ماهو الـ CNG؟

الـ CNG هو غاز طبيعي مضغوط. عبارة عن شكل مضغوط للغاز الطبيعي الموجود في الانابيب بدرجات ضغط مختلفة حيث يتم ضغطه الى درجات ضغط عالية (200 او 250 بار) بأستعمال ضاغط الـ CNG.

فوائد الغاز الطبيعي المضغوط CNG

• يعتبر الغاز الطبيعي المضغوط CNG اقتصاديا بنسبة 70 – 80% بالمقارنة مع المركبات التي تعمل بالبنزين وبنسبة 40 – 50% بالمقارنة مع السيارات التي تعمل بالـ LPG.
• يتم تغيير الزيت بمعدل 35 – 40 الف كيلومتر في حال استخدام الغاز الطبيعي المضغوط CNG الذي لا يشكل اي ضرر للمحرك.
• يعتبر المحرك الذي يعمل بالغاز الطبيعي اكثر متانة واطول عمرا بالمقارنة مع المحركات التي تستعمل انواعا اخرى من الوقود. اذ يقلل الغاز الطبيعي الحاجة الى صيانة المركبة كونه وقودا يحترق بشكل نظيف.
• لكون الغاز الطبيعي مختلفا عن غيره من الوقود السائل فلا توجد مخاطر سحبه للخارج وسرقته. وهذا مايمنع خطر السرقة خصوصا في اساطيل السيارات الكبيرة.
• لكون الغاز الطبيعي ينقل عن طريق خطوط الانابيب فأنه لايسبب ايه مخاطر في الطرق البرية او تلويث البيئة او غيره من المصاريف الاخرى مثل ما تسببه انواع الوقود الاخرى مثل البنزين وغاز البترول المسال LPG والديزل التي يتم نقلها بالشاحنات.
• درجة اشتعال البنزين هي 300 درجة مئوية ودرجة اشتعال الـ LPG هي 400 درجة مئوية ودرجة اشتعال الغاز الطبيعي المضغوط CNG هي 650 درجة مئوية. بالنظر الى الخصائص الفيزيائية فأن الـ CNG هو الاصعب اشتعالا.
• بالمقارنة مع البنزين المسكوب على الارض وبغاز البترول المسال LPG الذي يعتبر اثقل من الهواء فأن كون الغاز الطبيعي اخف من الهواء يجعله يختلط بالغلاف الجوي بسرعة في حال وقوع حادث ما.
• لكون الغاز الطبيعي اخف من الهواء ففي في حال وقوع حادث او مشكلة ما فأنه على عكس انواع الوقود الاخرى (LPG والبنزين وغيرها) يتطاير فورا في الهواء ولهذا السبب فأنه لا يسبب اشتعالا او انفجارا على عكس انواع الاخرى من الوقود التي تتجمع على الارض. انه الوقود الاقل خطورة في الاشتعال. يمكن له الاشتعال اذا كانت نسبة خليط الغاز/الهواء كحجم هي 5~15%.
• تكاليف الحفاظ عليه قليلة.
• اليوم يتم استخدام الغاز الطبيعي في الحافلات وسيارات التاكسي ومركبات النقل العام في العديد من دول العالم التي تراعي مسألة التلوث البيئي. حيث يتم الاستفادة من الميزات الأمنية والاقتصادية والايكولوجية التي يوفرها الغاز الطبيعي.
• بالمقارنة مع انواع الوقود الاخرى يلاحظ بأن الغاز الطبيعي ينتج الأزوت اقل بنسبة 90% واول اوكسيد الكاربون اقل بنسبة 25%. لايحوي الغاز الطبيعي على مادة الألدهيد او غيره من السموم الغازية كما هو الحال في غيره من الوقود.
• عند المقارنة مع المحركات التي تعمل بالانواع الاخرى من الوقود فأن نسبه تسببه للضجيج هي اقل بنسبة 30%.
• ان مستوى خلق ظاهرة الاحتباس الحراري للغاز الطبيعي هي منخفضة للغاية. لايلوث الغاز الطبيعي المياه السطحية لكونه غازا غير سام.
• يطيل من عمر الميثان.
• يعتبر الغاز الطبيعي الوقود الاكثر امانا وملائمة مع الطبيعية واقتصاديا من بين جميع انواع الوقود الموجودة في وقتنا الحاضر. عند مقارنته مع البنزين وغاز البترول المسال LPG والديزل فأن نسبة التوفير هي في الحد الاقصى. بمعنى ان نسبة التوفير عند استخدام الغاز الطبيعي هي 62% اكثر بالمقارنة مع البنزين و40% اكثر بالمقارنة مع الديزل والـ LPG.

تخزين الغاز الطبيعي المضغوط CNG:
يتم ملئ الغاز الطبيعي المضغوط CNG في قناني ذات احجام مختلفة وبكميات مختلفة في المركبات. وتكون القناني مصنوعة من مواد مثل الفولاذ والياف الكاربون. ويكون وزن كل لتر في القناني الفولاذية 1 كيلوغرام. في حين يكون وزن كل لتر في القناني المصنوعة من الياف الكاربون 0.380 كيلوغرام.

ماذا يعني استخدام الوقود البديل؟
الوقود البديل هو استخدام اي من انواع الوقود المدرج ضمن المنتجات النفطية في نفس المركبة على حسب الرغبة. ويتم اختيار واحد من نوعين من الوقود حسب رغبة المستخدم.

هل الغاز الطبيعي المضغوط CNG هو وقود بديل؟
مع قبول الـ CNG كوقود رئيسي في السنوات الاخيرة فأنه يفضل ايضا كوقود بديل في سيارات الركوب. وتوجد العديد من موديلات السيارات التي تعمل فقط بالـ CNG.  ويفضل الـ CNG كوقود احادي في المركبات الثقيلة مثل الحافلات والشاحنات. في السنوات الاخيرة وصلت محركات الـ CNG الى مستويات تكنولوجية عالية.

ان تقلص مخزون النفط في العالم وزيادة الاسعار فسحا المجال لتحول الوقود البديل الى وقود رئيسي. وقد ازدادت اهمية الـ CNG والهيدروجين بسبب اسعار النفط وتأثيراته البيئية. ومع اضافة المعدات الخاصة بملئ الهيدورجين في محطات الـ CNG اصبح بالامكان ملئ الهيدروجين او الـ HCNG (CNG مع نسبة 20% من الهيدورجين) الى جانب الـ CNG.

ان نقل الغاز الطبيعي بخطوط الانابيب الى مكان استعماله وذلك بعد استخراجه من الارض وخضوعه لعملية تنقية بسيطة وعدم تأثره بأي من الشروط الجوية وايضا امكانية ملئه في محطة الـ CNG دون الحاجة الى تخزينه اديا الى تسهيل انتشار وانشاء هذا النظام. في نفس الوقت فأن سهولة تنقية ونقل الغاز الطبيعي عامل مساعد في انخفاض سعره بالمقارنة مع النفط.

مقارنة الغاز الطبيعي المضغوط CNG مع غيره من الوقود

مزايا الغاز الطبيعي المضغوط CNG بالمقارنه مع غيره من الوقود:

• معايير الحماية للغاز الطبيعي المضغوط CNG عالية.
• بأنبعاثاته المنخفضة فأن الغاز الطبيعي المضغوط CNG ملائم اكثر مع البيئة.
• انبعاثاته متفوقة على معايير اليورو 5
• يبعث الغاز الطبيعي المضغوط CNG كمية اقل من الـ 2CO بنسبة 25%.
• الحماية في امدادات الغاز الطبيعي في تركيا عالية.
• الغاز الطبيعي المضغوط CNG ارخص من انواع الوقود الاخرى.
• رقم الاوكتان في الغاز الطبيعي المضغوط CNG هو 142 واكثر.
• انبعاث الجسيمات في الغاز الطبيعي المضغوط CNG مقارب للصفر
• يوفر الغاز الطبيعي المضغوط CNG اكفأ اشتعال في المحرك لأن حالته الطبيعية في المحرك هي الحالة الغازية.
• يعتبر الغاز الطبيعي المضغوط CNG الوقود الذي يسبب اقل ضربة في المحرك.
• محركات الغاز الطبيعي المضغوط CNG اقل اهتزازا وضجيجا بالمقارنة مع محركات الوقود الاخرى.
• يقدم نفس الاداء في الشروط الجوية الساخنة و الباردة.

تلتزم حافلات نقل الطلاب في كاليفورنيا في الولايات المتحدة بوجوب استعمال الغاز الطبيعي المضغوط CNG. وتم اكمال استعمال الغاز الطبيعي المضغوط CNG في قوارب القنوات المائية في هولندا. وفي العديد من الدول لا يسمح الا للمركبات المستخدمة لـ CNG من الدخول الى مراكز المدن. وتؤكد هذه الامثلة على مزايا الحماية والانبعاث الخاصة بالـ CNG.

من حيث صيانة المحرك فأنه يطيل من المدة الدورية لصيانة المركبة ويقلل من البلى بسبب قلة الاهتزاز ويطيل من عمر الزيت لعدم احتواء الغاز الطبيعي المضغوط CNG على الملوثات ويزيد من الاداء. ان المقابل المادي لهذه القيم الجيدة واضافة سعر الـ CNG كميزة غاية في الاهمية يزيد من اقتصادية هذا الوقود بالمقارنة مع غيره من انواع الوقود الاخرى.

انواع الوقود الاخرى المساوية لـ  1 م³ من الـ CNG

المقارنة هي حسب نظام GGE الخاص بالولايات المتحدة. يتم حساب مقدار التوفير اذا كانت المقارنة تتم حسب حافلة خاصة بالاستخدام داخل المدن وتعمل بالديزل.

مجالات استعمال الغاز الطبيعي المضغوط CNG

الـ CNG كشكل مضغوط للغاز الطبيعي يستخدم بشكل اساسي في مجالين:

غاز السيارات CNG, يستعمل كوقود للمحركات

الطاقة CNG, يملئ في اوعية خاصة للنقل وينقل للمستهلكي الغاز الطبيعي ويتم تخفيض ضغطه واستهلاكه.

المركبات التي تستعمل غاز السيارات CNG

• السيارات
• حافلات النقل داخل المدن وبين المدن
• المركبات اللوجستية المستخدمة داخل المدن واساطيل السيارات
• مركبات مثل شاحنات القمامة ومركبات كنس الطرق
• المركبات الثقيلة ومركبات الخدمة العسكرية والعامة
• القوارب والعبارات التي تعمل في القنوات المائية والبحار ومركبات الاجرة البحرية.
• القطارات والدرجات النارية والحمالات الثلاثية
• الطائرات وجميع انواع المركبات المستخدمة في الساحات
• مكائن الانشاءات واساطيل شاحنات الحفر والتنقيب والرافعات الشوكية.

كيف يستخدم الغاز الطبيعي المضغوط CNG في المركبة؟
الادوات الاساسية في مركبات الغاز الطبيعي المضغوط CNG

محرك ملائم مع الـ CNG
قناني الـ CNG
خطوط الوقود والمنظمات

قناني الغاز الطبيعي المضغوط CNG والتكنولوجيا
القناني المصنعة لتناسب ملئ الـ CNG تنقسم في الاساس الى قناني مصنعة من الفولاذ واخرى مصنعة من مواد كيميائية. الجدول التالي يعرض مقارنة بين القناني المصنوعة من الفولاذ والياف الكاربون:

لماذا تملئ المركبات بالـ CNG؟
يتم ملئ الـ CNG بأستخدام معدات تقوم بضغط الغاز الطبيعي الى درجات ضغط عالية وملئه في القناني. اذ يتم رفع ضغط الغاز الطبيعي القادم بدرجات ضغط مختلفة عن طريق خطوط الانابيب الى 200 او 250 بار بواسطة نظام للضغط مصنع خصيصا لـ CNG. ويتم ملئه في المركبات بواسطة الموزع (الديسبينسر). ويعتمد سرعة الملئ على سعة الجهاز الضاغط (الكومبريسر) وسعة الموزع (الديسبينسر) فعلى سبيل المثال يتم ملئ 300 م³ من الـ CNG لخزان حافلة خلال 4 دقائق.

نظام نقل طاقة الغاز الطبيعي المضغوط CNG
للمستهلكين الذي لا تصل اليهم انابيب نقل الغاز الطبيعي فأن الطريقة الاكثر اقتصادية لنقل الغاز الطبيعي لهم هي بأستخدام طريقة الـ CNG. يتم اخذ الغاز الطبيعي من اقرب انبوب الى منطقة الاستهلاك ويتم رفع ضغطه الى 200 – 250 بار بأستخدام ضاغط الـ CNG بعدها يتم تحميله كغاز الى مركبات خاصة للنقل. الاوعية الاكثر استخداما في نقل الـ CNG:

خلاط ا الغاز الطبيعي المضغوط CNG: يملئ بـ 150 م³ من الـ CNG بضغط 200 بار

ناقلة قناني الغاز الطبيعي المضغوط CNG: يتم تحميل 4500 – 5500 م³ من الـ CNG الى هذه المركبة المتكونة من قناني مصنوعة من الفولاذ ويتم النقل بأستخدام عربة ساحبة.

ناقلة قناني الغاز الطبيعي المضغوط CNG: يتم تحميل 14.000 م³ من الـ CNG الى هذه الناقلة المتكونة من قناني مصنوعة من الياف الكاربون بضغط 250 بار ويتم النقل بأستخدام عربة ساحبة.