كاربردهای مستقيم «متانول» بعنوان سوخت جايگزين از نيروگاه تا خودرو

به گزارش اختصاصي پايگاه خبری تحليلي نفت آرا، سیروس کریمی-متانول علاوه براینکه به‌عنوان یک ماده شیمیایی پایه مهم برای تولید گستره وسیعی از مواد شیمیایي و پتروشیمیایی میانی و نهایی و حتی مواد شیمیایی پایه دیگر مورد استفاده قرار می گیرد ،در حوزه انرژی و سوخت نیز کاربرد دارد.
كاربردهای مهم متانول در حوزه انرژی و هيدروژن
در حوزه سوخت، متانول هم حامل مهم انرژی و هم حامل مهم هیدروژن محسوب می‌شود. این ماده در حوزه انرژی ممکن است، بطور مستقیم و یا پس از تبدیل به محصولات دیگر مورد استفاده قرار گیرد. کاربردهای مستقیم متانول در حوزه سوخت عبارتند از: سوخت خودرو (بجای بنزین و یا دیزل و یا در اختلاط با آنها)، سوخت نیروگاه، سوخت دریایی، سل سوختی، سوخت خانگی و احتمالاً موارد دیگر در آینده.
باتوجه به الزامات استفاده از سوخت‌های تمیزتر در مناطق مختلف، همچنان پتانسیل نامحدودی برای استفاده از متانول به عنوان سوخت در کاربرد های مختلف آن وجود دارد. کاربردهای سوختی متانول روند افزایشی قابل توجهی داشته اما آ ینده آن بستگی به پیشرفت ها ی تکنولوژی و قوانین زیست محیطی منطقه‌ای دارد.
متانول در محيط زيست قابل تجزيه شدن است
یکی از مسائلی که در مورد استفاده از متانول در حوزه سوخت و بویژه سوخت خودرو مطرح می‌شود، سمیت آن است. اگرچه گفته می‌شود، متانول بسیار سمی است و حتی می‌تواند، باعث کوری و یا مرگ گردد (اگر خورده شود) ولی در عین حال بعضی مراجع سمیت آن را در حد بنزین و یا سوختهای دیگر می‌دانند. متانول و بنزین از لحاظ کدهای NFPA 704 شرایط مشابهی دارند. در سیستم استانداردGHS، از نظر کدهای خطر، بنزین نسبت به متانول، خطرناک‌تر به نظر می‌رسد. احتمال ایجاد نقص ژنتیکی و سرطان‌زا بودن از مواردی هستند که برای بنزین ذکر شده‌اند، ولی برای متانول خیر. با این‌حال هر دو در صورت خورده شدن احتمالاً مرگ‌آور هستند.
از نظر کدهای احتیاطی نیز، علی‌رغم بعضی تفاوت‌ها، شباهت زیادی بین بنزین و متانول وجود دارد، به‌ویژه از نظر کدهای مربوط به ذخیره‌سازی و دفع. یکی از مهمترین تفاوت‌ها بین متانول و بنزین در کدهای احتیاطی، بحث محیط‌زیستی است. در صورت ریخته شدن در محیط‌زیست، متانول قابل تجزیه است، اما بنزین به محیط زیست آسیب وارد می‌کند.
مزاياي متانول در كاربردهای مستقيم سوخت/استفاده به‌عنوان سوخت خودرو
متانول در کاربردهای مستقیم در حوزه سوخت (اغلب کاربردها) ویژگی‌ها و مزایایی دارد که مهمترین آنها عبارتند از: انتشار کمتر آلاینده‌هایی‌ نظیر دی‌اکسید کربن، منوکسید کربن، هیدروکربن‌های نسوخته،PM ،NOX SOX نسبت به اکثر سوخت‌های فسیلی دیگر، امکان تولید آن از منابع تجدیدپذیر و یا دی‌اکسید کربن تولید شده از سایر منابع (در راستای توسعه پایدار و حفظ منابع و محیط زیست)، احتراق با راندمان بالا و قیمت نسبتاً پایین متانول.
در استفاده از متانول بعنوان سوخت خودرو، علاوه بر مزایای بالا، مزایای دیگری نظیر عدد اکتان بالا، ایمنی بیشتر نسبت به بنزین (بعلت احتراق در دمای پایین تر از بنزین)، انتقال و ذخیره سازی ایمن تر نسبت به بنزین (بدلیل بالاتر بودن دمای خود احتراقی)، بالاتر بودن راندمان انرژی، توان بالاتر و یا سایز کوچکتر موتور و تراکم بالاتر سوخت قابل‌ذکرند.
در استفاده از متانول به‌عنوان سوخت خودرو، سناریوهای مختلفی از3 درصد متانول (بقیه بنزین) تا 100 درصد متانول میتواند مورد استفاده قرار گیرد. کشورهای متعددی در این زمینه فعالیت و یا برنامه‌ریزی نموده‌اند.
کشورهای دانمارک، نیوزلند، ژاپن و انگلستان از این جمله‌اند. در اروپا بنزین با 3 درصد متانول مجاز است. در کشور فرانسه اگرچه مخلوط متانول استفاده نمی‌شود، لیکن سوخت حاوی 85 درصد اتانول، بعنوان ارزان ترین سوخت خودرو (بدون مالیات) عرضه می شود که نشانه تجربه در زمینه سوختهای الکلی است.
چين پيشرو در استفاده از متانول براي سوخت خودرو
اما چین بیشترین تجربه و فعالیت را در زمینه استفاده از متانول به‌عنوان سوخت خودرو دارد. بیش از 16 استان چین در این برنامه که شامل استفاده از سوخت با متانول بمیزان 5 درصد تا 100 درصد هستند مشارکت دارند. حداقل 2 استان چین به‌عنوان پایلوت با متانول با درصد بالا در سوخت (بالاتر85 درصد) فعالیت دارند.
چین همچنین تجربه اختلاط متانول با دیزل و یا استفاده به‌عنوان جایگزین دیزل در خودروها را دارد. قبلاً تعدادی از استانهای چین استانداردهای منطقه ای برای سوخت خودرو حاوی متانول وضع نموده بودند که بسیاری از آنها مربوط به اختلاط متانول با درصد کم است. پس از آن، چین در زمینه موتورهای با سوخت متانول و موتورهای متانول/بنزین، استاندارد ملی تصویب و اعمال نموده است .
متانول در موتورهای بنزینی با تغییرات و اصلاحات اندکی قابل استفاده است
آزمایش‌ها و بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد، متانول در موتورهای بنزینی با تغییرات و اصلاحات اندکی قابل استفاده است. این اصلاحات می‌تواند جزئی باشد، مثلاً استفاده از کیت تبدیل سوخت جهت تنظیم تزریق سوخت متانول یا مخلوط به جای بنزین.
همچنین، در استفاده از متانول به‌عنوان سوخت خودرو، مشکلاتی نظیر خورندگی، فشار بخار بالای مخلوط بنزین و متانول و کم بودن محتوای انرژی متانول نسبت به بنزین قید شده است. این مشکلات، به ترتیب با استفاده از افزودنی های ضد خوردگی و روانکار، تنظیم فشار بخار بنزین پایه در پالایشگاه و بزرگ کردن سایز باک خودرو قابل حل است.
در حال حاضر، بخشی از آژانس بین المللی انرژی، تحت عنوان IEA-AMF روی سوخت‌های پیشرفته خودرو تحقیقاتی را در قالب پروژه های مختلف انجام می‌دهد که متانول نیز یکی از این سوخت هاست. بعنوان یک بازار نوظهور، متانول در چین و آفریقا بعنوان سوخت برای پخت و پز و یا تولید حرارت در صنعت استفاده می شود.
صنایع مختلف در چین از بویلرها با سوخت متانول استفاده می کنند. در این کشور، انواع مختلفی اجاق پخت و پز با سوخت متانول وجود داردکه از آنها در رستوران ها و آشپزخانه های مرکزی با متانول تنها و یا در اختلاط با مواد دیگر، بویژه آب استفاده می شود. در صنایعی نظیر صنعت سرامیک، شیشه و تنباکو در چین از متانول برای تولید حرارت استفاده می شود.
كاربرد متانول در سل‌های سوختی
در یک کاربرد دیگر، متانول می‌تواند به‌صورت مستقیم و یا غیر مستقیم در سل‌های سوختی استفاده شود. سل‌های سوختی با استفاده مستقیم از متانول (DMFC)، یکی از مهمترین کاربردهای متانول در آینده تلقی شده و در سال‌های اخیر یکی از زمینه‌های مورد علاقه پژوهشگران و محققان بوده است.
گفته شده که متانول یک جزء کلیدی در انواع مختلف سل های سوختی است، از سل‌های سوختی بزرگ مقیاس برای به حرکت در آوردن خودروها یا برق پشتیبان تا سل ‌های سوختی پرتابل برای وسایل الکترونیکی و یا استفاده شخصی.
تکنولوژی DMFC در بعضی موارد عملیاتی شده و در بعضی موارد امیدبخش است. ساختار ساده، آلایندگی کم، بهره برداری و عملیات سریع و دانسیته بالای انرژی از خصوصیات DMFC هستند.
کاربرد متانول به‌عنوان سوخت نیروگاه
موسسه مطالعات بين المللي انرژي(وابسته به وزارت نفت) با انتشار اين گزارش تأكيد كرده است: کاربرد متانول بعنوان سوخت نیروگاه، بازار جدیدی برای متانول است. متانول می‌تواند در نیروگاه هایی که دور از منابع تأمین گاز طبیعی قرار دارند، در مقایسه با نفت کوره و سوخت دیزل مقرون به صرفه‌تر باشد.
به دلیل مایع بودن در دمای محیط، با زیرساخت‌های موجود نفت کوره و دیزل سازگار است. بطور کلی، کاربرد متانول به‌عنوان سوخت جایگزین دیزل و نفت کوره برای موتورها، توربین‌ها و بویلرها با حداقل اصلاحات در تجهیزات مربوطه همراه است. تجارب جهانی استفاده از متانول به‌عنوان سوخت نیروگاه، اگرچه محدود بوده لیکن امیدوار کننده است.
استفاده از متانول اگر چه به‌عنوان سوخت کشتی امروزه مورد توجه می‌باشد، لیکن هنوز در دوران طفولیت خود در این کاربرد قرار دارد. در واقع، این زمینه از بازارهای نوظهور متانول تلقی می‌شود. با تغییر اندکی روی موتور کشتی‌ها، می‌توان از متانول به‌عنوان سوخت استفاده و نیازهای زیست محیطی را برآورده نمود.
انتهاي پيام/.