افزايش سريع تعداد خودروها و محدوديت ظرفيت‌هاي پالايشگاهي توليد بنزين و گازوئيل و در كنار آن آلودگي هوا در شهرهاي بزرگ ايران، استفاده از سوخت‌هاي جايگزين را به امري غير قابل اجتناب مبدل نموده است. چندي است كه گاز طبيعي به عنوان سوخت جايگزين مناسب, مورد توجه مسئولان قرار گرفته است. اما در عمل چقدر احتمال موفقيت خواهد بود؟ در مطلب زير مقايسه روند گازسوز كردن خودروها در ايران با ساير كشورهاي جهان پرداخته شده است:
● مقدمه
افزايش تعداد خودروها در ايران از حدود ۵.۵ ميليون دستگاه به ۱۵ ميليون تا سال۲۰۲۰, منجر به افزايش مصرف بنزين تا سقف ۲۶.۵ ميليون تن در سال خواهد شد. اين در حالي است كه مصرف بنزين در سال ۱۳۸۰ به حدي بود كه ۲۳۰۰ ميليارد تومان از بودجه دولت به‌صورت يارانه, به بنزين تعلق يافته است. اين مسئله استفاده از سوخت‌هاي جايگزين مناسب را به امري ضروري مبدل ساخته است.
با توجه به منابع گاز موجود در كشور يكي از گزينه‌هاي مناسب به عنوان سوخت جايگزين، گاز طبيعي مي‌باشد. گزارشات منتشره از سوي انجمن جهاني انرژي بيان مي‌دارد كه حداقل تا آغاز سال ۲۰۲۰, گاز طبيعي براي مصارف حمل و نقل زميني، بهترين و عملي‌ترين جايگزين سوختهاي فسيلي نظير بنزين و گازوييل مي‌باشد. عواملي كه اين پتانسيل را براي گاز طبيعي فراهم نموده، منابع كافي، كارايي بالاي سوخت، هزينه پايين توليد و ويژ‌گي‌هاي مساعد زيست محيطي ذكر گرديده است. استفاده از گاز طبيعي علاوه بر كاهش قابل توجه آلاينده‌هايي نظير ذرات جامد، اكسيدهاي نيتروژن و منواكسيدكربن، منافع اقتصادي مناسبي را نيز به دنبال خواهد داشت.
اين امر مسئولان ذيربط را بر آن داشت تا در سال‌هاي اخير, استفاده از گاز طبيعي در وسايل نقليه سبك و سنگين را تجربه كرده و برنامه‌هايي جهت گازسوز كردن ناوگان حمل و نقل كشور تدوين نمايند.
● وضعيت فعلي
گرچه در زمينه تغيير سوخت‌ خودروها به گاز طبيعي، بحث‌هاي فراواني صورت گرفته و برنامه‌هاي متعددي تنظيم شده است، اما طبق آمار جهاني در سال ۱۳۷۹, ايران با داشتن تعداد ۸۰۰ خودروي گازسوز و يك جايگاه سوخت‌رساني, در رده هجدهم جهان قرار گرفته است. اين مساله نشان مي‌دهد كه ايران با داشتن دومين ذخاير گازي جهان از امكانات بالقوه خود در راستاي استفاده از اين سوخت نسبت به كشورهايي چون روسيه با ۷۵ هزار خودروي گازسوز، استفاده كمتري نموده است.
همچنين عدم تناسب خودرو‌هاي تبديلي با ايستگاه سوخت‌رساني، حاكي از نبود برنامه‌اي صحيح و همه‌جانبه در زمينه گازسوز نمودن خودروها است. وجود تنها يك پمپ گازرساني به اتوبوس‌ها در تهران نشان ديگري از اين عدم هماهنگي است كه بنا به گفته معاون حمل و نقل و ترافيك تهران, محدوديت‌هاي جدي در زمينه سوخت‌رساني و همچنين اضافه كردن اتوبوس‌هاي جديد گازسوز به ناوگان حمل و نقل شهري ايجاد كرده است.
● لزوم ائتلاف گروههاي ذينفع و تجربه ساير كشورها
مسالهٔ تغيير سوخت مورد استفاده در حمل و نقل يك كشور, كار وسيعي است كه تنها با همكاري و توجه طرف‌هاي ذينفع و برنامه‌ريزي‌هاي مؤثر امكان‌پذير مي‌گردد به نحوي كه كليه گروه‌هاي مرتبط با آن از تغييرات جديد منتفع گردند. دولت، تامين‌كنندگان گاز طبيعي، توليدكنندگان خودروها, سازندگان تجهيزات وسائل نقليه گازسوز و جايگاه‌هاي سوخت‌رساني و مهمتر از همه مصرف‌كنندگان، گروه‌هايي هستند كه با مساله گازسوز كردن خودروها در ارتباط مي‌باشند. از اين­رو, وجود ساختارهاي هماهنگ‌كننده‌اي كه منافع، نيازها و مشكلات اين گروه‌ها را شناخته و متولي امر توسعه و گسترش خودورهاي گازسوز و تسهيلات مورد نياز آن باشد يك ضرورت است. در كشورهايي كه در امر گازسوز كردن خودروها به موفقيت‌هاي قابل قبولي دست يافته‌اند, اين ساختار به صورت ائتلافي متشكل از نمايندگان سازندگان خودروهاي گازسوز، تامين­كنندگان گاز طبيعي و جايگاه‌هاي سوخت رساني, مؤسسات مطالعاتي و مراكز تحقيق و توسعه در زمينه‌هاي مختلف گازسوزكردن خودروها نمايان شده است. سازمان اروپايي خودروهاي گازسوز، انجمن ملي خودروهاي گازسوز آمريكا و دفتر خودروهاي گازسوز در استراليا نمونه‌هايي از اين مراكز مي‌باشند.
اين بخش‌ها به دليل داشتن بازوهاي اجرايي و رايزني‌هاي سياسي مناسب و همچنين به دليل در بر داشتن نمايندگاني از كليه قسمت‌هاي ذينفع، نقش برجسته‌اي را در پيش‌برد اين پروژه ايفا مي‌نمايد.
● تجربه كشور آمريكا
وجود اينگونه ائتلافها و برنامه‌هاي آنها نظير انجمن خودروهاي گازسوز آمريكا (NGVC) كه به طور مستقيم با شركت گاز آمريكا، انستيتو تحقيقات گاز، سازمان اداري حمل و نقل فدرال، سازمان اداري ايمني ترافيك و مؤسسات غيرانتفاعي و صنايع خصوصي در حال همكاري و عقد قرارداد مي‌باشد, مي‌تواند الگويي مناسب براي بهبود و سامان دادن به برنامه‌هاي گازسوزكردن خودروها در كشور ما باشد.
NGVC در سطح ملي براي توسعه و اجراي برنامه‌ها و استراتژي‌ها نوين در زمينه ايجاد امتيازات و تسهيلات دائمي و رفع موانع موجود در راستاي سودآور بودن گازسوز كردن خودروها و رغبت مصرف‌كنندگان جهت استفاده از اين وسائل نقليه فعاليت مي‌نمايد. هدف اين فعاليت‌ها، حذف موانع فني و فرهنگي جايگزين ساختن سوخت‌هاي فسيلي مانند بنزين و گازوييل با گاز طبيعي مي‌باشد. اين امر از طريق حمايت از تحقيق و توسعه در فناوري كه موجب كاهش هزينه، كاهش گازهاي آلاينده خروجي و افزايش كارايي وسايل نقليه شده و در نتيجه پذيرش مصرف كننده را به همراه دارد ميسر مي‌باشد.
فراهم ساختن تسهيلات سوختگيري خودروهاي گاز طبيعي، از طريق گسترش وسيع شبكه‌هاي تامين گاز طبيعي، تهيه و ايجاد سيستم‌هاي توزيع ايمن و قابل اعتماد جهت استفاده‌كنندگان وسايط نقليه با سوخت گازي, از جمله اولويت‌هايي است كه اين انجمن جهت گسترش فرهنگ استفاده از گاز طبيعي در دستور كار خود قرار داده است.
انجمن خودروهاي گازسوز آمريكا به منظور گسترش استفاده از خودروهاي گازسوز دست به فعاليت‌هاي ويژه زير زده است:
۱) رايزني با مسئولان و قانونگذاران
۲) حمايت از سازندگان تجهيزات و تلاش براي شناخت نيازها و رفع مشكلات ايشان
۳) حمايت از توسعه و تدوين استانداردهاي لازم
۴) تلاش براي گسترش بازار مصرف گاز به عنوان سوخت از طريق آگاه‌سازي، ايجاد سايت، فعاليت‌هاي تبليغي و تسهيلات ويژه
۵) فعاليت در زمينه تحقيق و توسعه تكنولوژي‌هاي خودروهاي گازسوز و جايگاه‌هاي سوخت‌رساني
● سياست‌هاي تشويقي
به‌دليل خواص ويژه سوخت گاز طبيعي مي‌بايست تدبيرهايي انديشيد تا آن را ارزان, راحت و ايمن در اختيار مصرف‌كننده قرار داد و از اين طريق او را در استفاده از اين سوخت تشويق نمود.
يكي از عوامل مشوق استفاده از سوخت‌هاي جايگزين, معافيت‌هاي مالي در واردات اتومبيل‌هاي گازسوز و اختصاص تسهيلات ويژه به دارندگان اين خودروها مي‌باشد. در مقابل وضع ماليات‌هاي ويژه در مورد اتومبيل‌هاي معمولي و حذف يارانه‌هاي سوخت‌هاي فسيلي نظير بنزين، رغبت مردم را به استفاده از اين سوخت افزايش مي‌دهد. اين نگرش مالياتي در كانادا تا حدود ۵۰ درصد اختلاف قيمت ميان بنزين و گاز طبيعي ايجاد كرده است و عاملي جهت استقبال از اين سوخت شده است.
در آمريكا تصويب قوانين ارايه تسهيلات به منظور تشويق مصرف‌كنندگان به استفاده از وسايط نقليه گازسوز يكي از اهداف اصلي انجمن خودروهاي گازسوز بوده است. در سال‌هاي اخير مجلس سنا و نمايندگان امريكا، كليات لايحه‌اي را تصويب كرده‌اند كه طي آن از حدود ۱۵ ميليارد دلار تشويق‌هاي مالياتي در بخش انرژي، ۲.۲ ميليارد دلار به سوخت‌هاي جايگزين نظير CNG و LNG تعلق مي‌گيرد. اين تسهيلات, شامل تسهيلات مالي در زمينه‌هاي توسعه تكنولوژي خودروهاي گازسوز، تسهيلات جهت توزيع سوخت گازي مورد نياز و كاهش قيمت و روي‌آوردن هر چه بيشتر مصرف‌كنندگان صورت پذيرفته است.
در فرايند پي‌گيري تدوين، تصويب و اجراي اين لايحه و مصوباتي از اين دست, انجمن خودروهاي گازسوز، اساسي‌ترين نقش را ايفا نموده است.
فعاليت‌هاي اطلاع‌رساني به مسئولان و مردم در رابطه با خصوصيات سوخت‌هاي جايگزين و امتيازات اقتصادي و زيست‌محيطي استفاده از گاز طبيعي به منظور فرهنگ‌سازي جهت استفاده از اين سوخت, تشويق توليدكنندگان تجهيزات صنعتي در زمينه ورود به حوزه توليد تجهيزات فني مورد نياز خودروهاي گازسوز و ارايه تسهيلات و حمايت‌هاي مناسب از سوي دولت, از ديگر ترفندهاي (NGVC) جهت توسعه بازار مي‌باشد.
علاوه بر اين گاز طبيعي زماني به عنوان يك سوخت جهت حمل و نقل مورد پذيرش استفاده‌كنندگان قرار مي‌گيرد كه از نظر اقتصادي به صرفه باشد. در اكثر موارد گاز طبيعي در نقاطي دور از محل مصرف توليد شده و نيازمند حمل و نقل به محل مصرف مي‌باشد.از اين رو بخش قابل ملاحظه‌اي از قيمت گاز طبيعي به امر انتقال آن تعلق مي‌گيرد. اولويت بخشيدن به گازسوز كردن ناوگان حمل و نقل درون شهري، در شهرهاي نزديك به مناطق استحصال گاز طبيعي مي‌تواند با كاهش قيمت نسبي اين سوخت در مقابل فراورده‌هاي نفتي، علاوه بر كاستن هزينه‌ها و افزايش رغبت مصرف‌كنندگان به استفاده از گاز طبيعي, در گسترش فرهنگ استفاده از خودروهاي گازسوز نيز مثمر ثمر باشد.
● جمع‌بندي و تحليل
انجمن خودروهاي گازسوز آمريكا علاوه بر فعاليتهاي فوق به‌منظور پيش‌برد هماهنگ و موفق استراتژي توسعه خودروهاي گازسوز در حال انجام مطالعات و برنامه‌ريزيهاي متعدد مي‌باشد. وجود چنين ساختارهاي هدفمندي است كه موجب شده تا آمريكا با وجود ذخيره گاز حدود يك پنجم ذخاير گاز كشور ما بيش از ۱۰۰ هزار خودرو خود را گازسوز نموده و ناوگان حمل ونقل شهرهاي بزرگي چون كاليفرنيا را نيز تا چندي ديگر به‌طور كامل گازسوز گرداند. احداث يك جايگاه سوخت‌رساني به ازاي هر ۵۶ خودرو نشان از رعايت توسعه هماهنگ و همه‌جانبه در اين طرح دارد.
مسئله وجود چنين ائتلاف‌هايي كه پيگيري همه‌جانبه‌اي را در زمينه گازسوز كردن خودروها به‌عهده دارند در ساير كشورهاي موفق در مسئله تبديل سوخت چون اروپا, روسيه و استراليا نيز مشاهده ميشود. در كشور ما نيز تشكيل ائتلافي با نقش‌ها و فعاليتهاي برشمرده, متشكل از كليه گروههايي كه به ‌نحوي با اين مسئله مرتبط هستند, يقينا مثمر ثمر خواهد بود. عدم هماهنگي در تعداد جايگاهها و خودروها, بي‌‌نظمي در انجام برنامه‌هاي تبديل خودرو, نامناسب بودن امكانات سوختگيري و نارضايتي مصرف‌كنندگان و استفاده از سوختهاي گازي به شكلهاي نامناسب مانند LPG كه پيامد آن آلودگي بيشتر هوا و مشكلاتي از اين دست بوده است, با نبود چنين مراكز مستقلي كه فعاليتهاي انجام شده به‌وسيله مراكز فوق‌الذكر را پي‌گيري نمايد ارتباطي مستقيم دارد. در نتيجه تشكيل چنين ائتلافي كه فعاليتهاي ائتلاف‌هاي موفق در كشور را الگو قرار دهد, طرح گازسوز كردن خودروها را در ايران با دقت و سرعت لازم همراه خواهد ساخت.

● نگاهي به مزيت هاي گازسوز كردن خودروها
يكي از اصلي ترين مشكلات فعلي در كشور، در زمينه استفاده از خودروهاي شخصي مصرف بالاي سوخت هاي فسيلي مانند بنزين و گازوئيل است كه سبب هدر رفتن سرمايه هاي ارزي و ريالي فراواني براي كشور ما شده و علاوه بر آن موجب افزايش آلودگي هوا در كشور و خصوصاً شهرهاي بزرگي مانند تهران شده است.
در صورت ادامه روند فعلي درخصوص توليد خودروهايي با كيفيت هاي موجود و نيز افزايش روند توليد محصولات تا چندسال آينده شاهد كاهش سوخت هاي فسيلي خواهيم بود كه با توجه به تجديد ناپذير بودن اين گونه از سوخت هاي فسيلي و نيز قيمت هاي رو به رشد آن در سال هاي اخير، امكان فراهم كردن سوخت هاي فسيلي مقدور نبوده و با توجه به نياز روزافزون صنايع توليدي به اين قبيل از سوخت ها بايد به فكر چاره جويي در اين زمينه بود.
بهترين جايگزين براي خودروهاي بنزين سوز و گازوئيل سوز، استفاده از خودروهاي گازسوز است .در ابتدا در گازسوز كردن خودروها از گاز مايع استفاده مي شد كه اين گاز به دليل آلايندگي زيست محيطي بالا و همچنين هزينه هاي حمل و نقل آن از پالايشگاه ها به شهرها و در پايانه هاي فروش مشكلاتي نظير سوخت هاي فسيلي را درپي داشت، لذا فروش خودروهاي مجهز شده به گازمايع متوقف شد و شركت هايي كه وظيفه تبديل خودروهاي بنزين سوز به گازسوز را داشتند ديگر اقدام به اين كار نكردند و هم اكنون نيز جايگاه هاي عرضه اين نوع از گاز در كشور ما و در بسياري از كشورها بسيار محدود است.
به عنوان جايگزين از گاز طبيعي براي سوخت خودروها استفاده شد كه استفاده از آن مزايايي را نيز به همراه داشت، از جمله پائين بودن قيمت گاز طبيعي نسبت به بنزين و آلودگي بسيار كمتر اين گاز نسبت به سوخت هاي فسيلي مشابه. به علاوه در كشور ما با توجه به ذخاير فراوان گاز- پائين بودن قيمت آن نسبت به سوخت هاي مايع، شبكه گسترده گاز رساني در كشور صرفه اقتصادي بيشتري در استفاده از اين نوع سوخت وجود دارد.
به دليل آن كه درصد بالايي از گازطبيعي را متان تشكيل مي دهد، هيدروكربن هاي نسوخته در موتورهاي گازسوز نيز عمدتاً متان است كه گازي بي بو و بي اثر بوده و ميل به واكنش دهي پائين آن سبب كاهش واكنش ها مي شود كه منجر به توليد مه دود فتوشيميايي در محيط مي شود. نسبت كربن به هيدروژن در متان از هر هيدروكربن ديگري پائين تر است كه همين امر سبب كاهش انتشار منوكسيد كربن شده و نيز انتشار دي اكسيد كربن را درحدود ۲۵ درصد نسبت به موتورهاي بنزين سوز كاهش مي دهد و اين كاهش سبب افت انتشار گازهاي گلخانه اي شده و اين امر نيز سبب روند نزولي در پديده گرم شدن زمين خواهدشد و پديده اي كه در ۱۰۰ سال اخير به يكي از مشكلات اصلي ساكنان كره زمين تبديل شده است و در اين يك قرن كره زمين نيم درجه نسبت به قرن گذشته گرم تر شده است.
● سابقه استفاده از گازطبيعي
تاريخچه استفاده از گازطبيعي به عنوان سوخت جايگزين در خودروها: به سال هاي اوليه دهه ۱۹۳۰ و در كشور ايتاليا باز مي گردد، در سال هاي ابتدايي دهه ۱۹۳۰ بحران هاي نفتي، تلاش براي امنيت انرژي، ارزاني گازطبيعي در مقايسه با سوخت هاي فسيلي، بحران هاي ناشي از آلودگي هوا و... سبب روي آوردن كشورهاي اروپايي به سوي سوخت هاي فسيلي گرديد. سابقه استفاده از گازطبيعي به جاي سوخت هاي فسيلي در كشور ما نيز به سال هاي ۱۳۵۰ و ۱۳۵۳ بازمي گردد. يعني زماني كه در شهر شيراز تعدادي از تاكسي ها به گازطبيعي فشرده تجهيز شدند و سپس اين عمليات تبديل در سال ۱۳۶۲ در شهر مشهد بر روي ۱۲۰۰ دستگاه تاكسي ديگر ادامه يافت و در اين دو شهر نيز جايگاه هايي براي عرضه گازطبيعي طراحي شد.
● تاريخچه موتورهاي احتراقي
اختراع موتور در طول ساليان متمادي و با افزوده شدن دانش و تجربه افراد و دانشمندان رخ داده است شايد بتوان تحولات عمده درمسير پيدايش و تكامل اين گونه از موتورها را به صورت زير دسته بندي كرد:
▪ در سال ۱۲۰۰ پس از ميلاد ايده اوليه استفاده از بخار براي توليد كار مكانيكي شكل گرفت.
▪ در سال ۱۷۰۰ ميلادي نخستين ماشين هاي بخاري توليد شد.
▪ در سال ۱۶۸۰ فيزيكداني هلندي به نام كريستين هيگنز موتوري احتراقي را با سوخت باروت اسلحه طراحي كرد.
▪ در سال ۱۸۰۷ دانشمند سوئيسي به نام ريولز موتوري احتراقي داخلي كه از تركيب هيدروژن و اكسيژن بهره مي گرفت طراحي كرد.
▪ در سال ۱۸۲۴ مهندس انگليسي به نام براون به وسيله گازسوز كردن يك موتور بخار موفق به توليد نخستين ماشين گازسوز شد.
▪ در سال ۱۸۵۸ لينور موتوري گاز سوز با جرقه الكتريكي اختراع و آن را ثبت كرد.
▪ در سال ۱۸۶۲ طرح موتوري چهارزمانه توسط روكاس، مهندس فرانسوي به ثبت رسيد.
▪ در سال ۱۸۶۴ ماركوس مهندس اتريشي موتوري تك سيلندر با كاربراتوري ابتدايي توليد كرد و آن را به عنوان نيروي محركه يك گاري مورد استفاده قرار داد و پس از چندسال از اين موتور به عنوان نيروي حركتي يك خودرو بهره گرفت و نخستين ماشين بنزيني جهان شكل گرفت.
▪ در سال ۱۸۷۳ برايتون مهندس آمريكايي اقدام به طراحي خودرويي با سوخت روغن كرد.
▪ در سال ۱۸۶۶ لانگن و آگوست دست به توليد يك موتور گازي با بازدهي بالا زدند.
▪ در سال ۱۸۷۶ نخستين موتور دو زمانه توليد شد.
▪ در سال ۱۸۸۳ نخستين موتور ۴ زمانه تك سيلندر توسط ويل طراحي شد كه در اين موتور از گاز به عنوان سوخت پايه استفاده مي شد.
▪ در سال ۱۸۸۵ نخستين نمونه مدرن موتورهاي گازي توسط دايملر ساخته شد. در طراحي اين موتور براي نخستين بار از كاربراتور استفاده شده بود. سپس دايملر اين موتور را بهبود داد و تبديل به موتوري ۴ زمانه با سوپاپ هاي قارچي كرد.
▪ در سال ۱۸۹۰ نخستين موتور بنزيني ۴ سيلندر توسط مي باخ طراحي شد.
▪ در سال ۱۸۹۲ موتور ۴ زمانه ديزلي توسط رودلف ديزل طراحي و پياده سازي شد.
● امنيت بالا در خودروهاي گازسوز
خودروهاي گازسوز بر خلاف تصور عمومي داراي ايمني بسيار بالايي است و احتمال بروز آتش سوزي در اين گروه خودروها به طور محسوسي كاهش يافته است. مخازن گاز استفاده شده از خودروهاي گازسوز بدون هيچ گونه فرآيند جوشكاري از لوله هاي فاقد درز و با فرآيندهاي پيشرفته صنعتي ساخته مي شود و پس از توليد نيز از مراحل تست بسيار سختي عبور كرده و آزمون هاي متعددي مانند آزمون آتش، آزمون گلوله پرتاب از ارتفاع، آزمون فشار، آزمون نفوذپذيري و... را پشت سر مي گذرانند تا در مرحله عمر ۲۰ ساله خود بهترين و بيشترين كارآيي را داشته باشند.
به علاوه خودروهاي توليدي گازسوز از سوي شركت هاي ماشين سازي نيز ملزم به رعايت نكات ايمني فراوان مانند ايمني در تصادفات، ايمني در آتش سوزي، عدم نشتي و... هستند كه رعايت اين نكات سبب بالارفتن امنيت در هنگام به كارگيري ازسوي مشتريان نهايي خواهد شد.
● معايب خودروهاي گازسوز
از مهمترين معايب اين دسته از خودروها مي توان به كاهش توان در موتور اين قبيل از اتومبيل ها اشاره كرد و به علاوه اشغال فضاي صندوق عقب به دليل نصب مخزن گاز كه اين مشكل با طراحي ماشين هاي گازسوزي كه مخازن آنها در داخل شاسي تعبيه شده است، قابل حل است.