تشابه و تفاوت گاز CNG و LPG و بررسی قیمت هر یک از آن ها

گاز مایع یا (LPG (Liquefied Petroleum Gas از فراورده های بسیار سبک برج تقطیر اتمسفری در پالایشگاه است. این فراورده عمدتاً شامل هیدروکربن های دارای 3 یا 4 اتم کربن، یعنی پروپان و بوتان می‌­باشد. در این مقاله به بررسی گاز CNG و LPG و اینکه آیا جایگزین مناسبی برای بنزین هستند یا خیر؛ خواهیم پرداخت. از طرفی گاز طبیعی یا (CNG (Compressed Natural Gas از هیدروکربن های سبک متان و اتان با یک و دو اتم کربن تشکیل شده است. این گاز هم به صورت مستقیم از منابع زیر زمینی برداشت شده و هم می­‌تواند از فراورده های برج تقطیر و دیگر واحد های پالایشگاه به دست آید.

در گاز مایع شده LPG همواره مقادیری هیدروکربن های سبک تر و سنگین تر وجود دارد که به علت مقرون به صرفه نبودن جداسازی آن­ها در ساختار LPG باقی می­‌مانند. گاز مایع شدۀ LPG دارای ساختار متفاوتی با گازهای LNG و CNG می­‌باشد و نباید آن­ها را با هم اشتباه گرفت. گازهای LNG و CNG هردو از جنس گاز طبیعی با یک و دو اتم کربن هستند. گاز CNG جهت کاهش حجم فقط فشرده شده است و LNG علاوه بر فشردگی به حالت مایع درامده است. در حالی که گاز مایع شده LPG از جنس پروپان و بوتان می‌­باشد.

گاز مایع شده LPG در دماهای کمتر از 21 درجه سانتی گراد و فشار 780 KPa به حالت مایع می­‌باشد و در دماهای بالاتر و یا فشارهای کمتر به صورت گاز می‌­باشد. به همین علت این گاز در کپسول های تحت فشاری که دمای پایینی دارند نگه داری می‌­شود تا حالت مایع خود را از دست ندهد. در حالی که سوخت CNG همواره در حالت گازی بوده و در همان فاز گاز در کپسول ذخیره می­‌گردد.

سوخت های CNG و LPG هرکدام دارای کاربردهای مختلفی به عنوان سوخت در صنایع و تجهیزات مختلف هستند. از آن­جایی که این دو سوخت هر دو به عنوان سوخت جایگزین بنزین در خودروها و وسایل نقلیه استفاده می‌­شوند، بررسی تفاوت های آن­ها و خواص مختلفشان موضوع بسیار مهمی برای تعیین مطلوبیت آن­ها می­‌باشد. در ادامۀ این مطلب سعی شده است این دو سوخت به طور کامل با یکدیگر و با بنزین مقایسه شده تا دید مناسبی نسبت به آن­ها ایجاد گردد.

مشخصات گاز CNG و LPG در یک نگاه

مهم ترین تفاوت های موجود در گاز CNG و گاز مایع شده LPG در جدول زیر ذکر شده است که در ادامۀ مقاله به طور جداگانه شرح داده خواهند شد.

مشخصات	گاز CNG	گاز مایع شده LPG
فرمول شیمیایی	CH4, C2H6	C3H8, C4H8
منشا	چاه های گاز، گاز خروجی از چاه های نفت، معادن زغال سنگ، برج تقطی پالایشگاه و واحدهای جانبی پالایشگاه	محصول برج تقطیر اتمسفری و محصول جانبی واحد کراکینگ پالایشگاه
کاربردها	سوخت مصرفی اتومبیل، سوخت مصرفی قطار	گرمایش منازل، سوخت سیکل های تبرید، سوخت کارخانجات صنعتی و سوخت مصرفی اتومبیل
تاثیرات زیست محیطی	عدم انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی بسیار کم	انتشار مقداری CO2 که در مقایسه با بنزین مقدار کمتری دارد
ایمنی	خطر پایین انفجار	در اثر هرگونه ضربه به سیلندر ذخیره، خطر انفجار بالایی دارد.
ارزش حرارتی	9000 KJ/L	25000 KJ/L
فشار مخزن ذخیره	20-25 Mpa	2 Mpa
نسبت هوا به سوخت در محفظه احتراق	10/1	25/1
فشار کاری	1.1 KPa	2.75 KPa
چگالی نسبت به هوا	0.5537/1	1.5219/1
وزن سیلندر ذخیره	3X	X
حالت ماده	گاز	گاز یا مایع

تشابه‌ ها و تفاوت‌ های گاز CNG و LPG

تشابه ها

• هر دو سوخت فسیلی هستند و به عنوان سوخت اتومبیل مصرف می‌­شوند.
• دستیابی به هردوی آن­ها نسبت به دیگر سوخت ها و فراورده های نفتی راحت است.
• میزان انتشار گاز های گلخانه­‌ای توسط آن­ها کم است و آلودگی کمتری نسبت به بنزین و گازوئیل دارند.
• در سیلندرهای استوانه‌­ای تحت فشار ذخیره می­‌شوند و به نوعی سوخت های قابل حمل می­‌باشند.

تفاوت ها

• ساختار شیمیایی آن­ها متفاوت است و CNG گاز سبکتری نسبت به LPG می‌­باشد.
• فشار سیلندر ذخیرۀ CNG بیشتر بوده و ارزش حرارتی آن نسبت به LPG کمتر است.
• وزن مخزن ذخیرۀ LPG سه برابر کوچکتر از CNG است.
• گاز مایع شده LPG دارای کاربردهای متنوع تری نسبت به CNG می­‌باشد.

همچنین می توانید مشخصات گازوئیل را نیز در مقاله ی لینک شده مطالعه فرمایید.

قیمت و دسترس پذیری گاز CNG و LPG

گاز CNG به طور معمول از LPG ارزان تر است. اما باید توجه داشت که محتوای انرژی LPG در حقیقت بیش از دو برابر CNG می‌­باشد. بنابراین به طور کلی و بدون در نظر گرفتن یارانه های دولتی که ممکن است در برخی کشورها روی برخی سوخت ها اعمال شود، استفاده از گاز مایع شدل LPG نسبت به CNG مقرون به صرفه تر است. همچنین LPG به صورت مایع در سیلندرهای مخصوص ذخیره می‌­شود و خرده فروشی آن راحت تر است. درحالی که CNG توسط سیستم لوله کشی از چاه ها توسط شیرآلات پالایشگاه ها، طی چند مرحله به مراکز عرضه ارائه می ­شود. بنابراین دسترس پذیری به LPG به صورت خرده فروشی راحت تر است.

کاربرد های مختلف گاز CNG و LPG

گاز طبیعی CNG

1. سوخت اتومبیل (Automobiles Fuel) : بطور کلی هر اتومبیل بنزین سوزی قابلیت تبدیل سوخت به CNG را دارد. به این منظور بایستی ابتدا سیستم کپسول CNG را در صندوق عقب خودرو نصب کرده و سپس سیستم لوله کشی گاز به سمت موتور و مدارها و تجهیزات الکترونیکی را هم نصب نمود. امروزه در بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران، استفاده از CNG به عنوان سوخت خودروهای سبک متداول شده است.
2. سوخت لوکوموتیوها (Locomotives Fuel) : امروزه در شماری از کشورهای جهان از جمله ایران، پاکستان، برزیل، هند و آرژانتین از گاز طبیعی CNG به عنوان سوخت برخی قطارهای سبک استفاده می‌­گردد.

گاز مایع شده LPG

1. گرمایش (Heating) : در مکان هایی که لوله کشی گاز طبیعی وجود ندارد، کپسول های گاز مایع  LPG می­‌توانند به عنوان سوخت گرمایشی مصرف شوند.
2. سرمایش (Refrigeration) : سیستم های سرمایش جذبی و برخی سیستم های تهویه مطبوع از LPG به عنوان سوخت استفاده می­‌کنند. اما استفاده از آن در وسایل نقلیۀ موتوری برای سیستم تهویه مطبوع به علت احتمال ایجاد حریق، مناسب نیست.
3. سوخت اتومبیل ها (Automobiles Fuel) : بسیاری از وسایل نقلیۀ سبک و سنگین در سرار جهان از LPG به عنوان سوخت استفاده می­‌کنند. به این منظور مشابه با سیستم CNG باید کپسول مورد نظر در صندوق عقب خودرو نصب شده و در ادامه سیستم های لوله کشی سوخت و کنترل سوخت هم در خودرو برقرار شود.

مقایسۀ گاز CNG و LPG با بنزین

با توجه به مطالبی که ذکر شد، در این قسمت می­خواهیم با نگاه به کلیۀ جوانب و شرایط، میزان مطلوبیت استفاده از سوخت های CNG و LPG را در مقایسه با بنزین، به عنوان سوخت مصرفی خودرو بررسی کنیم. هرکدام از این سوخت ها به نوبۀ خود دارای مزایا و معایبی هستند که در ادامه به جهت مقایسۀ آن­ها به صورت مورد به مورد اشاره می‌­شود:

• ارزش حرارتی گاز CNG و LPG هر دو در مقایسه با بنزین کمتر است. این بدین معناست که مقدار برابر از این سوخت ها در مقایسه با بنزین انرژی کمتری تولید می‌کند. یک خودرو با مصرف بنزین به عنوان سوخت قدرت و شتاب بیشتری خواهد داشت. مشخصات بنزین در رابطه با مشخصات CNG و LPG تفاوت های اساسی دارد اما اگر بخواهیم دو گاز CNG و LPG را باهم مقایسه کنیم، باید گفت که ارزش حرارتی LPG چیزی حدود 3 الی 4 برابر CNG است و از این لحاظ LPG به CNG برتری دارد. به همین علت است که خودرو های دوگانه سوز در شیب های تند و مسیرهای سخت با استفاده از CNG دچار مشکل شده و خودرو توان پایینی دارد. پس به طور کلی اگر از لحاظ شتاب و قدرت خودرو بررسی کنیم، LPG از CNG دارای عملکرد بهتری بوده و هردوی آن­ها نسبت به بنزین ضعیف تر هستند.

• خودرو های دوگانه سوزی که از CNG همراه با بنزین استفاده می‌­کنند برای راه اندازی به خصوص در صبح بهتر است با بنزین روشن شوند. در حالی که چنین الزامی برای خودرو های دوگانه سوز با سوخت LPG وجود ندارد.
• گاز CNG از LPG ارزان تر بوده و در صورتی که مسیر رانندگی یک راننده کم ترافیک و هموار باشد، قطعاً استفاده از CNG مقرون به صرفه تر خواهد بود. اما باید توجه داشت، از آن­جایی که گاز طبیعی CNG ارزش حرارتی پایین تری دارد و مطابق آن قدرت و شتاب خودرو کمتر است، این سوخت برای مسیر های پر شیب، پر ترافیک و ناهموار مناسب نیست.
• در صورت استفاده از CNG به عنوان سوخت، تعداد دفعات سوختگیری ما در مقایسه با حالتی که از سوخت LPG یا بنزین استفاده کنیم، برای طی یک مسیر ثابت بیشتر می‌­باشد. یک سیلندر پر شدۀ CNG قادر است چیزی بین 70 کیلومتر (مناطق پر ترافیک) تا 200 کیلومتر (جاده و مناطق بدون ترافیک) حرکت خودرو، سوخت اتومبیل را تأمین کند. در صورتی که یک مخزن پر شدۀ LPG تا حدود 400 کیلومتر جوابگوی مصرف خودرو می‌­باشد. از آن­جایی که فرآیند سوخت گیری نیاز به پیدا کردن جایگاه سوخت و صرف زمان برای سوخت گیری است، تعداد دفعات بالای سوخت گیری برای رانندگان امری نامطلوب است و از این لحاظ گاز مایع شده LPG به گاز طبیعی CNG برتری دارد.
• وزن مخزن گاز طبیعی CNG حدود 3 برابر LPG است. به طور تقریبی وزن سیلندرهای خالی CNG بین 60 تا 70 کیلوگرم می‌­باشد. این امر باعث استهلاک بیشتر ماشین و لاستیک ها و در عین حال اشغال فضای بیشتر در صندوق عقب توسط کپسول CNG می­‌شود.
• میزان خوردگی و آسیب به موتور در حالت استفاده از CNG بسیار بیشتر از LPG و بنزین می‌­باشد.
• ایمنی سیلندرهای CNG بالاتر است و در هنگام تصادفات احتمال انفجار آن­ها کمتر از گاز مایع شده LPG می‌­باشد.
• گاز CNG از لحاظ محیط زیستی بهتر بوده و آلودگی کمتری نسبت به LPG و بنزین وارد هوا می‌­کند.

• از آن­جا که منابع عظیم گاز طبیعی در کشور ایران وجود دارد و قیمت صادراتی LPG بالاتر از CNG است، استفاده از گاز CNG برای دولت مقرون به صرفه تر خواهد بود.
• گاز CNG توسط لوله کشی و به طور مستقیم به جایگاه سوخت عرضه می‌­شود. در حالی که LPG توسط لوله کشی قابل انتقال نیست و باید در یک سری کپسول و مخزن سوخت حمل شود. این امر انتقال و توزیع CNG را نسبت به LPG راحت تر کرده است.

جمع بندی

با توجه به گران شدن بنزین و گرایش مردم به استفاده از سوخت های جایگزین برای بنزین، بحث مقایسۀ سوخت هایی چون CNG و گاز مایع LPG با بنزین بسیار داغ شده است. در مطلب فوق سعی شد تا از لحاظ فنی و اقتصادی تمام جوانب و مشخصات گاز CNG و LPG بررسی گردد. طی جمع بندی نکات ذکر شده می­‌توان به این نتیجه رسید که در مجموع گاز LPG می‌­تواند جایگزین مناسب تری نسبت به CNG برای بنزین باشد. علت این امر آن است که این سوخت (Fuel) قدرت و شتاب بیشتری به خودرو داده و مقرون به صرفه تر است.

اما باید به این نکته هم توجه داشت که در حال حاضر در کشور ما زیرساخت‌ های مناسب جهت استفاده از گاز LPG به عنوان سوخت فراهم نیست. جایگاه‌ های مناسبی برای عرضۀ گاز مایع شده LPG در سطح کشور وجود ندارد. معمولاً نصب و راه اندازی کپسول های LPG در خودرو ها به صورت غیر استاندارد و غیر ایمن انجام می­‌شود که این امر می­‌تواند موجب بروز برخی حوادث شود. بنابراین با توجه به رویکرد دولت در استفاده از گاز CNG و با توجه به شرایط فعلی و وجود جایگاه های متعدد گاز CNG در سطح کشور، برای یک رانندۀ ساکن در ایران استفاده از CNG به عنوان سوخت جایگزین گزینۀ راحت تر و بی دردسرتری می­‌باشد.

در صورتی که زیرساخت های مناسب و استاندارد برای استفاده از گاز مایع LPG ، مانند جایگاه های عرضۀ مناسب و مراکز نصب استاندارد سیلندر های LPG در کشور فراهم گردد، قطعاً گاز مایع LPG گزینۀ بسیار بهتری از CNG برای مصرف در خودروها خواهد بود.