اهمیت صنعت CNG در حفاظت از محیط زیست و نقش صنعت خودرو

احسان جابری

مدیرعامل و عضو هیات مدیره شرکت تولید مهندسی اجزا ماشین گستر آرین

در دنیای کنونی یکی از مسائل مهم دولت‌ها و ملت‌ها حفظ و حمایت از محیط زیست است. ایجاد کلان شهر‌ها و توسعه صنعت در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه، باوجود مزایای خود تهدیدی جدی برای محیط زیست به حساب می‌آیند. مساله آلودگی یکی از مهم‌ترین و حادترین مسائل ناشی از تمدن انسانی در جهان امروز به شمار می‌رود؛ چرا‌که از اعماق چند هزار متری زمین گرفته تا معادن، آب‌های تحت‌الارضی، بیوسفر، تروپوسفر و حتی در داخل هواپیماهای بلند پرواز و جو خارجی زمین، چرخه و سیستم حیات را مورد تهدیدقرارداده است.

مولکول آلاینده‌ای که امروز از کارخانه یا منبع آلوده‌کننده دیگری مثلا در اروپا، وارد محیط می‌شود اگر تجزیه نشود یا تغییر شکل ندهد، احتمالا بعد از چندی می‌تواند در ریه انسان‌هایی که در قلب جنگل‌های آفریقا یا دشت‌های وسیع آسیا زندگی می‌کنند، وارد شود. سه عامل مهم در طبیعت یعنی آلودگی هوا، آب و خاک می‌تواند آثار مخربی روی محیط زیست ایجاد کند. به‌طور کلی منابع آلوده‌کننده هوا عبارتند از: منابع طبیعی و منابع غیرطبیعی یا مصنوعی.

با توجه به تاثیرات مثبت فعل و انفعالات عناصر طبیعی در دراز‌مدت مانند توفان‌ها، گرد و غبار صحراها، دود و خاکسترهای آتش سوزی‌های جنگلی، املاح موجود در جو، فعالیت‌های آتشفشانی، شهاب‌های آسمانی و منابع گیاهی و حیوانی، بعضی عقیده دارند که در کوتاه‌مدت این‌گونه منابع در اثر بر هم زدن تعادل ظاهری در محیط زیست موجب آلودگی می‌شوند. به این دلیل این‌گونه فعل و انفعالات طبیعی را در گروه آلاینده‌های طبیعی قرار می‌دهند.

منابع غیرطبیعی یا مصنوعی، بر عکس به دست انسان به‌وجود آمده و آلودگی‌های ناشی از آن حاصل فعالیت‌های آدمی ‌است. از جمله وسایل نقلیه، صنایع، منابع تجاری و خانگی و …

مطالعات و اندازه‌گیری‌های انجام شده روی غلظت آلاینده‌ها در نقاط مختلف شهرهای پرترافیک نشان داده است که در خیلی از موارد هوایی که تنفس می‌کنیم از نظر منواکسید کربن و هیدروکربورهای نسوخته به مراتب از حد مجاز آلوده‌تر است. اگرچه صنعت و تکنولوژی، عامل رشد اقتصادی کشورها هستند ولی آلودگی هوا نیز رهاورد آنهاست. یعنی اگر توجه نکنیم به همان اندازه که پیشرفت و تولید خوشایند به نظر می‌آید، تبعات منفی هم دارد و در اثر تولید بی‌رویه مواد آلوده کننده ذیل به وجود می‌آید که شامل منواکسید کربن، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای ازت، اکسید کننده‌های فتوشیمیایی، هیدروکربورها، ذرات معلق در هوا و مواد رادیو اکتیو است.

بخش حمل‌و‌نقل، یکی از هدف‌های عمده زیر‌بنایی، برای افزایش و بهبود کیفیت محیط‌زیست به شمار می‌رود. وقوع بحران‌های نفتی، افزایش سریع تعداد خودروها وکاهش ذخایر نفتی، تصویب قانون‌های سخت مبارزه با آلودگی محیط‌زیست، ساخت خودروهای کم‌مصرف با آلایندگی کم و همچنین استفاده از سوخت‌های جایگزین را در دستور کار مراکز تحقیقاتی جهان قرار داده ‌است. برای کاهش آلودگی‌ها می‌توان از استراتژی‌هایی استفاده کرد که برخی دراز مدت هستند و برخی دیگر را می‌توان در خودروهای تولیدی فعلی اعمال کرد. بهبود بازرسی و تعمیرات، تعدیل‌های سوخت، مانند تنظیم سوخت‌های بنزین و گازوئیل، طراحی پیشرفته و دستیابی به طراحی موتور خودرو با مصرف و آلودگی کمتر، تغییر جهت به سمت سوخت‌های جایگزین. وجود منابع محدود سوخت‌های فسیلی و همچنین تصویب استانداردهای سختگیرانه آلایندگی توسط سازمان‌ها و نهادهای زیست محیطی، باعث شد تا سازندگان و طراحان خودرو در کشورهای مختلف جهان به سمت استفاده از سوخت‌ها و مولدهای قدرت جایگزین روی بیاورند.

طراحی و تولید خودروهای الکتریکی و خورشیدی و همچنین استفاده از سوخت‌های جایگزین فسیلی از جمله اقداماتی بود که در این زمینه صورت گرفت. به دلیل وجود مشکلاتی، چون محدودیت پیمایش، کم بودن عمر باتری‌ها و سرعت حرکت، خودروهای الکتریکی و خورشیدی توسعه چندانی پیدا نکردند و تحقیقات بیشتر روی تولید سوخت‌های جایگزین متمرکز شد. در این راستا کیفیت بنزین‌ها بهبود یافت و سوخت‌های پاک‌تری چون بیودیزل، الکل، LPG، گاز طبیعی و هیدروژن تولید و به صورت آزمایشی و محدود مورد استفاده قرار گرفتند. در این میان، مزایایی چون دسترسی آسان‌تر، فراوانی منابع، ارزان‌تر بودن و همچنین آلایندگی کمتر گاز طبیعی، باعث شد تا این سوخت نسبت به سایر سوخت‌ها، بیشتر مورد توجه متخصصان امر قرار گیرد و کاربرد آن در خودرو به عنوان سوخت مصرفی گسترش پیدا کند؛ به‌طوری‌که در سال‌های اخیر بسیاری از کشورها چون ایتالیا، آرژانتین و برزیل استفاده از گاز طبیعی را توسعه داده و سعی کرده‌اند یک استراتژی مشخص برای توسعه اهداف CNG تدوین کنند.

در ایران نیز، متخصصان وکارشناسان به علت آلودگی بسیار بالای محیط زیست خصوصا در شهرهای بزرگ و مصرف و تولید بالای خودرو و نتیجتا مصرف بالای سوخت، به دنبال سوختی ارزان و پاک برای کاربرد در کنار بنزین بودند که در مجموع CNG مورد توجه قرار گرفت.

مهم‌ترین برنامه‌های توسعه و چالش‌های مختلف صنعت CNG کشوربه شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

- تدوین سند راهبردی CNGدر سند چشم‌انداز توسعه

- افزایش جایگاه‌ها

- تقویت جهاد خودکفایی ساخت تجهیزات CNG در داخل کشور

- گاز سوز کردن خودروها به روش‌های کارخانه‌ای و کارگاهی

- روش‌های سرمایه گذاری با رویکرد استفاده از ظرفیت‌های قانونی و پتانسیل‌های بخش خصوصی.

مروری بر صنعت CNG در خودروسازی کشور

عموم مردم بر این باورند که استفاده از گاز طبیعی در خودرو، تکنولوژی جدیدی در دنیا است که در چند سال اخیر به وجود آمده و گسترش یافته است؛ درحالی که این‌گونه نیست و به کارگیری گاز طبیعی در خودرو از قدمتی ۷۰ ساله برخوردار است. سابقه وسایل نقلیه CNG پس از پیروزی انقلاب اسلامی‌در ایران به سال ۱۳۶۱بر‌می‌گردد. در این سال بررسی علمی- تحقیقاتی گازسوز کردن موتورهای احتراق داخلی در دستور کار سازمان‌ها و مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها قرار گرفت و با همکاری خودروسازان داخلی فعالیت‌های مختلفی برای گاز‌سوز کردن خودروها در کشور انجام شد.

شرکت‌های خودرو سازی کشور طی قراردادی با سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در اوایل دهه ۱۳۸۰، به‌طور جدی وارد عرصه خودروهای گازسوز و صنعت CNG شدند. تغییر اساسی در بدنه خودرو و جاسازی مخازن CNG در محل ویژه تعبیه شده و تولید خودروهای دوگانه در دستور کار شرکت‌های خودروساز داخلی قرار گرفت. واحدهای تحقیق و توسعه شرکت‌های خودروسازی کشور موفق به طراحی موتور با پایه گازسوز برای خودرو‌های ساخت داخل شده‌اند تا به این ‌وسیله بتوانند با نصب کیت‌های گاز سوز، خودرویی با قابلیت استفاده از سوخت‌های فسیلی و گاز طبیعی را در اختیار مشتریان خود قرار دهند.

هم‌اکنون برنامه تولید خودرو‌های گاز سوز در خودروسازان کشور بیش از ۳۰۰.۰۰۰ خودرو در سال است. امروز خودروسازان ایرانی، بیش از هرخودروساز دیگری در دنیا، خودروی گازسوز تولید کرده‌اند و این تجربه متفاوت و منحصربه‌فرد صنعت CNG در ایران است. بنا به اظهار مدیرعامل شرکت گاز استان تهران در حال حاضر سهم گاز به عنوان سوخت خودروها در تهران ٤ میلیون مترمکعب است. اجزای اصلی کیت‌های گازسوز شامل مخازن ذخیره، لوله‌ها، رگلاتور، سوئیچ تبدیل، واحد‌ کنترل الکترونیکی(ECU)، پیش‌انداز جرقه، شبیه‌‌‌ساز و موتور پله‌ای هستند. مهم‌ترین چالش پیش روی خودروسازان کشور تامین قطعات و خودکفایی آنها برای افزایش ظرفیت‌های تولید خودرو‌های گاز‌سوز است. بخشی از قطعات مورد نیاز در حال حاضر در کشور تولید و برخی دیگر از خارج کشور تامین می‌شوند.

نقش شرکت‌های تولید کننده مخزن در صنعتCNG

مخزن گاز طبیعی قطعه ای بسیار مهم و ماهیتی فوق ایمنی دارد. روش‌های مختلفی برای تولید این قطعه در دنیا وجود دارد. در ایران مخازن CNG خودرو به دو روش استفاده از لوله و ورق تولید می‌شود. روش تولید از ورق نیازمند تکنولوژی بالاتر و البته کیفیتی برتر نسبت به روش تولید از لوله است. در سال‌های اخیر سرمایه‌گذاری‌های مختلفی برای ساخت داخل کردن مخازن CNG خودرو در ایران انجام شده است. نتیجه این سرمایه‌گذاری‌ها باعث ایجاد ظرفیت‌های تولید بالای این قطعه مهم به هر دو روش اشاره‌شده شده است.

شرکت‌های تولید کننده مخزن به دلیل فوق ایمنی بودن این محصول به شدت فرآیند‌های زنجیره تامین خود را تحت کنترل دارند و با نظارت دقیق بر کلیه فرآیند‌ها شامل تامین مواد اولیه، نظارت دقیق بر فرآیند‌های تولید و تضمین کیفیت موفق به کسب رضایت مشتری شده‌اند. بعضی از شرکت‌های مخزن‌ساز در ماه‌های اخیر با همکاری شرکت‌های خودرو‌سازی و فولاد سازی کشور موفق به داخلی سازی مواد اولیه مورد نیاز نیز شده‌اند. این مهم باعث قطع کامل وابستگی به خرید مواد اولیه شامل ورق و لوله از خارج کشور در آینده نزدیک شده و باعث جلوگیری از حجم زیاد خروج ارز از کشور خواهد شد. علاوه بر این بهره‌برداری از منابع داخلی را نیز به همراه خواهد داشت.