بدائل وقود المركبات التلقيدية

     يعتمد قطاع النقل في العالم بشكل اساسي على الوقود النفطي مثل البترين والديزيل ، لكن توافر هذه المواد أصبح مصدر قلق ومثار اهتمام ليس على المستوى المحلي فحسب بل على المتسوى العالمي خاصة وأن انتاج النفط بشكل عام بدأ يتناقص وذلك لتناقص المخزون الكلي الطبيعي في العالم كله . ونظرا لارتفاع اسعار النفط في العالم ، ونظرا ايضا لتأثر انتاجه بالظروف السياسية والاقتصادية المستجدة ، الى جابن النبعاثات الناتجة من عوادم مركبات الديزيل والبترين (البنزين) من تلوث خطير يهدد النظام البيئي بشكل مباشر فيؤثر على صحة الفرد والمجتمع ، فقد بات من الضروري التفكير باستخدام بدائل فعالة لكل من الديزل والبترين المستخدمين في المركبات ،  ومن هذه البدائل نورد ما يلي :

ب اولا : غاز البروبان المسال (LPG)

والذي يتكون بشكل اساسي من خليط من البروبان والبيوتلين ، وبنسب متفاوته . يتم انتاج هذا الغاز كمنتج غير رئيسي من الغاز الطبيعي وأثناء عملية تصفية النفط .

وإن استخدام هذا الغاز وقودا في المركبات يؤدي الى خفض مستوى الانبعاثات الناتجة من العوادم مثل أول اكسيد الكربون CO والهيدروكربونات C-H وأكساسيد النيتروجين NOX ، وذلك بالمقارنة مع مستوى الانبعاث الناتج من عوادم المركبات التي تستخدم الغاز تدوم لمسافة مقطوعة بين (80 ألف - 100 ألف) ميل ، وكذلك فإن المحرك العامل على الغاز يعمر ضعفين الى ثلاثة أضعاف المدى الذي يعمرها في المركبة التي تستخدم الديزل او البترين (حسب مقادير الجمعية الوطنية الأمريكية لغاز البروبان) Society National Propane .

 ثانيا : الايثانول (الكحول الايثيلي "CH3CH2OH")

سائل رائق لا لون له ، له راحة مميزة ، يمكن استخدامه من البترين (بنسبة 10% كحول) حيث يؤدي هذا الخليط الى خفض نسيبة CO2 المنبعث من العادم بمستوى لا نظير له لو استخدم مزيج آخر . يمكن استخدام نوعين من الكحول حسب تركيزهما (E-85 , E-95) كما يمكن استخدام اليثانول في انتاج الأثير Etthy Tertiary الذي يساهم بدور فعال في زيادة نسبة الاوكسيجن في البترين المخلوط بالكحول وبالتالي فانه يؤدي الى رفع كفاءة الاحتراق .

* تتلخص الفوائد البيئية من استخدام الايثانول بما يلي :

1-     تخفيض نسبة CO2 المنبعث من العادم بشكل فائق .

2-     يعتبر الايثانول بديلا آمنا للعناصر المعززة للاوكتان في وقود البترين مثل عنصر البترين والتلوين والزايليم .

3-     يخفّض الأثير ETBE مستوى تطوير الوقود البنزين (يرفع درجة حرارة التبخير) مما يؤدي الى تخفيض نسبة الانبعاثات المتطايرة من المركبات .

ثالثا : الميثانول (الكحول المثيلي "CH3OH")

يشبه الى حد ما الايثانول في غالبية خصائصة الكيميائية والفيزيائية يمكن انتاجه من الغاز الطبيعي في وحدات الانتاج ومن مصادر الطاقة المتجددة مثل مخلفات الخشب والنفايات والاعشاب البحرية الضارة يشكل الميثانول بديلا واعدا للوقود النفطي التقليدي من الامان البيئي و الاقتصادي للنتج و المستهلك .

يعتبر استخدام الاثير )  methyle tertiary butyle  ) وقودا جيدا في المركبات  ، و قد اثبتت التجارب ان الميثانول بديل كامل للوقود التقليدي في السيارات والتراكتورات والحافلات التي قطعت مئات الاميال باستخدام الميثانول .

يشكل استخدام الميثانول الامل الاعظم للانتاج المبكر لخلايا الوقود الي ستجعل استخدام المركبات الكهربائية عمليا خلال السنوات القليلة القادمة . حيث يمكن تزويد خلايا الوقود بالهيدروجين بشكل مباشر او غير مباشر من خلال استخدام الميثانول كمصدر للهيدروجين ،مما يؤدي الى التغلب على أكبر عقبة تجارية لنقل الميثانول كمصر للهيدروجين اللازم لخلايا الوقود الميثانولية عاملا قويا في تخفيض انبعاثات أول اكسيد الكربون من المركبات ، ويزيل الدخان (العادم الضبابي) ، أي انه يحد من المشكلة التي هي مدار بحث العالم اجمع .

 رابعا : الديزل الحيوي (Bio Diesel)

عبارة عن (Mono alkl esters) وهو وقود ديزل منظف للاحتراق ، يمكن انتاجه من مصادر الطاقة المتجددة والمصادر الطبيعية مثل الزيوت النباتية ، ويمكن استخدامه كوقود في المركبات مثل الديزل العادي ثماما .

يمكن تلخصي فوائد استخدامه بما يلي :

1-     يقلل من الهيدروكربونات غير المحترقة وأول أكسيد الكربون والجزيئات كما هو الحال في انبعاثات العادم .

2-     يقلل من نسبة الكربون الصلب (السخام) لأن الأكسجين الموجود في الديزل الحيوي يحرق كمية أكبر من ثاني اكسيد الكربون مما هي في الوقود التقليدي ، كما أنه لا يحتوي الكبريت أصلا وبالتالي لا توجد انبعاثات كبريتية . بينم تبقى نسبة الهيدروكربونات الذائبة كما هي في الديزل العادي او قد تزيد . وبناءا على ذلك فان استخدام الديزل الحيوي فعال اذا استخدمت تكنولوجيا جديدة مثل :

أ‌- الحوافز التي تقلل من المحتوى الذائب في الديزل (الهيدروكربونات) وليس من المحتوى الصلب مثل (الكربون) .

ب‌- مصائد الجزئيات الصلبة .

ج- تديو العادم مما يزيد من عمر المحرك .

    كان هذا موجز العمليات التي من المتوقع استخدامها كمصار بديلة للوقود الاحفوري ، وبالتأكيد ما زال البحث جاريا على وسائل اكثر امنا واستقرارا وديمومة للاستخدام ولن ننسى بالطبع المصادر المتجددة بشكل عام والطاقة الكهربائية بشكل خاص حيث انها من الأولويات القصوى في الاستخدام ، ولكن في هذا البحث المبسط ، تم التركيز على الامور غير المعروفة بالنسبة لبعضنا .

 اعداد المهندس صلاح عبيدات