Otomotiv Ürünleri

Elektronik imalat

CNG (Compressed Naturel Gas) nedir?

Enerji ihtiyacı olan her alanda, en büyük sanayi kuruluşlarından küçük işletmelere, otobüslere, otellere, dinlenme tesislerinden lokantalara, toplu konutlara, villalara, seralara, çiftliklere, jeneratörlerden forklift gibi sabit ve yürüyen taşıtlara kadar geniş bir yelpazede doğal gaz kullanılmaktadır.

Doğal gazın taşıtlarda kullanımı 19. yüzyıla dayanmaktadır. Ancak hazırda bulunmayışı ve kolay taşınamayışı nedeniyle son yıllara kadar alternatif bir enerji kaynağı olarak görülememiştir. Dünyada petrol türevlerinin tükeniyor olması ve pahalı olması nedeniyle dünya otomotiv endüstrisi bir arayış içine girmiştir. Alternatif enerji kaynaklarının taşıtlarda kullanımı dünyada olduğu gibi özellikle de ülkemizde son yıllarda giderek yaygınlık kazanmaktadır.

2004 yılında dünyada yaklaşık 2 milyonun üzerinde doğal gazla çalışan araç varken 2007 yılının ilk çeyreğinde bu rakam 6 milyonun üzerine çıkmıştır.

Bu ilginin temel nedenleri;

  • Doğal gazın benzin veya diesel yakıtına oranla daha temiz yanması,
  • Temiz yanmadan dolayı taşıt bakımının daha ekonomik olması,
  • Temininin garantili olması,
  • Litre eşdeğeri bazda benzinden daha ucuz olması,
  • Isıtma uygulamalarından farklı olarak herhangi bir rafineri işlemi veya kimyasal işlem gerektirmeksizin taşıtlarda kullanılması.
  • Bu ilginin yanı sıra bazı zorlukları da vardır. Atmosfer koşullarında sıvı olmayan doğal gazın taşıtlarda yaygın olarak kullanılabilmesi için depolama veya dolum değişikliğinin yapılması gerekmektedir. Daha yüksek enerji yoğunluğu sağlamak için 200-250 bara kadar sıkıştırılmakta, hatta daha yüksek enerji yoğunluğu için sıvılaştırılmaktadır.

    Doğal gaz ısıtma uygulamalarının yanı sıra herhangi bir rafineri veya kimyasal bir işleme tabi tutulmaksızın benzinli, diesel, hafif, orta ve ağır karayolu ve karayolu dışı her türlü taşıtta kullanılabilen alternatif enerji kaynaklarından birisidir.

    Doğal gaz (CNG - Compressed Naturel Gas) en temiz yanan alternatif yakıttır. CNG; fuel-oil, diesel gibi tüm fosil yakıtlardan ve LPG’den daha çevreci bir yakıttır. Doğal gazlı imal edilen taşıtlar, hidrojen dışındaki tüm diğer kullanılan yakıtlardan hatta bazı elektrikle çalışan otomobillerden bile daha düşük emisyon düzeylerine sahiptir.

    LNG (Sıvılaştırılmış Doğal Gaz-Liqufield Natural Gas) ise doğal gazın sıvı biçimidir ve depoda daha fazla yakıt depolanmaktadır, dolayısıyla taşıtın CNG’ye göre daha fazla yol kat etmesine olanak sağlamaktadır. Sıvı hacmi buhar halindekinin 1/600’ü kadardır. Sıvı doğal gaz buharlaştırılarak tıpkı CNG gibi kullanılır.

    LNG’nin daha yüksek enerji yoğunluğu, yüksek dolum hızı, taşıma ve kullanımı gibi avantajları bulunmaktadır. Ancak; LNG kitleri ve doldurma istasyonları, CNG’ye oranla yenidir ve geliştirilmeye muhtaçtır. Bu nedenle LNG pazarı CNG pazarı kadar gelişmemiştir. LNG’nin yakıt depolama sistemlerinin tasarım ve imalatı oldukça zordur ve fiyatı bir o kadar da yüksektir.

    DOĞAL GAZIN ÖZELLİKLERİ

    Ana bileşeni yüksek oranda (% 85-95) metan (CH4)’den oluşan hidrokarbon karışımıdır. Gaz kaynaklarından veya petrol rafinerilerinden elde edilir. Kuyudan çıkarıldığında genellikle su, sıvı hidrokarbonlar, hidrojen sülfit ve bazı katı maddelerle karışmış durumdadır.Ana bileşeni metan olması sebebiyle enerji değeri yüksek ve çok temiz yanan bir yakıttır.

    Bileşenler Kimyasal formül Hacimsel (%) Kütlesel (%)

      Metan CH4 min 92.98 min 85
    Etan C2H6 maks 4.04 maks 7 Propan C3H8 maks 1.17 maks 3 Bütan C4H10 maks 0.59 maks 2 Azon N2 maks 1.62 maks 2.6 Karbondioksit CO2 maks 1.19 maks 3

    Taşıma ve kullanım için katı maddelerden, sudan ve diğer sıvılardan ve gazlardan ayrılır. Doğal gaz daha yüksek enerji yoğunluğu sağlamak üzere 200-250 bar’a kadar sıkıştırılarak depolanır. Doğal gaz 250 bar’a sıkıştırıldığında 6.2 litresi yaklaşık 1 kg’dır.

    YAKITLARIN KALORİFİK BAZDA KARŞILAŞTIRILMASI

      1 m3 CNG = 1.1 litre benzin
      1 m3 CNG = 1.3 litre LPG
      1 m3 CNG = 1.0 litre motorin
      1 litre LPG = 1.2 litre benzin.

    Bir otomobilin 100 km yol için tüketim miktarları

    8.50 litre benzin 7.72 litre CNG 7.72 litre motorin 10.0 litre LPG.

    Yakıt Ekonomisi Benzine Göre Motorine Göre

    Otogazda (LPG) % 26 (-) % 5 Doğal gazda (CNG) % 65 % 7

    Bu tabloya göre;

    CNG benzine göre % 65, LPG’ye göre % 12.5 ekonomi sağlamaktadır. Doğal gaz m3 veya kg olarak iki şekilde ölçülür. 1 kg doğal gaz :1.56 litre 1 m³ doğal gaz :1.1 litre benzine denk gelmektedir.

    LPG VE CNG TÜKETİM ANALİZİ

    BENZİN CNG LPG Eşdeğer Enerji 1 lt. 0.8 m3 1.3 lt 1 Depo ile Menzil 450 km / 45 lt. 200 km / 20 m3 400 km / 45 lt. Birim Tüketim 0,27 YTL/km. 0.14 YTL / m3 0.16 YTL / km Benzin = 100 ise 100 52 59 Pompa Satış Fiyatı 3.22 YTL/lt. 1.50 YTL / m3 1.41 1.76 YTL / lt. 1.42

    Kaynak: MMO III. LPG-CNG Kongresi ve Sergisi 2007

    DOLUM TÜPLERİ

    4 tip CNG tüpü bulunmaktadır:
  • 1. Karbon veya hafif çelikten yapılmış tüm metal tüp.
  • 2. Çelik veya alüminyum metal gömlekli ve çember şeklinde sarılmış filaman resim matriks içinde üst sargılı tüp.
  • 3. Çelik veya alüminyum metal gömlekli ve tamamen sarılmış filaman resim matriks içinde süt sargılı tüp.
  • 4. Üçüncü tipe benzer, fakat metal olmayan (tamamen kompozit) gömlekli ve tamamen sarılmış filaman resim matriks içinde üst sargılı tüp.
  • CNG tüpleri genellikle 12.5-18 mm kalınlığında alüminyum, çelik veya % 100 karbon elyafından yapılmaktadır. CNG tankı 80 kg’dır. CNG tanklarının daha hafif teknolojileri bulunmasına rağmen maliyetleri çok yüksek olduğundan ticari olarak kullanımları çok kısıtlıdır.Dolum gerçekleştirilen doğal gaz tanklarının periyodik olarak kalibrasyonunun yapılması bir zorunluluktur. Doğal gaz dolum sırasında 216 bar’lık bir basınca ulaşmaktadır. Uluslar arası normlarının getirmiş olduğu standartların çok üstünde bir emniyet sağlamaktadır. Tanklar 300 bar’lık basınca uygun bir şekilde kalibre edilmiştir ve 450 bar’lık basınca dayanabilmesi için tasarlanmıştır. Tankların 5 yılda bir test edilmesi gerekmektedir. Test edilen tank etiketlenmektedir. Test edilmiş olan tankta her hangi bir problem yoksa tekrar etiketlenerek 5 yıl daha kullanılmasına olanak sağlamaktadır.

    CNG’NİN AVANTAJLARI

  • CNG benzinle çalışan araçlara göre % 70-80, LPG ile çalışan araçlara göre % 40-50 daha tasarrufludur.
  • Motora hiçbir zararı olmayan CNG kullanımında ortalama 35-40 bin km’de bir yağ değişimi yapılmaktadır.
  • Doğalgazla çalışan bir motor diğer yakıtları kullanan motorlara göre daha dayanıklı ve daha uzun ömürlü olmaktadır. Doğal gaz temiz yanan bir yakıt olduğundan araç bakımlarını azaltmaktadır.
  • Doğal gaz diğer sıvı yakıtlara benzemediği için dışarı çekilerek çalışma riski bulunmamaktadır.Bu durum özellikle büyük filolarda yakıt çalınma riskini engellemektedir.
  • Doğal gaz boru hatları ile taşındığından kamyon ile taşınan benzin, LPG, motorin gibi yakıt türlerinin karayolunda oluşturacağı tehlike, çevre kirliliği v.b. ekstra bir masraf oluşturmamaktadır.
  • Benzinin tutuşma sıcaklığı 300 OC, LPG’nin tutuşma sıcaklığı 400 0C, CNG’nin tutuşma sıcaklığı 650 OC’dir. Fiziksel özellikleri itibariyle CNG daha zor tutuşmaktadır.
  • Zemine dökülen benzin ve havadan daha ağır olan LPG’ye göre doğal gaz havadan daha hafif olduğundan bir kaza durumunda hızla atmosfere karışır.
  • Doğal gaz havadan daha hafif olduğu için bir kaza ya da sızıntı halinde diğer yakıtların (LPG, benzin v.s.) tersine hemen havaya karışmasından dolayı diğer yakıtlar gibi zeminde birikerek patlayıcı ve yanıcı bir ortam oluşturmamaktadır. Tutuşma riski en az olan yakıttır. Gaz/hava karışım oranı hacimsel olarak % 5~15 arasında olduğunda tutuşabilir.
  • Bakım masrafları azdır.
  • CNG tüpleri; benzin depoları ve LPG tüplerine oranla çok daha ciddi çarpışma ve sıcaklıklara dayanacak şekilde imal edilmiştir. Doğal gaz tüpleri; ısı, aşırı basınç, çarpışma ve yangın gibi testlerden geçirilmektedir.
  • Bugün çevre kirliliğine karşı duyarlı olan dünyanın pek çok ülkesinde otobüs, taksi ve toplu taşıma araçlarında doğal gaz kullanılmaktadır. Doğal gazın sağladığı güvenli, hesaplı ve ekolojik özelliklerden yararlanılmaktadır.
  • Diğer yakıtlarla karşılaştırıldığında doğal gazın % 90 daha az azot ve % 25 daha az karbon monoksit ürettiği görülmektedir.
  • Doğal gaz diğer alternatif yakıtlarda olduğu gibi aldehit veya diğer hava toksinlerini içermez.
  • Gürültü kirliliğine yol açma oranı diğer yakıtlarla çalışan motorlarla kıyaslandığında % 30 daha azdır.
  • Doğal gazın sera etkisi yaratma düzeyinin de oldukça düşük olmasıdır.
  • Doğal gaz zehirli ve aşındırıcı olmadığından zemin suyunu kirletmez.
  • Metan ömrünü uzatmaktadır.
  • Günümüzde mevcut bütün yakıt çeşitleri arasında en güvenilir, doğa dostu ve ekonomik yakıt türü doğal gazdır. Benzin, LPG ve mazot ile karşılaştırıldığında elde edilen tasarruf maksimum düzeydedir. Yani doğal gaz benzine oranla % 62, mazot ve LPG’ye oranla % 40 daha fazla tasarruf sağlamaktadır.

    LPG VE CNG KARŞILAŞTIRMASI

    CNG’NİN LPG’YE GÖRE DEZAVANTAJLARI

  • CNG istasyon yatırımı LPG’ye göre yaklaşık 8 kat daha yüksektir.
  • CNG’nin araç ilk dönüşüm maliyeti LPG’ye göre yaklaşık 5 kat daha yüksektir.
  • Bir depo CNG ile gidilebilen yol aynı hacimde taşınabilen LPG ile gidilebilen yola göre % 50 daha azdır.
  • LPG’nin taşınması tankerlerle yapılabilmektedir.
  • Doğal gazın CNG olarak tanınması ise özel bir teknoloji gerektirmektedir ve bu dünyada yaygın değildir.
  • Bu nedenle CNG’nin kullanımı doğal gazın bulunduğu bölgelerle sınırlı kalmaktadır. Yakıt tankından dolayı araca ek bir yük gelmektedir. Bu ağırlık nedeniyle araç ağırlığı artmakta ve performansı düşmektedir.
  • CNG’NİN LPG’YE GÖRE AVANTAJLARI

  • Geleceğin yakıtı olarak görülen hidrojenin doğal gazdan elde edilmesi planlanmaktadır. Bu nedenle CNG altyapısının gelecekte hidrojen için değerlendirilmesi planlanmaktadır.
  • Doğal gazın birincil enerji kaynağı olması nedeniyle CNG’nin maliyeti LPG’ye göre daha düşüktür.
  • CNG’den LPG’ye göre daha düşük emisyonlar elde edilmektedir.
  • CNG istasyonları şehir için doğal gaz boru hatlarının bulunduğu yerlere kurulabilmektedir.
  •