سابقه استفاده از گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو به سال هاي اوليه دهه 1930 در ايتاليا برمي گردد. بحران هاي نفتي، تلاش براي امنيت انرژي، ارزاني گاز طبيعي در مقايسه با سوخت هاي فسيلي مايع، بحران آلودگي هواي شهرهاي بزرگ و عوامل متعدد ديگر مهمترين دلايل روي آوردن به اين سوخت از سوي برخي از کشورها به عنوان رايج ترين سوخت جايگزين در خودروها بوده است. هم اکنون نزديک به چهار ميليون و هفتصد هزار خودروي گاز طبيعي سوز (CNG) در سراسر جهان تردد مي کنند که آرژانتين با 1/5 ميليون، برزيل با يک ميليون، پاکستان با 700 هزار و ايتاليا با 382 هزار خودروي گازسوز داراي بالاترين آمار خودروهاي گازسوز درحال تردد در جهان مي باشند. در ايران نيز سابقه استفاده از گاز طبيعي فشرده در خودروها به سال 1354 (سي ويک سال پيش) برمي گردد که با تبديل 1200 دستگاه تاکسي در شيراز آغاز و در سال 1362 با تبديل 1200 دستگاه ديگر تاکسي در مشهد ادامه يافت. در همان سال ها در شهرهاي مزبور جايگاه هايي نيز براي عرضه گاز طبيعي احداث گرديد. با تاسيس سازمان بهينه سازي مصرف سوخت کشور در سال 1379 در مجموعه وزارت نفت، مطالعات مقدماتي طرح گازسوز نمودن خودروها در اين سازمان انجام و به منظور دستيابي به کاهش مصرف بنزين و کاهش آلاينده هاي هوا، طرح مزبور با انعقاد قراردادهايي با خودروسازان و بخش خصوصي براي توليد و تبديل خودروهاي گازسوز از يک طرف و هم چنين ايجاد زيرساخت هاي لازم و احداث جايگاه هاي CNG از طرف ديگر، وارد مرحله اجرايي گرديد. اجراي طرح به رغم مشکلات موجود روند رو به رشدي داشته و هم اکنون با مشارکت خودروسازان و بخش خصوصي بيش از 86 هزار خودروي CNG سوز در کشور تردد دارند. مشارکت بخش خصوصي با احداث بيش از 80 کارگاه تبديل در سراسر کشور و تبديل نزديک به 71 هزار خودرو قابل توجه بوده است. زيرساخت هاي لازم براي توليد خودروهاي گازسوز کارخانه اي و خودروهاي پايه گازسوز در شرکت هاي خودروسازي نيز از پيشرفت خوبي برخوردار بوده است و اميد مي رود توليد انبوه محصولات گاز طبيعي سوز در اين شرکت ها نيز به سرعت قابل قبولي برسد.
در همين راستا تاکنون بيش از 120 جايگاه گاز طبيعي در کشور به بهره برداري رسيده است و تعداد زيادي جايگاه نيز در دست ساخت بوده يا برنامه ريزي شده است.
با تصريح تبصره 11 قانون بودجه سال 1384 کل کشور و آيين نامه اجرايي مصوب هيات وزيران در اوايل سال جاري که خودروسازان را در قبال کمک هاي دريافتي از وزارت نفت مکلف به توليد نزديک به 20 درصد محصولات خود به صورت دوگانه سوز (بنزينCNG+) يا گازسوز مي نمايد، انتظار مي رود روند افزايش خودروهاي گازسوز رشد سريعي داشته باشد. شايان ذکر است در ساير کشورهاي جهان حرکت به سمت اين خودروها رو به افزايش است، چنانچه اتحاديه اروپا سهم خودروهاي گازسوز را در سال 2020، ده درصد کل خودروهاي آن اتحاديه مصوب نموده است.
خودروهاي گازسوز با ايمني بالا
برخلاف تصور عمومي خودروهاي گاز طبيعي سوز (CNG) داراي ايمني بالايي مي باشند. به سبب مشخصه هاي ذاتي گاز طبيعي نظير سبک بودن آن نسبت به هوا، دماي بالاتر خوداشتعالي گاز طبيعي نسبت به بنزين، امکان اشتعال گاز طبيعي درصورت وجود نشتي هاي احتمالي در خودروهاي گازسوز را کاهش مي دهد.
مخازن گاز طبيعي فشرده بدون هيچ گونه فرآيند جوشکاري از لوله هاي بدون درز و با روش هاي پيشرفته صنعتي ساخته مي شوند. اين مخازن داراي استانداردهاي سختگيرانه اي بوده و آزمون هاي متعددي نظير آزمون آتش، آزمون گلوله، پرتاب از ارتفاع، خستگي و... را مي گذرانند و براي استفاده در دوره عمر مخزن که معمولا 20 سال است، ايمني کامل را دارا مي باشند.
مخازن در طول عمر خود بنا به توصيه هاي استانداردي و رويه هاي موجود به طور مرتب و در دوره هاي منظم مورد بازرسي و کنترل قرار مي گيرند تا درصورت وجود هرگونه آسيب احتمالي راهکار مناسب جهت رفع عيب يا تعويض آنها اتخاذ گردد. تجربه استفاده از گاز طبيعي فشرده در خودروها در دنيا که نزديک به 80 سال مي رسد، شاهد اين مدعاست که استفاده صحيح و رعايت الزامات استانداردي در نصب و نگهداري اين سيستم ها، موجب عدم بروز هر حادثه اي مي گردد. موارد ايجاد حادثه انفجار و آتش سوزي در اين خودروها گزارش نشده است مگر در موارد معدودي که با دستکاري سيستم از سوي مالکان اين گونه خودروها همراه بوده است. اين موضوع به نوبه خود حاکي از ايمني بالاتر خودروهاي گازسوز نسبت به خودروهاي بنزين سوز و LPG سوز مي باشد. تعبيه شيرهاي مجهز به سيستم ايمني دمايي و فشاري روي مخازن CNG اين امکان را فراهم مي آورد تا حتي در صورت قرارگيري مخزن در آتش و ايجاد فشارهاي غيرمعمول داخل مخزن، موجب تخليه گاز و جلوگيري از هرگونه انفجاري گردد. قطعات (کيت هاي) CNG نيز استانداردهاي بسيار سختگيرانه اي را گذرانده و گواهي ايمني دريافت مي کنند.
همچنين خودروهايي که در کارخانجات خودروسازي به صورت گازسوز توليد مي شوند نيز جهت اخذ مجوزهاي توليد انبوه ملزم به رعايت کليه استانداردهاي مرتبط هستند. الزامات ايمني نصب مخزن و سيستم گاز، ايمني در تصادفات، ايمني در آتش سوزي، عدم نشتي، اصلاح و تغيير برخي مشخصه هاي خودرو که تحت تاثير وزن افزوده مخزن قرار مي گيرند از جمله مواردي است که در اين خودروها رعايت مي گردد.
در کارگاه هاي تبديل نيز ابتدا نمونه اي از هر نوع خودرو تبديل و گواهينامه ايمني اخذ مي شود سپس براي تبديل ساير خودروها اقدام مي گردد.
رعايت الزامات نصب مخزن و کيت گاز روي خودرو توسط تکنسين هاي تبديل آموزش ديده در کارگاه هاي تبديل، بازرسي منظم از کارگاه ها و بازرسي دوره اي مخزن و سيستم گاز خودرو باعث مي شود که ايمني خودروهاي CNG تضمين گردد.
اشغال فضاي مفيد صندوق عقب ناشي از نصب مخازن گاز و کاهش توان در موتورهاي پايه بنزيني گازسوز مي شوند، ممکن است در بعضي موارد باعث نارضايتي مالکان خودروهاي گازسوز گردد، ولي مي توان گفت معايب مزبور براي دوره گذار بوده و با توسعه و اصلاح سيستم هاي متاثر اين معايب قابل رفع مي باشند.
جانمايي مخزن در داخل شاسي و بدنه خودرو، اصلاحات در سيستم تعليق و ترمز و طراحي موتورهاي پايه گازسوز که فقط در شرايط اضطراري با بنزين کار مي کنند باعث خواهد شد که خودروي گازسوز يک خودروي کاملا مطلوب درنظر استفاده کنندگان تلقي گردد.
گاز طبيعي- اقتصاد سوخت،
و کاهش آلاينده هاي زيست محيطي
صرفه جويي هاي اقتصادي قابل توجه ناشي از کاهش مصرف بنزين و پاک تر بودن اين خودروها نسبت به خودروهاي با سوخت هاي بنزين و ديزل از نتايج بسيار مهم و اساسي طرح گازسوزکردن خودروهاست که در شرايط کنوني يکي از راه هاي کنترل مصرف بي رويه سوخت هاي بنزين و ديزل و کاهش آلاينده هاي مضر زيست محيطي مي باشد.
مصرف روزافزون سوخت هاي فسيلي مايع (بنزين و سوخت ديزل) در خودروها و هزينه بالاي استخراج و پالايش آنها از يک طرف و پايين آوردن سهم عمده موتورهاي درون سوز در نشر آلاينده هاي مضر محيط زيست از طرف ديگر، مهمترين چالش هاي فراروي پژوهشگران صنعت خودرو در سال هاي اخير بوده است.
استفاده از گاز طبيعي به عنوان سوخت جايگزين در موتورهاي احتراق داخلي يکي از راهکارهاي موردتوجه براي پرداختن به چالش فوق مي باشد.
ذخاير عظيم گاز طبيعي در ايران، ارزان بودن آن نسبت به سوخت هاي مايع، شبکه گسترده گازرساني در کشور و مصرف بسيار بالاي سوخت هاي معمول، انتخاب اين سوخت را به عنوان سوخت جايگزين از لحاظ اقتصادي توجيه پذير مي سازد. کاهش هزينه هاي درمان و مرگ و مير ناشي از کاهش آلاينده ها در صورت استفاده از گاز طبيعي در خودروها را که بالغ بر ميليون ها دلار مي گردد را نبايد فراموش کرد.
کاهش آلاينده هاي محيط زيست به خصوص در شهرهاي بزرگ يکي ديگر از اثرات استفاده از سوخت گاز طبيعي مي باشد که نبايد ازنظر دور داشت. از آنجايي که درصد بسيار بالايي از گاز طبيعي را متان تشکيل مي دهد، هيدروکربن هاي نسوخته در موتورهاي گاز طبيعي سوز نيز عمدتا متان مي باشند که گازي بي اثر بوده و ميل به واکنش دهي بسيار پايين آن باعث کاهش واکنش هايي مي گردد که منجر به توليد مه دود فتو شيميايي (smog) در محيط مي شود. نسبت کربن به هيدروژن (H/C) در متان از هر هيدروکربن ديگري پايين تر است که موجب کاهش انتشار منواکسيدکربن (CO) (50 تا 70 درصد) گرديده و نشر دي اکسيد کربن (CO2) را به ميزان حدود 25 درصد موتور گازسوز نسبت به موتور پايه بنزيني در يک بازده يکسان موتور پايين مي آورد. لذا کاهش انتشار اين گاز گلخانه اي، در روند نزولي پديده گرم شدن زمين مي تواند موثر واقع شود. قابليت کاهش اکسيدهاي نيتروژن (NOx) بسته به طراحي موتور و مبدل شيميايي کاتاليستي به کار رفته نسبت به مشابه بنزيني آن 20 تا 50 درصد است.
دوده و آلاينده هاي ذره اي و اکسيدهاي سولفوردار در موتورهاي گازسوز قابل اغماض است. گاز طبيعي با مشخصات گاز ايران داراي نزديک به ppm 10 (قسمت در ميليون) سولفور مي باشد که ضمن کاهش اثرات تخريبي بر روي مبدل هاي کاتاليستي، انتشار ذرات سولفوردار که براي سلامتي انسان و محيط زيست مضر است کاهش مي يابد.