مصرف گاز در خودرو و نیروگاه

با توجه به برآوردهای انجام شده, پیش بینی می شود تقاضای جهانی گاز طبیعی بیش از سایر انرژی های اولیه, افزایش یابد به گونه ای كه با توجه به برآورد آژانس بین المللی انرژی, انتظار می رود تقاضای جهانی گازطبیعی تا سال ۲۰۳۰ به دو برابر میزان آن در سال۲۰۰۲ افزایش یابد

با توجه به برآوردهای انجام‌شده، پیش‌بینی می‌شود تقاضای جهانی گاز طبیعی بیش از سایر انرژی‌ های اولیه، افزایش یابد؛ به‌گونه‌ای كه با توجه به برآورد آژانس بین‌المللی انرژی، انتظار می‌رود تقاضای جهانی گازطبیعی تا سال ۲۰۳۰ به دو برابر میزان آن در سال۲۰۰۲ افزایش یابد. با توجه به برآورد آژانس بین‌المللی انرژی، تقاضای گازطبیعی جهان تا سال ۲۰۳۰ به‌طور متوسط سالانه ۳/۲درصد رشد سرخواهد داشت كه بخش عمده آن ناشی از افزایش تقاضای گازطبیعی در بخش نیروگاهی خواهد بود. به این ترتیب، سهم گازطبیعی در سبد انرژی مصرفی جهان از ۲۱درصد در سال ۲۰۰۲ به ۲۵درصد درسال ۲۰۳۰ افزایش خواهدیافت. طبق این برآوردها، رشد مصرف گازطبیعی در آفریقا، آمریكای‌لاتین و كشورهای درحال‌توسعه آسیا، بیش از میانگین جهانی آن خواهد بود.رشد تقاضای گازطبیعی در هند و چین، تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۵ درصد درسال خواهد بود كه به طور عمده جانشین زغال‌سنگ به ‌خصوص در صنعت و تولید نیرو خواهد شد؛ بنابراین سهم كشورهای درحال‌توسعه آسیایی از تقاضای جهانی گازطبیعی؛ از ۸ درصد در سال ۲۰۰۲ به ۱۴درصد در سال ۲۰۳۰ افزایش خواهد یافت، هرچند هنوز تا سال ۲۰۳۰، مصرف سرانه گازطبیعی در كشورهای آمریكای‌شمالی عضو سازمان همكاری اقتصادی و توسعه(OECD)و اقتصادهای درحال‌گذار بیش از دیگر كشورها خواهد بود، به ‌گونه ای كه كشورهای آمریكای شمالی عضو و عضوOECD و روسیه، درسال ۲۰۳۰به‌ترتیب، ۲۳درصد، ۱۶درصد و ۱۲درصد مصرف‌جهانی گازطبیعی را به‌خود اختصاص خواهند داد.

پیش‌بینی می‌شود بخش تولید نیرو در تمام مناطق به‌ویژه در كشورهای توسعه یافته (كه بر اساس برآوردها دراین كشورها به‌شدت رشد خواهد یافت)، نقش كلیدی در افزایش تقاضای گازطبیعی را برعهده داشته باشد. براساس این پیش‌بینی‌ها، بخش‌تولید نیرو، ۵۹ درصد از رشد تقاضای گازطبیعی تا سال ۲۰۳۰ را به ‌خود اختصاص خواهد داد، بنابراین سهم این بخش از ۳۶ درصد مصرف گازطبیعی درسال ۲۰۰۲ به ۴۷ درصد در سال ۲۰۳۰ افزایش خواهد یافت.گاز طبیعی در بخش های مختلف تجاری، مسکونی و صنعتی مصارف مختلفی دارد، اما بخش صنعتی بیشترین مصرف گاز طبیعی را در کنار بخش های مختلف به خود اختصاص داده است. از جمله مواردی که در آن گاز طبیعی کاربرد فراوانی دارد، بخش حمل ونقل وتولید نیروی برق است که به دلیل استفاده گسترده در این بخش ها، توجه کارشناسان را به خود جلب کرده است.

نیروگاه های گازسوز

در دهه های ۱۹۷۰ و ۸۰ سوخت ژنراتورهای برقی بیشتر از زغال سنگ بود، اما به دلیل تغییرات اقتصادی، زیست محیطی و فناوری امروزی گاز طبیعی، این سوخت به عنوان بهترین سوخت برای نیروگاه های تولید برق به حساب می آید. از آنجا که صنعت برق یکی از آلاینده ترین صنایع به شمار می رود، قوانین زیست محیطی ایجاب می کند که این صنعت گازهای خروجی از نیروگاه های خود را به حداقل برساند و برای تحقق آن، چاره ای جز استفاده از سوخت تمیز گاز طبیعی ندارد.گاز طبیعی می تواند برای تولید برق به روش های مختلف استفاده شود. ابتدایی ترین روش تولید برق، استفاده از سوخت گاز طبیعی برای تولید بخار است. سوخت های فسیلی در دیگ بخار برای گرم کردن آب و تولید بخار سوزانده می شوند، سپس توربینی با استفاده از نیروی بخار، نیروی برق تولید می کند. روش دوم، استفاده از توربین های متمرکز گاز است که به جای تولید بخار و انتقال آن به توربین، از گازهای گرم حاصل از سوخت فسیلی استفاده می شود و پس از انتقال به توربین برق تولید می کند.بسیاری از نیرو گاه هایی که با سوخت گاز طبیعی کار می کنند، شامل واحد های چرخه ترکیبی اند. در این نوع نیروگاه ها ی تولیدی، هم توربین گاز و هم توربین بخار در یک مجموعه وجود دارد. توربین گاز درست شبیه به یك توربین گازطبیعی عمل می كند و از گازهای داغ حاصل از احتراق گازطبیعی برای تولید برق استفاده می كند. در نیروگاه های چرخه تركیبی، گرمای اضافه حاصل از فرآیند توربین گاز مستقیم برای تولید بخار به كار می رود كه سرانجام بخار تولید شده به وسیله یك واحد بخار، نیروی برق تولید می كند. نیروگاه های چرخه تركیبی بازده بسیار بالاتری نسبت به واحدهای بخار یا توربین های گاز دارند.روش دیگر تولید برق، تولید توزیعی است که به جانشینی واحدهای تولید برق كوچك و خصوصی در واحدهای مصارف صنعتی، تجاری و مسكونی گفته می شود. این نیروگاه ها در مقیاس كوچك كه گازطبیعی نیروی آنها را گازطبیعی تأمین می كند، با توربین های كوچك گاز یا واحدهای موتور احتراقی یا سلول های سوختی گازطبیعی كار می كنند. طبق معمول نیروی برق در نیروگاه های بزرگ و متمركز انرژی تولید می شود. تولید توزیعی بسیار مؤثر و كارآمد است، چون نیروی برقی را كه تولید می كند، قابل اعتمادتر، مؤثرتر وارزان تر از خریداری برق از مراكز متمركز تولید آن است. تولید توزیعی همچنین امكان كنترل بیشتر بر ذخیره برق را می دهد و از قطع شدن های گاه و بی گاه و هدر رفتن این انرژی در طول نقل و انتقال جلوگیری می كند.توربین های صنعتی با سوخت گاز طبیعی بسیار شبیه به ژنراتورهای توربینی متمركز با سوخت گازطبیعی عمل می كنند، اگر چه به جای كارگذاری در یك نیروگاه متمركز، این توربین ها درست نزدیك به واحد تولید برق كار گذاشته می شوند. این نوع تولید توزیعی به طور معمول به وسیله ساختارهای بزرگ و متوسط مانند دانشگاه ها، بیمارستان ها، ساختمان های تجاری، نیروگاه های صنعتی استفاده می شود و حدود ۲۱ تا ۴۰ درصد مؤثر هستند.

گاز طبیعی در بخش حمل و نقل

مدت طولانی است كه گازطبیعی به عنوان سوخت جانشین برای حمل و نقل در نظر گرفته شده است. در واقع گازطبیعی از دهه ۱۹۳۰ به عنوان سوخت در وسایط نقلیه استفاده شده است؛ با این وجود، بخش حمل و نقل تنها ۳ درصد از كل گاز طبیعی مصرفی دنیا را به خود اختصاص داده است. در سال های اخیر با پیشرفت های فناوری امكان تولید سریع وسایط نقلیه گازسوز فراهم شده است. به ویژه برای مجموعه وسایط نقلیه با سوخت فشرده مانند تاكسی ها و اتوبوس ها. اگرچه، امروزه می توان انواع وسایط نقلیه گازسوز را در بازار یافت.یكی از دلایل اولیه فناوری سوخت جانشینی، كاهش گازهای خروجی مضر برای محیط زیست است. تخمین زده شده است كه وسایط نقلیه عمومی و خصوصی حدود۶۰ درصد ازآلودگی منواكسیدكربن هوا، ۱۹ درصد گازهای هیدروكربن و ۳۱ درصد اكسید نیتروژن را به خود اختصاص می دهند. تمام این گازهای خروجی از سوخت ماشین ها نه تنها آلودگی هوا را چندین برابر می كنند، بلكه درگسترش سوراخ لایه ازون نیز بی تأثیر نیستند. وسایط نقلیه حدود نیمی از آلاینده های هوا و حدود ۳۰ درصد از كل گازهای كربن دار را به خود اختصاص می دهند. تأثیرهای زیست محیطی وسایط نقلیه گازسوز بسیار كمتر از دیگر وسایط نقلیه است. وسایط نقلیه گازسوز، یكی از پاك ترین وسایط نقلیه در دنیاست. این نوع ماشین ها آلاینده های كمی تولید می كنند. مقدارآلاینده ها در گاز خروجی این ماشین آن قدر اندك است كه شاید در برخی شهرها، آلودگی از هوای اطراف آنها كم تر باشد.سوخت ماشین های گازسوز، بسیار پاك تر از دیگر سوخت ها (به دلیل تركیبات شیمیایی موجود در گازطبیعی) می سوزد، زیرا گازطبیعی در واقع همان متان است. بنزین و سوخت های دیزلی شامل تعدادی تركیبات زیان بار هستند كه بر اثر احتراق سوخت به هوا منتشر می شوند. گازطبیعی شامل مقادیر كمی اتان، پروپان و بوتان است. تركیبات مضر منتشر شده شامل تركیبات ارگانیك، دی اكسید سولفور و اكسیدهای نیتروژن، بنزین، ارسنیك، نیكل و بیش از۴۰ نوع مواد سمی دیگر است. وسایل نقلیه گازسوز حدود ۷۰ درصد منواكسیدكربن كمتر،۸۰ درصد گاز ارگانیك غیرمتان كمتر و۸۷ درصد اكسید نیتروژن كمتر از دیگر سوخت ها تولید می كند.حمل و نقل یکی از بخش‌های عمده و اصلی مصرف‌کننده‌ انرژی است. استفاده وسیع سوخت ‌های هیدروکربنی در این بخش و سوختن ناقص، تولید آلودگی می‌کنند. با این که وسایل نقلیه در بیشتر کشورها درقیاس با گذشته به علت مقررات زیست‌ محیطی آلودگی کمتری ایجاد می‌کند، اما در عمل این موضوع به دلیل افزایش تعداد وسایل نقلیه و میزان استفاده‌ای که از هر یک از آنها می‌شود، بی‌اثر شده است. سوخت‌های کم‌آلوده‌کننده می‌توانند آلودگی را کاهش دهند.آلودگی های ناشی از سوخت های فسیلی، متخصصان محیط زیست را همواره مجبور به جست و جوی سوخت های جانشین و یا بهبود در کیفیت این سوخت ها می کند تا شاید به این وسیله آلودگی هوا به حداقل برسد. ازآنجاکه بخش حمل و نقل و بخش صنعت در انتشار مواد آلاینده نقش اساسی دارند، استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت پاک برای بخش حمل ونقل و نیروگاه ها می تواند درکاهش مواد آلاینده محیط نقش بسزایی داشته باشد.