

گازطبیعی تنها منبع متان نیست. متان همچنین می تواند از تخمیر مواد آلی همچون کود کشاورزی ، در محیطی با اکسیژن کم به دست آید. در این شرایط ، باکتریها مواد مغذی موجود در کود را به عنوان غذا استفاده کرده و متان و کربن دی اکسد به عنوان پسماند تولید می شود. این نوع متان که یک بیو گاز نامیده می شود، میتواند به عنوان سوخت به کار رود.