تفاوت گاز CNG و گاز LPG

نزدیک به سه دهه از حضور خودروهای گازسوز در کشورمان می‌گذرد و در همه جای دنیا راه‌هایی برای کم‌کردن سرانه مصرف بنزین و گازوییل و حرکت به سمت انرژی‌های دیگر دیده می‌شود. این روزها، برق به عنوان اصلی‌ترین انرژی جایگزین در نظر گرفته شده است. در کشور ما که فراوانی نفت خام را داریم، همیشه بحث‌هایی بر سر انتخاب سوخت جایگزین بنزین از بین گازوییل، گاز CNG و البته گاز LPG وجود دارد. درحالی‌که دولت علاقه بسیار زیادی به سوق دادن مردم به سمت استفاده از گاز سی ان جی دارد، اما بنا به دلایلی، برخی از مصرف‌کنندگان گاز ال پی جی را ترجیح می‌دهند، این در حالی است که هر کدام از این سوخت‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند. درحالی‌که هم سوخت CNG و هم LPG در حالت گازی هستند؛ اما تفاوت‌های آشکاری نیز با هم دارند که باعث می‌شود تا سوخت‌وساز آنها متفاوت از هم باشد.

خودرو گازسوز چیست؟

خودرو گازسوز یک نوع خودرو هیبریدی به شمار می‌آید. چرا که قابلیت کار با دو نوع انرژی را دارد. استفاده از گاز سی ان جی در خودروها به سال‌های بسیار دور یعنی اوایل قرن بیستم برمی‌گردد که برخی از تاکسی‌های شهر سنت لوییس آمریکا از گاز CNG استفاده می‌کردند. با این حال همیشه از گاز مایع LPG یا گاز CNG یا گاز طبیعی مایع یا LNG به عنوان یک سوخت جایگزین نام برده می‌شود و همچنان دو سوخت بنزین و گازوییل به عنوان سوخت‌های اصلی در دنیا شناخته می‌شوند. منظور از خودرو گازسوز، خودرویی است که پیشرانه آن توانایی کارکردن با سوخت گاز را داشته باشد و به این منظور در آن تغییراتی ایجاد شده باشد.

گاز CNG چیست؟

گاز CNG (نام کامل: Compressed Natural Gas) به معنی گاز فشرده طبیعی است. بخش اصلی آن را گاز متان تشکیل می‌دهد که در جریان استخراج نفت خام از زمین خارج می‌شود یا از سفره‌های گازی می‌توان آن را استخراج کرد. ضمن اینکه امروزه از روش‌های دیگری مثل کودهای حیوانی و زباله‌های تولیدی توسط انسان نیز به دست می‌آید.

این گاز در فشار بالایی نگهداری می‌شود که حدود ۲۰۰ تا ۲۴۸ بار است که رقم بسیار بالایی محسوب می‌شود. این گاز بسیار پاک است و آسیب‌های کمتری نسبت به سوخت‌هایی مثل بنزین و گازوییل و حتی LPG به محیط‌زیست وارد می‌کند که باعث شده تا در کشورهایی که امکان استفاده از این گاز را دارند، موردتوجه قرار بگیرد. ازاین‌رو برخی از پیشرانه‌ها به‌صورت استاندارد برای کار با این سوخت طراحی می‌شوند و در برخی نیز با تغییراتی، آن را برای سوختن گاز طبیعی آماده می‌کنند. همچنین گاز سی ان ج را به‌صورت مایع نیز تبدیل می‌کنند که LNG نام دارد و در بسیاری از کشورها برای خودروها، خصوصا خودروهای تجاری استفاده می‌شود.

این گاز که در وسایل گازسوز شهری نیز استفاده دارد، با فشار بسیار بالایی که بیش از ۱۵۰ برابر فشار اتمسفر است، برای استفاده در خودروهای گازسوز ذخیره می‌شود که همین فشار بالا، نیاز به استفاده از وسایل و تجهیزات استاندارد و ایمن را به‌خوبی نشان می‌دهد.

گاز LPG چیست؟

گاز LPG که مخفف Liquefied Petroleum Gas است از ترکیب بوتان و پروپان و در جریان تقطیر نفت خام به دست می‌آید و گفته می‌شود که تولید آن برای کشورها در حدود تولید بنزین هزینه دارد. این سوخت در حالت عادی به‌صورت گاز است؛ اما با کمی کاهش دما و افزایش فشار به مایع تبدیل می‌شود تا حمل‌ونقل و نگهداری آن راحت‌تر باشد. گاز ال پی جی در بسیاری از کشورها به‌عنوان سوخت جایگزین بنزین و گازوییل استفاده می‌شود. گاز LPG در بعضی مناطق که به عنوان سوخت استاندارد خودروها عرضه می‌شود، Auto Gas نام دارد.

برای ذخیره‌سازی گاز مایع نیازی به مخازن فشار قوی نیست که همین عامل، قیمت تجهیزات آن را کاهش می‌دهد و هزینه راه‌اندازی آن را کمتر می‌کند. باید بدانیم که در وزن مساوی، گاز LPG حتی از بنزین نیز ارزش حرارتی بالاتری دارد؛ اما این قضیه در حجم مساوی به نفع بنزین تمام می‌شود.

مقایسه گاز سی ان جی با گاز ال پی جی در خودرو

گاز CNG  و LPG  به‌خاطر ساختار متفاوتی که دارند، خواص ویژه‌ای پیدا می‌کنند. به همین علت برخی از رانندگان، به گاز CNG علاقه دارند و برخی نیز گاز LPG را برای سوخت خودرو مناسب‌تر می‌دانند.

قدرت

افت و کاهش توان موتور در خودروهایی که به‌صورت پایه گازسوز CNG هستند، کمتر از نمونه‌هایی است که به‌صورت اصطلاحا دستی و کارگاهی گازسوز شده‌اند. این اتفاق به‌خاطر نوع سیستم تغذیه سوخت CNG است که در مدل‌هایی که به‌صورت سیلندر به سیلندر تزریق می‌شود، افت توان بسیار کمتر از مدل‌هایی هست که ورودی گاز به دهانه هوزینگ هوا متصل می‌شود. اما با این وجود، شاهد افت توان در حالت گازی نسبت به بنزین هستیم که این مقدار کاهش در حدود ۱۰ درصد گفته می‌شود. اما امتیاز بزرگ LPG نسبت به CNG در این است که افت توان در حالت گازی نسبت به بنزین، بسیار ناچیز است که حتی می‌توان آن را نادیده گرفت.

شتاب

با توجه به تفاوت قدرت تولیدی در موتور در حالت استفاده از گاز سی ان جی و ال پی جی، می‌توان گفت که وضعیت شتاب نیز کاملا قابل پیش‌بینی خواهد بود. وقتی موتور با سوخت LPG می‌تواند قدرت بیشتری از گاز CNG تولید کند، بدون شک شتاب بیشتری نیز خواهد داشت.

مقدار پیمایش و هزینه آن

می‌توان گفت مقدار پیمایش خودرو با گاز LPG به‌طور محسوسی بیشتر از گاز CNG است. به‌طوری که این مقدار حتی به بیش از ۲ برابر نیز می‌رسد. البته قیمت تمام‌شده یک پیمایش مساوی، چندین برابر به نفع CNG است که استفاده از آن را بسیار اقتصادی‌تر از بنزین و LPG می‌کند.

هزینه نصب مخزن

قیمت مخزن CNG نسبت به مخزن LPG به‌خاطر ساختار خاصی که برای تحمل فشار بسیار بالا دارد، به‌وضوح بیشتر است. این قضیه حتی در مورد مخازن کامپوزیتی نیز دیده می‌شود و قیمتی بالاتر از نمونه‌های فولادی دارند. اما هزینه نصب مخازن برای گاز ال پی جی و سی ان جی تفاوت چندانی ندارد و حتی هزینه نصب کل سیستم گازسوز نیز برای هر دو مورد نزدیک به هم است. هرچند که سیستم گاز CNG به خاطر قیمت بالای مخزن آن، بیشتر از گاز LPG است.

ایمنی

برخلاف تصور عموم، گاز ال پی جی از سی ان جی خطرناک‌تر است و اشتعال‌پذیری بیشتری نسبت دارد. ضمن اینکه معمولا در سیستم LPG دیده شده است که به‌خاطر فشار کمتر این گاز، گاهی مواقع از مخازن غیراستاندارد استفاده می‌شود که می‌تواند مشکلات بعدی مثل ترکیدن مخزن و آتش‌سوزی را به دنبال داشته باشد. این در حالی‌ست که تنها نکته خطرناک CNG فقط در بحث فشار بالای گاز درون مخزن است که این فشار کاملا استاندارد است و اگر مخزن دست‌کاری نشده یا تاریخ اعتبار مخزن نگذشته باشد، هیچ‌گونه خطری نخواهد داشت. قابل ذکر اینکه حتی در تصادفات سیستم گاز CNG ایمن‌تر از سیستم گاز LPG است. البته باید در نظر داشت که اگر سیستم LPG نیز به‌طور استاندارد نصب شود، می‌تواند از بنزین و گازوییل هم ایمن‌تر باشد.

معاینه فنی

از آنجایی که در کشورمان گازسوز کردن خودروها با ال پی جی ممنوع است، جایگاه‌های معاینه فنی نیز این سیستم سوخت‌رسانی را قبول ندارند و اگر قرار به عملکرد قانونی باشد، باید این سیستم از روی ماشین جمع شود تا بتواند معاینه فنی دریافت کند. اما خودروهای سی ان جی سوز می‌توانند در صورت داشتن اعتبار کپسول درج‌شده روی آن، به‌راحتی از این مرحله عبور کنند.

فشار مخزن

فشار مخزن گاز CNG در حدود ۲۰۰ بار است و گفته می‌شود که نباید از این عدد بالاتر رود. این در حالی است که مخازن گاز سی ان جی توانایی تحمل فشار بیشتر از ۲۰۰ بار را نیز دارند؛ اما ممکن است که اتصالات مسیر، جوابگو فشار بالاتر نباشد. اما گاز LPG در فشار بسیار کمتر درون مخزن پر می‌شود که در حدود ۸ بار و بسیار کمتر از فشار ۲۰۰ بار گاز سی ان جی است.

روشن کردن خودرو

سیستم خودروهای گازسوز سی ان جی به‌گونه‌ای طراحی شده که ابتدا با بنزین روشن شود و سپس بتوان وضعیت را روی سوخت گاز قرار داد. اما در خودروهای گازسوز ال پی جی می‌توان از ابتدا خودرو را با گاز LPG روشن کرد. البته باید در نظر داشت که در خودروهای CNG نیز می‌توان این کار را کرد؛ اما به طور پیش‌فرض، روشن شدن خودرو با بنزین تنظیم شده است.

وزن قطعات

نوع قطعاتی که در سیستم گاز LPG و گاز CNG استفاده می‌شود، تفاوتی با هم ندارد. در این میان فقط به خاطر فشار بسیار بالای گاز سی ان جی باید از مخازن فشار قوی استفاده کرد که باعث می‌شود وزن مخزن CNG چندین برابر مخزن LPG باشد. البته مخازن کامپوزیتی نیز برای CNG موجود است که وزن به‌مراتب کمتری از نمونه‌های فولادی دارد؛ اما فراوانی آن به اندازه مخازن فلزی نیست.

آسیب به موتور

گاز CNG و گاز LPG، هر دو به موتور و قطعات داخلی آن آسیب وارد می‌کند. این آسیب برای خودروهایی که پیشرانه آنها برای کار با این دو نوع گاز طراحی و بهینه نشده است، بیشتر خواهد بود. با این وجود به نظر می‌رسد و تجربه ثابت کرده است که گاز سی ان جی می‌تواند آسیب بیشتری در درازمدت به پیشرانه وارد کند.

نشت گاز و انتشار بو

ال پی جی یک گاز بی‌رنگ و بی‌بو است. به همین خاطر به آن افزودنی‌هایی مثل مرکاپتان اضافه می‌شود تا دارای بو شود و به این ترتیب، بتوان راحت‌تر نشتی آن را متوجه شد. به همین خاطر در اکثر خودروهایی که گاز مایع دارند، می‌توان بوی ناشی از نشتی گاز را متوجه شد که البته این عیب قابل رفع است و با تعویض قطعاتی مثل اورینگ‌های اتصالات برطرف می‌شود. اما این عیب در خودروهای مجهز به سیستم سی ان جی دیده نمی‌شود.

تعداد جایگاه گاز

بدون شک فراوانی جایگاه‌های عرضه گاز CNG قابل مقایسه با تعداد اندک جایگاه‌های گاز LPG نیست. امروزه می‌توان در تمام جاده‌های کشور و در شهرها، به وفور جایگاه‌های گاز CNG را دید که علت آن، فراوانی این گاز در کشورمان و امکان متصل‌کردن جایگاه‌ها به لوله‌کشی سراسری گاز شهری در کشور است که هزینه‌های حمل و تخلیه را از بین می‌برد.

اما در مقابل، گاز LPG به‌صورت عمده توزیع نمی‌شود و فقط در دهه‌های گذشته برای عرضه به تاکسی‌ها در برخی از شهرها جایگاه عرضه گاز ال پی جی تاسیس شد که آنها هم به خودروهای شخصی خدمت‌رسانی نمی‌کنند. ازاین‌رو برای استفاده از ال پی جی باید به جایگاه‌های عرضه کپسول‌های شهری مراجعه کرد تا با پمپ‌های آنها یا با استفاده از کپسول، بتوان مخزن گازLPG  خودرو را شارژ کرد.

ضمن اینکه به گفته مسئولان، این روش سوخت‌گیری و به‌طور کلی، استفاده از ال پی جی برای خودروها، ممنوع است. همین قضیه باعث می‌شود که بسیاری از افراد، استفاده از گازLPG  را با توجه به مشکلات تهیه آن، به‌صرفه ندانند. ضمن اینکه در بسیاری از شهرها و جاده‌ها، امکان سوخت‌گیری گاز ال پی جی نیز وجود ندارد.

هزینه تاسیس جایگاه سوخت

هزینه تاسیس جایگاه CNG در حدود ۱۰ برابر هزینه تاسیس یک جایگاه LPG است. سی ان جی باید در فشار بالایی ذخیره‌سازی و به داخل مخزن خودرو پمپ شود که این تاسیسات قیمت بسیار زیادی دارد. این در حالی است که بسیاری از افرادی که خودروهای LPG سوز دارند، با سیلندرهای شهری و خانگی اقدام به پر کردن مخزن خودرو خود می‌کنند که البته کاری خطرناک و غیراستاندارد است.

نحوه انتقال گاز

جایگاه‌های گاز CNG از اتصال به شبکه سراسری انتقال گاز تغذیه می‌شوند که هزینه‌های انتقال را از بین می‌برد. اما برای انتقال و تغذیه ایستگاه‌های LPG باید این گاز را به کمک خودروهای سوخت‌رسان و تانکرها مثل بنزین و گازوییل، از پالایشگاه به مراکز توزیع رساند.

مزایا و معایب CNG و LPG

هر دو گاز CNG و LPG در دنیا به‌طور گسترده‌ای به‌عنوان سوخت جایگزین بنزین و دیزل استفاده می‌شود. هر کدام از این دو سوخت دارای امتیازات و مزایا و معایبی هست که ناشی از وضعیت در دسترس بودن آن، قیمت اجرایی و تمام‌شده، وضعیت سوخت‌وساز در پیشرانه و… خواهد بود.

مزایای گاز CNG

• فراوانی و دردسترس‌بودن در تمام نقاط کشور.
• قیمت ارزان‌تر نسبت به گاز LPG، بنزین و گازوییل.
• اشتعال‌پذیری پایین CNG در صورت انتشار در هوا که ایمنی آن را بالا می‌برد.
• ایمنی بالای مخازن گاز CNG در صورت استاندارد بودن.
• کاهش آلودگی محیط‌زیست.
• افزایش عمر روغن موتور به دلیل تولید اندک آلاینده‌ها در داخل سیلندر.

معایب گاز CNG

• وزن بالای مخازن فولادی و همچنین قیمت بالای مخازن فولادی و کامپوزیتی.
• پیمایش کمتر نسبت به بنزین و گاز LPG و در نتیجه نیاز بیشتر به مراجعه برای سوخت‌گیری.
• کاهش توان موتور نسبت به بنزین در حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد.
• عدم سازگاری کامل با پیشرانه‌هایی که برای کار با گاز طراحی نشده‌اند.
• افزایش استهلاک قطعات موتور در صورت کارکرد زیاد با گاز.
• در حالت استاندارد، موتور برای روشن‌شدن باید روی بنزین روشن شود.

مزایای گاز LPG

• گاز LPG  از بنزین و دیزل ارزان‌تر است.
• افت توان در حالت استفاده از گاز LPG نسبت به بنزین و دیزل، بسیار کمتر از CNG و حتی قابل‌چشم‌پوشی است.
• وزن مخزن LPG کمتر از مخزن CNG است.
• گاز ال پی جی سازگاری بیشتری با پیشرانه‌های معمولی نسبت به سی ان جی دارد.
• در حالت استاندارد، برای روشن‌شدن نیازی به بنزین ندارد.

معایب گاز LPG

• گازLPG  دارای مخزن اضافه است که باعث کاهش حجم بارگیری خودرو می‌شود.
• مقدار پیمایش گاز LPG از بنزین کمتر اما از CNG بیشتر است.
• اشتعال‌پذیری بالایی دارد.
• گاز LPG به‌آسانی پخش نمی‌شود و همین قضیه آن را خطرناک می‌کند و احتمال اشتعال‌پذیری آن را بالا می‌برد.
• دسترسی به آن به‌راحتی بنزین، دیزل و سی ان جی نیست و باید در جایگاه‌ها و به روش‌های غیراستاندارد سوخت‌گیری کرد. ال پی جی برای پیشرانه‌ای که بنزین‌سوز طراحی شده، مضر است و آسیب‌هایی به آن وارد می‌کند.

روش تعیین حجم مخزن گاز

برای تعیین مخازن از حجم آنها به گالن استفاده می‌شود. به این معنی که چقدر مایع در مخزن‌ها به گالن قابل ذخیره‌سازی است. مخازن گاز با این روش، حجم‌های متفاوتی مثل ۶۰ و ۸۰ و ۱۰۰ و ۱۲۵ گالن دارند که به همین نام هم شناخته می‌شوند.

نتیجه گیری

هم گاز CNG و به‌صورت مایع‌شده آن یعنی LNG و هم گاز LPG در بسیاری از کشورهای دنیا مانند هند و ترکیه به‌عنوان سوخت جایگزین بنزین و گازوییل استفاده می‌شود. استفاده درست و استاندارد از این سوخت با وسایل و تجهیزات استاندارد، نه‌تنها هیچ خطری ندارد؛ بلکه در برخی موارد حتی از بنزین و گازوییل نیز می‌تواند ایمن‌تر باشد.

نویسنده: علیرضا داودی