![[09127409082]](https://barast.com/wp-content/uploads/2021/01/newlogo.png){kind=small}
گاز طبیعی مایع: آیا میتواند گزینه قابل اعتمادی برای حمل و نقل جادهای بار در اتحادیه اروپا باشد؟
تقریباً یک چهارم از کل انتشار گازهای گلخانهای (GHG) در اروپا را میتوان به بخش حمل و نقل نسبت داد، که سوختهای مشتق شده از نفت بر حمل و نقل جادهای غالب هستند. در شرایط فعلی زیستمحیطی و اقتصادی، استفاده از سوختهای جایگزین با آلودگی کمتر که همزمان امنیت عرضه و ذخیرهسازی بهینه انرژی را فراهم میکنند، تشویق میشود. فناوری گاز طبیعی (NG) برای حمل و نقل به بلوغ رسیده و از طریق استفاده از فرم فشرده در وسایل نقلیه شهری و سبک گسترش یافته است. معرفی گاز طبیعی مایع (LNG) میتواند به دلیل چگالی انرژی بالاتر، استفاده از گاز طبیعی را برای مسافتهای طولانیتر گسترش دهد. علاوه بر این، استفاده از LNG در وسایل نقلیه سنگین، انتشار گازهای گلخانهای را در هر کیلومتر تا 20٪ کاهش میدهد و تقریباً 100٪ اکسیدهای گوگرد و ذرات معلق را از بین میبرد و در عین حال سر و صدا را در شهرهای داخلی در مقایسه با استفاده از کامیونهای دیزلی کاهش میدهد. این مقاله جنبههای کلیدی زیستمحیطی، فنی و اجتماعی-اقتصادی استفاده از LNG را به عنوان سوخت جایگزین برای حمل و نقل جادهای بار بررسی میکند. اگرچه ادامه تحقیقات برای ایجاد یک پایگاه داده قابل اعتماد برای تخمین تأثیر واقعی LNG بر محیط زیست ضروری است، اما مشکلات اصلی استقرار آن مربوط به بازار است. از این منظر بازار، چشمانداز معرفی LNG در سناریوی اروپایی نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. تضمین ثبات قیمت و کاهش عدم قطعیت برای سرمایهگذاریها کلیدی هستند. گامهایی که تا به امروز برای توسعه یک بازار بینالمللی باز و شفاف NG برداشته شده است، راه را هموار میکند. علاوه بر این، نصب پایانههای جدید LNG به طور قابل توجهی به امنیت عرضه و دستیابی به اهداف تنوعبخشی کمک خواهد کرد. در نهایت، برخی پیشبینیها برای اجرای LNG در حمل و نقل جادهای بار اسپانیا ارائه شده است و نتیجه گرفته شده است که تغییر سوخت در کامیونهای مسافت طولانی میتواند انتشار گازهای گلخانهای را 12 درصد و مصرف سوخت دیزل را در درازمدت 42 درصد کاهش دهد.
مقدمه
در سال ۲۰۱۳، بخش حمل و نقل اروپا (EU-28) 24.4٪ از کل گازهای گلخانهای (GHG) منطقه را منتشر کرد [1]، که 94.6٪ از این انتشارها توسط حمل و نقل جادهای [2] تأمین میشد. در این شیوه حمل و نقل، استفاده از بنزین و گازوئیل 98٪ از انتشار گازهای گلخانهای را به خود اختصاص داد [2]. این آمار بسیار شبیه به سایر کشورهای نیمکره شمالی است و بسیاری از آنها اخیراً جستجوی خود را برای سوختهای اقتصادی و پاکتر برای بخش حمل و نقل تشدید کردهاند. هیدروژن (H2)، سوختهای زیستی، برق، گاز طبیعی (NG) و سوختهای مصنوعی از زغال سنگ، در میان سایر سوختها، به عنوان مرتبطترین سوختها برای وسایل نقلیه جادهای شناسایی شدهاند [3]، [4]، [5]، [6]، [7]، [8]، [9]، اگرچه برخی محدودیتها نیز شناسایی شدهاند.
برای مثال، اگرچه H2 میتواند انتشار گازهای گلخانهای را به طور قابل توجهی کاهش دهد، اما استفاده از آن در برق (با پیلهای سوختی) یا موتورهای احتراق داخلی با هزینههای تولید بالا و چگالی سوخت پایین مواجه است که نیاز به سرمایهگذاریهای کلان برای حفظ امنیت و دستیابی به ذخیرهسازی انرژی قابل قبول دارد [10]. در این زمینه، انتظار میرود هزینههای تولید H2، بسته به فرآیند، قبل از سال 2050، 30 تا 50 درصد کاهش یابد [11]. علاوه بر تأثیر زیستمحیطی استفاده از برق برای حمل و نقل که به شدت به منابع انرژی وابسته است، خودروهای الکتریکی باتریدار کاستیهای دیگری در رابطه با زمان شارژ مجدد، استقلال کم و هزینه و جرم بالای باتری نشان میدهند. اگرچه هزینههای باتری از سال 2007 سالانه 14 درصد کاهش یافته است [12]، اما همچنان لازم است سرمایهگذاری در تحقیق و توسعه برای توسعه باتریهای مقرون به صرفه و با چگالی انرژی بالا ادامه یابد تا رقابتپذیری خودروهای الکتریکی با خودروهای معمولی بهبود یابد. به همین دلایل، خودروهای الکتریکی معمولاً فقط برای استفاده شهری یا مسافتهای کوتاه مناسب هستند [13]. در مورد سوختهای زیستی، به ویژه بیواتانول و بیودیزل، مشکل اصلی، محدودیت دسترسی به آنهاست. بنابراین، اتحادیه اروپا استفاده از سوختهای جایگزین دیگر را تا زمانی که سوختهای زیستی پیشرفته به صورت تجاری در مقیاس بزرگ در دسترس قرار گیرند، توصیه کرد [14]. سوختهای زیستی پیشرفته یا نسل بعدی شامل سوختهایی هستند که از جلبک، زباله یا زیستتوده غیرغذایی تولید میشوند و بر زمینهای زراعی تأثیری ندارند؛ به عنوان مثال، سوخت BTL (تبدیل زیستتوده به مایع) که خواص مشابهی با روغن دیزل دارد و از منابع لیگنوسلولزی تولید میشود [15]. در حال حاضر، چشمانداز سوختهای زیستی نامشخص است، به طوری که برخی از شرکتها در سال 2014 پروژههای جدیدی را اعلام کردند، اما بسیاری دیگر در سالهای اخیر پروژههای خود را لغو کردهاند [12]، که عمدتاً به دلیل قیمت پایین نفت است. بیوگاز تولید شده از زیستتوده یا زباله (بیومتان) یا به صورت مصنوعی (e-متان) [16] نیز محدود است و تولید در مقیاس بزرگ با قیمتهای رقابتی مورد نیاز است. سوختهای مصنوعی از زغال سنگ در دسترس بودن بالایی دارند، اما روشهایی که امکان چرخه عمر پاکتری مانند جذب دیاکسید کربن (CO2) را فراهم میکنند، هزینههای محصول نهایی را افزایش میدهند. در درازمدت، اگر فرآیندهای تولید کارآمدتری توسعه یابند، در صورت افزایش قابل توجه تعداد وسایل نقلیه گازسوز، میتوان از سوختهای گازی حاصل از زغال سنگ استفاده کرد [6]. امکانسنجی فنی استفاده از گاز طبیعی در وسایل نقلیه مدتهاست که نشان داده شده است. استفاده از گاز طبیعی در وسایل نقلیه در سال 1930 در ایتالیا معرفی شد و نیوزیلند سالها بعد گامهای سریعی در این زمینه برداشت [17]. در سایر مناطق جهان، تعداد وسایل نقلیه گاز طبیعی از سال 1980 افزایش یافته است، به ویژه در آمریکای لاتین و آسیا، که انگیزه اصلی آنها صرفهجویی در هزینه حاصل از استفاده بومی از گاز طبیعی بوده است. در برخی از این کشورها، تا 20٪ از کل ناوگان با گاز طبیعی کار میکند، در حالی که در ایتالیای پیشگام، این تعداد تنها 1.1٪ از کل ناوگان ثبت شده را تشکیل میدهند [18]. عوامل محدودکننده اصلی برای استفاده از گاز طبیعی در وسایل نقلیه مربوط به در دسترس بودن منابع و وجود خطوط لوله و زیرساختهای توزیع است [19].
در سال 2001، کمیسیون اروپا پیشنهاد جایگزینی 20 درصدی نفت با سوختهای جایگزین در بخش حمل و نقل جادهای را تا سال 2020 ارائه داد تا امنیت تأمین انرژی اروپا بهبود یابد و انتشار گازهای گلخانهای کاهش یابد [20]. در آن زمان، اتحادیه اروپا معرفی سوختهای زیستی را در کوتاهمدت و میانمدت، گاز طبیعی را در میانمدت و بلندمدت و هیدروژن را در بلندمدت برنامهریزی کرد. اگرچه پیشبینی میشد که سوختهای زیستی تا سال 2010 حداقل 6 درصد از سوختهای حمل و نقل جادهای را تشکیل دهند [20]، اما این مقدار در آن سال تنها به 4.4 درصد رسید، که عمدتاً به دلیل رقابت شدید با کشاورزی و کاربری زمین بود [14]. در حال حاضر، سوختهای زیستی تقریباً 5 درصد از سهم را به خود اختصاص میدهند. به دلیل مشکلاتی که در گسترش کاربرد آنها وجود دارد، اتحادیه اروپا قصد دارد این درصد را حفظ کند و در عین حال استفاده از سایر منابع جایگزین را تشویق کند [21].
استراتژی اخیر اتحادیه اروپا برای سوختهای جایگزین [11]، [14] اولویتبندی فناوریهای بالغ برای هر نیاز است. بر اساس بلوغ و قابلیت اقتصادی آن، NG هنوز هم توسط اتحادیه اروپا (EU) به عنوان یکی از بهترین جایگزینها برای حمل و نقل جادهای در کوتاه مدت تا میان مدت برای کاهش اثرات زیستمحیطی و دستیابی به هدف تنوع سوخت در حمل و نقل جادهای گزارش شده است [14].
استفاده از گاز طبیعی فشرده (CNG) اخیراً با کاربرد گاز طبیعی فشرده (CNG) در موتورهای احتراق جرقهای سبک برای مصارف شهری گسترش یافته است. با این حال، استقلال محدود خودروهای CNG مستلزم نصب یک ایستگاه سوختگیری حداقل در هر 150 کیلومتر است، همانطور که در دستورالعمل 2014/94/EU در مورد استقرار زیرساخت سوختهای جایگزین [22] توصیه شده است، که اجرای آن به دلیل تقاضای کم برای خودروهای NG در کشورهای عضو دشوار بوده است. پارلمان اروپا و شورا، با دستورالعمل 2014/94/EU خود، در مورد ابلاغیه کمیسیون “انرژی پاک برای حمل و نقل”، مهلتهایی را برای کشورهای عضو تعیین کردهاند تا مقررات را تعریف کرده و تعداد مناسبی از ایستگاههای سوختگیری برای وسایل نقلیه جادهای را تضمین کنند. در میان این اهداف، دستورالعمل فوق مهلتی را تا پایان سال 2020 برای نصب ایستگاههای برق و CNG در مناطق پرجمعیت شهری و حومه تعیین میکند. برای نصب ایستگاههای گاز طبیعی مایع (LNG) از طریق جادهها و بنادری که شبکه حمل و نقل ترانس-اروپا (شبکه اصلی TEN-T) را برای تأمین سوخت خودروهای سنگین (HDV) متصل میکنند و برای ایستگاههای H2، برای آن دسته از کشورهای عضو که تصمیم به گنجاندن آنها دارند، مهلت پایان سال 2025 است. به همین ترتیب، اتحادیه اروپا قصد دارد این ایستگاههای NG ترکیبات بیوگاز تولید شده در محل را دریافت کنند تا شدت کربن در گاز طبیعی فسیلی کاهش یابد [22].
با توجه به چگالی انرژی آن، LNG به عنوان راه حلی برای موانع استقلال و زیرساخت برای حمل و نقل جادهای در مسافتهای طولانی (یک وسیله نقلیه LNG با اندازه مخزن سوخت یکسان میتواند تا 2.4 برابر مسافت بیشتری را در مقایسه با وسیله نقلیه CNG طی کند [18]، [23]) و تنها جایگزین مناسب و بالغ برای جایگزینی دیزل [14] ارائه شده است.
این مقاله با هدف تجزیه و تحلیل جنبههای کلیدی معرفی LNG در بخش حمل و نقل اروپا، از جمله جنبههای فناوری و بازار، و برجسته کردن مزایای تجارت LNG در بازار NG با توجه به منطقهزدایی و امنیت انرژی در اتحادیه اروپا انجام شده است.برخی از پیشبینیها برای اجرای LNG در حمل و نقل جادهای بار اسپانیا، به دست آوردن تقریبهایی مربوط به تأثیر زیستمحیطی و کاهش وابستگی به دیزل در درازمدت است.(منبع).