پروژهٔ تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایع (GTL) در پژوهشگاه صنعت نفت

صرفه­جویی مصرف انرژی، در مورد فراورده‌هایی نظیر بنزین که بر اساس محاسبات کارشناسان در سال ۱۳۷۸ چیزی حدود ۱۲ هزار و ۲۴۵ میلیارد ریال یارانه به خود اختصاص داده است، موضوعی بسیار مهم به شمار می­رود. یارانه پرداختی به فراوردهٔ بنزین پس از برق و گازوئیل، بیشترین سهم را در کشور دارا می­باشد. از کل پرداخت یارانه به بنزین مبلغ ۱۲ هزار و ۱۱۸ میلیارد ریال آن مربوط به بخش حمل و نقل می­باشد.
هر چند روش­هایی نظیر گازسوزنمودن خودروها، می­تواند روش مناسب و جالب‌توجهی در کاهش آلاینده­ها و ذرات معلق در شهرهای بزرگ باشد، اما با توجه به کمبود امکانات ویژه نظیر جایگاه­های توزیع گاز برای خودروها، عدم استفاده از کیت­های مناسب و بکارگیری تکنولوژی­های قدیمی­، توجه ما را به این موضوع جلب می­کند که در کنار استفاده از روش­هایی نظیر گازسوزنمودن خودروها، باید به بهبود تکنولوژی موتورهای بنزینی و ارتقای راندمان آنها نیز اهمیت داد. برای آشنایی با پیشرفت­های جدید در زمینهٔ ساخت موتورهای جدید احتراق داخلی، به تحقیقات انجام شده توسط شرکت­های پیشرو در صنعت خودروسازی نظیر مزدا و فورد اشاراتی می­شود و امید است پرداختن به این مسائل، در انتخاب استراتژی مناسب برای خودروسازان داخلی تاثیرگذار باشد:
توجه به کاهش مصرف سوخت و آلاینده­های خروجی از اگزوز, شرکت‌هایی نظیر مزدا و فورد را بر آن داشته تا تحقیقات گسترده­ای در این زمینه انجام دهند. ماحصل این تحقیقات، برآورد تلفات انرژی مصرفی و همچنین ساخت موتورهای جدیدی با مصرف سوخت و میزان انتشار آلاینده­های کمتر می­باشد.
با توجه به تحقیقات انجام شده توسط شرکت مزدا، میزان تلفات انرژی در قسمت­های مختلف موتورهای ساخته شدهٔ این شرکت، محاسبه شده که طبق نمودار زیر ارائه گردیده است.
● همکاری مشترک فورد - مزدا در ساخت موتورهای جدید
شرکت مزدا به طور مشترک با شرکت فورد در توسعهٔ ساخت یک موتور ۴ سیلندر خطی همکاری نموده است که به ترتیب در کارخانه­های هیروشیما و والنسیا ساخته می­شود. این موتور نه تنها قابلیت­های جدیدتر و بهتری نسبت به سایر محصولات گذشته دارد بلکه بسیار سبک است و مصرف بسیار اندکی دارد. همچنین دوست محیط زیست به شمار می­رود و از لحاظ آلایندگی، کمترین مقدار را نسبت به نسل­های پیشین دارد. شرکت مزدا تولید این موتور را از سال ۲۰۰۲ در دستور کار خود قرار داده است.
این موتور شامل یک کنترل‌کنندهٔ کامپیوتری مرحله­ای می­باشد که قسمتی از گاز خروجی اگزوز را مجدداً به محفظه احتراق برگشت می­دهد. این سیستم تا حدود زیادی به کاهش میزان آلاینده­هایی نظیر NOx کمک می­نماید.
● بهبود کارایی در مصرف سوخت
از مواردی که می­توان با تغییر و بهبود در ساخت آن، به مقدار قابل توجهی از مصرف سوخت صرفه­جویی نمود، طراحی میل­لنگ می‌باشد. همانطور که در این تحقیق مشخص شده است، حدود ۱۳ درصد تلفات انرژی مربوط به میل­لنگ می­باشد. ساخت میل‌لنگ با آلیاژهای سبکتر و وزن کمتر، می­تواند منجر به کاهش مناسبی در مصرف سوخت موتور شود. سیستم سوپاپ‌ها نیز در سری­های جدیدتر، توسط کنترل­گر کامپیوتری هدایت می­شود. بر خلاف موتورهای رایج که سیستم سوپاپ توسط چرخش موتور تنظیم می­شود, سیستم کنترل‌گر جدید، زمان‌بندی جدید حرکت سوپاپ‌ها و همچنین فشار روغن را تنظیم می‌نماید. این سیستم باعث کاهش مصرف سوخت تا میزان ۱.۵ لیتر, کاهش انتشار NOx به میزان ۱۴ درصد و کاهش CO۲به مقدار ۱۶ درصد نسبت به سایر مدل­های پیشین می­شود.
همچنین بهبود سیستم پاشش سوخت و زمان­بندی مناسبتر تزریق سوخت در لحظهٔ انفجار درون محفظهٔ احتراق، باعث افزایش توان موتور به میزان ۱۰ درصد، علاوه بر آن باعث کاهش بیشتر مصرف سوخت و کاهش CO۲ خروجی تا میزان ۳۰ درصد می­شود.
به منظور کاهش بیشتر آلاینده­ها، شرکت مزدا تحقیقاتی را در زمینهٔ توسعه استفاده از سیستم کاتالیستی برای اگزوز انجام داده است که استفاده از سیستم کاتالیست در قسمت گازهای خروجی موتور به شکل زیر می­باشد.
● تحلیل
کارشناسان معتقدند، تولیدکنندگان داخلی خودرو با توجه به پیش­بینی مصرف سوخت بنزین در کشور (جدول ۱)، باید به سمت خودروهایی بروند که مصرف سوخت کمتر و آلایندگی اندکی دارند. استفاده از تکنولوژی­های قدیمی دهه­های ۷۰ و ۸۰ و روی آوردن به تولید خودروهایی که از نظر زیست‌محیطی و مصرف سوخت در حد استانداردهای قابل قبول کنونی و جهانی نمی­باشند در دراز مدت نباید صورت پذیرد.
اما به نظر می‌رسد در کشور توجه به مسالهٔ بهبود تکنولوژی ساخت موتورهای بنزینی کمتر مورد توجه قرار گرفته و آنچه بیشتر در حال حاضر مطرح است، گازسوزنمودن خودروها است. گازسوزنمودن خودروها می‌تواند در کنار پیشرفت تکنولوژی در زمینهٔ ساخت موتورهای بنزینی با راندمان بالاتر، همزمان دنبال شود و توجه به یکی نباید باعث غفلت از دیگری شود.
برنامه­ریزی تولید برای خودرویی که ۱۰ تا ۲۰ سال از تکنولوژی جهانی و روز عقب است و تاکید بر تولید آن، آنهم مثلاً برای ۱۰ سال آینده و رسیدن به خودکفایی در ساخت آن, چندان مطلوب به نظر نمی­رسد. متاسفانه در حال حاضر, از تکنولوژی‌های قدیمی­تر خودروهای احتراق داخلی استفاده می‌شود، سپس برای توجیه‌کردن در خصوص کاهش آلاینده­ها و کاهش مصرف سوخت، آن را گازسوز می‌نماییم.

منابع:
۱. www.mazda.com
۲. ترازنامهٔ انرژی سال ۱۳۷۸ منتشره از سوی وزارت نیرو
۳. جزوهٔ طرح جامع گازسوزنمودن خودروها، سازمان بهینه­سازی مصرف سوخت کشور

منبع : شبکه تحلیلگران تکنولوژی ایران