استفاده از گاز طبیعی مایع به عنوان سوخت جایگزین در حمل و نقل بار – شواهد از دیدگاه راننده
تقریباً یک چهارم انتشار گازهای گلخانهای جهانی از بخش حمل و نقل و حدود 30٪ از این میزان از حمل و نقل جادهای بار است. با هدف تنوع بخشیدن به ماتریس انرژی و کاهش آلودگی هوا، ما عملکرد، انتشار گازهای گلخانهای و مزایا/معایب چندین سوخت جایگزین را در مقایسه با سوخت متعارف (دیزل) مورد مطالعه قرار دادیم. هدف این مقاله، تجزیه و تحلیل دیدگاه رانندگان در مورد استفاده از گاز طبیعی مایع (LNG) در حمل و نقل بار و ارائه توصیههای سیاستی در مورد آن است. یک نظرسنجی از طریق پرسشنامه ساختاری در سائوپائولو (برزیل) برای ارزیابی جنبههای مختلف مربوط به رانندگان کامیون در استفاده از فناوری سوخت LNG انجام شد. نتایج نشان میدهد که علیرغم عدم آگاهی در مورد کامیونهای LNG، اکثر پاسخدهندگان آن را به عنوان یک گزینه سازگار با محیط زیست و اقتصادیتر مرتبط میدانند. با وجود قیمت خرید بالاتر، 68٪ از آنها برای دستیابی به این فناوری، وام را برای مدت طولانیتری پرداخت میکنند. جنبه اصلی در مورد خرید یک کامیون متعارف، ایمنی (22.4٪) است، با این حال برای کامیونهای LNG، کاهش مالیات (23.1٪) مهمترین مورد است. کمبود دانش، مانع قابل توجهی برای معرفی LNG برای حمل و نقل بار در مورد فناوری، عملکرد، قیمتها، نگهداری و ایمنی است که نشاندهنده عدم قطعیت در هنگام دستیابی به این فناوری است.
مقدمه
حمل و نقل جادهای بار تقریباً 25٪ از انرژی تولید شده در جهان را مصرف میکند (Stettler و همکاران، 2016) و روندهای فعلی به سمت افزایش کار حمل و نقل بار اشاره دارد (Zhang و همکاران، 2019a). از منظر جهانی، انتظار میرود حمل و نقل کالا به طور متناسب با تولید ناخالص داخلی افزایش یابد (Muratori و همکاران، 2017؛ Pålsson و Johansson، 2016؛ Zhang و همکاران، 2019b)، انرژی بیشتری مصرف کند، گازهای گلخانهای (GHG) و آلایندههای محلی بیشتری منتشر کند (Zhang و همکاران، 2019a).
بخش حمل و نقل به دلیل افزایش آگاهی عمومی از اثرات حمل و نقل بر گرمایش جهانی (پالسون و یوهانسون، ۲۰۱۶) و کیفیت هوای محلی (فن و همکاران، ۲۰۱۹)، عمدتاً از طریق توسعه استانداردهای سوخت مترقی (مالک و تیواری، ۲۰۱۷)، فشار قابل توجهی از سوی قانونگذاری برای سازگاری بیشتر با محیط زیست دریافت کرده است. بنابراین، سوختهای جایگزین برای بخش حمل و نقل، مانند گاز طبیعی، در سراسر جهان مورد مطالعه قرار گرفتهاند (کویروس و همکاران، ۲۰۱۷؛ تیروونگدام و همکاران، ۲۰۱۸).
دستور کار توسعه پایدار ۲۰۳۰ و ۱۷ هدف توسعه پایدار (SDG) آن که در سال ۲۰۰۵ توسط سازمان ملل متحد ارائه شد، به دنبال پرداختن به چندین موضوع، مانند انرژی مقرون به صرفه و پاک (SDG 7)، شهرها و جوامع پایدار (SDG 11) و اقدامات اقلیمی (SDG 13) است. مطالعهای توسط فون روزنستیل و همکاران (۲۰۱۵) بیان میکند که پذیرش وسایل نقلیه با سوخت جایگزین یکی از مهمترین استراتژیها برای پرداختن به مسائلی مانند وابستگی به انرژی، کیفیت هوا و تغییرات اقلیمی است که توسط SDG به آنها پرداخته میشود. با این حال، علیرغم دههها تلاش، بشریت هنوز با چالشهای پیچیدهای برای ترویج وسایل نقلیه با سوخت جایگزین به عموم مردم روبرو است (von Rosenstiel و همکاران، ۲۰۱۵) و دیزل همچنان پرمصرفترین سوخت در این بخش است (Thiruvengadam و همکاران، ۲۰۱۸). برای مهار این روند منفی انتشار گازهای گلخانهای و آلایندهها از حمل و نقل بار و برای دستیابی به اهداف بلندمدت، بخش حمل و نقل بار باید جایگزینهای پایدار از نظر زیستمحیطی را در سازمان خود بگنجاند. محققان نشان میدهند که سوختهای جایگزین در وسایل نقلیه سنگین جادهای در حال حاضر به دلیل هزینههای کاهش انتشار کمتر نسبت به معرفی سوختهای جدید در بخشهای کشتیرانی یا هوانوردی، یک حوزه نوظهور در بخش حمل و نقل هستند (Kluschke و همکاران، ۲۰۱۹) و پتانسیلهای بهبود فناوری و سازمانی قابل توجهی در بهرهوری انتشار گازهای گلخانهای در حمل و نقل دارند (Pålsson و Johansson، ۲۰۱۶).
سوختهای جایگزین متعددی به عنوان گزینههای بالقوه برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای و آلایندهها در وسایل نقلیه سنگین پیشنهاد شدهاند. در مجموع، ده فناوری برای جایگزینی سوختهای غالب فعلی (کامیونهای دیزلی) در دسترس است. شش مورد از آنها موتورهای احتراق داخلی هستند که از گاز مایع، گاز طبیعی مایع، گاز طبیعی فشرده، گاز سنتز متانول یا بیودیزل استفاده میکنند. چهار مورد دیگر خودروهای الکتریکی هستند که با باتری، منبع تغذیه خارجی، پیل سوختی یا موتورهای هیبریدی کار میکنند (Kluschke و همکاران، 2019).
گزینههای دیگری برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای در سراسر جهان در حال توسعه هستند و بسیاری از مطالعات تجربی از سوختهایی از منابع مختلف مانند بیودیزل استفاده میکنند. آدام و همکاران (2017) ویژگیهای احتراق، عملکرد موتور و انتشار گازهای گلخانهای در یک موتور دیزلی که با سوختهای منابع زائد (سوخت ضایعات پلاستیک، سوخت مشتق شده از تایر و روغن پخت و پز ضایعاتی ارتقا یافته) تغذیه میشد را تجزیه و تحلیل کردند. لازاروی و همکاران (2018) استفاده از چربی حیوانی را به عنوان سوخت در موتورهای دیزلی ارزیابی و آن را با سایر سوختهای زیستی مقایسه کردند. نویسندگان همچنین بر اهمیت مطالعه چربی حیوانی به عنوان سوخت برای اهداف تولید برق به دلیل ضایعات زیاد حاصل از فرآوری چرم، که مربوط به حدود 25٪ از ضایعات تولید شده در اروپا است، تأکید میکنند. این روشی برای کاهش دفع زباله و مواد اولیه در صنعت است (Cernat و همکاران، 2015). همچنین تأثیرات استفاده از چربی حیوانی در موتورهای دیزلی را بررسی کردند. نتایج نشان داد که انتشار NOx، CO2 و دود کاهش یافته است. سایر انتشار آلایندهها، مانند CO و HC، افزایش یافته است.
از میان فناوریهای استفادهکننده از سوختهای جایگزین، گاز طبیعی توجه ویژهای را به خود جلب کرده و در حال حاضر در جهان تجاریسازی شده است (هائو و همکاران، ۲۰۱۶؛ کارتیکییا سینگ، ۲۰۱۵). استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت حمل و نقل، حداقل تا حدی به دلیل پتانسیل کاهش انتشار CO2 است. در مطالعات قبلی، گاز طبیعی منجر به کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) اما افزایش انتشار مونوکسید کربن (CO) و هیدروکربنهای نسوخته (HC) شد (استتلر و همکاران، ۲۰۱۶).
در برزیل، کشف لایه پیشنمک در سال ۲۰۰۶ باعث افزایش تولید گاز طبیعی شد و امروزه ۵۶٪ از عرضه این کشور از این حوضهها تأمین میشود. این مشارکت در سالهای آینده با اولویتبندی این محیط اکتشافی افزایش خواهد یافت (EPE, 2018; Nunes et al., 2017). با این حال، از دیدگاه سیاستها و حقوقی، گاز طبیعی در حوزه امنیت انرژی مورد بررسی قرار گرفته است و بیشتر اقدامات و استراتژیها بر بخش برق متمرکز بودهاند. برای بخش حمل و نقل، اقدامات کمیاب و ناپایدار بودند و بنابراین، هیچ وسیله نقلیه سنگینی با گاز طبیعی در کشور حرکت نمیکند، هرچند از نظر اقتصادی رقابتی و با قیمتهای پایینتر برای مصرفکننده (Mouette et al., 2019). با اعتصابات اخیر شرکتهای حمل و نقل و رانندگان کامیون (Ribeiro, 2019)، به دلیل قیمت بالای گازوئیل، سوالات جدیدی در مورد استفاده از دیزل و سوختهای جایگزین در بخش حمل و نقل ایجاد شده است.
این مطالعه بر این سوال تمرکز دارد که «اگر گاز طبیعی در دسترس باشد و اگر رقابت اقتصادی وجود داشته باشد، موانع تثبیت این سوخت جایگزین به عنوان یک گزینه برای بازار برزیل چیست؟». با توجه به اینکه نفوذ سوختهای جایگزین در بازار به ترجیح مصرفکننده بستگی دارد (یه، ۲۰۰۷) و دیدگاه و ترجیحات مصرفکنندگان تعیینکننده تقاضا هستند (ژانگ و همکاران، ۲۰۱۹a)، این مقاله نتایج ۹۶ مصاحبه ساختاریافته با رانندگان کامیون در ایالت سائوپائولو، بزرگترین ایالت برزیل که ۳۰٪ از تولید ناخالص داخلی کشور را در بر میگیرد (ایپیداتا، ۲۰۱۷) را گزارش میدهد. پرسشنامه ما بر شناسایی مزایا و معایب استفاده از گاز طبیعی مایع (LNG) در وسایل نقلیه سنگین و دانش رانندگان در مورد استفاده از این سوخت جایگزین در بخش حمل و نقل متمرکز بود. بر اساس نتایج حاصل از این نظرسنجی، برخی توصیههای سیاستی برای این بخش پیشنهاد شد.
این مطالعه به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 مروری بر ادبیات موضوع دارد، بخش 3 روششناسی مورد استفاده برای توسعه این مطالعه را نشان میدهد، بخش 4 نتایج و بحثها را ارائه میدهد و در نهایت در بخش 5 نتیجهگیری ارائه میشود.(منبع).