Doğalgaz Dergisi 231. Sayı (Mart-Nisan 2022)

32 DOĞALGAZ • Mart-Nisan / 2022 MAKALE Araçlarda Doğal Gaz Kullanımının Çevreye, Ekonomiye Etkisi I. GİRİŞ D ünyada kullanılan enerjinin çoğu fosil yakıtlardan sağlanır. Fosil yakıtların yanması sera gazları ve kirletici emisyonlar üretir. Fosil yakıtlar içinde doğal gaz bu açıdan en uygun yakıttır. Buna kar- şın doğal gaz, mobil kullanım amaçları için depolama ve doldurma tesisleri açısından problemlere sahiptir. Ancak sıkıştırılmış doğal gaz (CNG), kısıtlı bir seyir bölgesine sahip olan toplu taşıma otobüslerin içten yanmalı motorları için ideal yakıt olabilir. Doğal gaz, hidrokarbon bileşiklerinin karışımıdır ve çoğunlukla metandan oluşur. İçerdiği enerji yoğunluğu ve dizel yakıtına kıyasla tüm dünyada genel olarak sahip olduğu düşük fiyat gerçeği doğal gazı diğer yakıt tiplerinin önüne geçirir. Diğer yakıt türlerine kıyasla ucuz ve ulaşıla- bilir olması sonucu tüm dünyada doğal gazı içten yanmalı motorlarda uygulamaya yönelik çalışmalar artmıştır. Araç üreticileri ve araç sahipleri doğal gazı kullanmaya yönel- mişlerdir. Avrupa’da 2003 yılında 500 bin CNG yakıtlı araç varken bugün bu sayı 2 milyonu geçmiştir. Tüm dünyada ise doğal gazlı araç sayısı 16 milyonu geçmiştir. II. ARAÇLARDA CNG KULLANIMININ ÇEVREYE ETKİSİ Doğal gazın bünyesinde diğer yakıtlar gibi kükürt veya organik bileşikler olmadığından yandığında hava kirliliği ve insan sağlığı için zararlı gazlar en az miktarda oluşur. Sera etkisi yapıcı gazlarda doğal gaz diesele göre %22, benzine göre %29, CO 2 ’de benzine göre %25, LPG’ye göre %12, NOx’lerde dizele göre %70 benzin ve LPG’ye göre % 30 azalma, metan dışı organik gazlarda %87, CO’da %90 azalma sağlar. CNG yakıt ile diğer emisyon sınıfları karşılaştırıldı- ğında, CNG yakıttan çıkan salınımın emisyon limitlerinin en altında olduğu görülmektedir. Yapılan araştırmalar, kilometre başına gr CO 2 salınımı açısından değerlendiril- diğinde benzin kullanan araçların 164 gr, dizel kullanan araçların 156, CNG kullanan araçların 124 gr salınım gerçekleştirildiğini ortaya koymaktadır. Amerika Çevre Koruma Ajansı EPA’ya göre, gele- neksel araçlara kıyasla, sıkıştırılmış doğal gaz ile çalışan araçlar; %25 CO 2 , %90-97 CO emisyonlarında; %35-60 N 2 O, %50-75 metan hidrokarbon emisyonlarında azaltım sağlamaktadırlar. Doğal gazlı araçlarda partikül madde yok denecek kadar azdır ve daha az toksik ve kanserojen madde içermektedirler. TÜRKER YETKİN ÖZDEMİR Makine Yüksek Mühendisi Tablo 1. Doğal gazın kimyasal özellikleri Tablo 2. Motor türlerine göre emisyon değerleri ÖZELLİKLER DOĞALGAZ Kimyasal denklemi CH4 Moleküler kütle 16,04 Özgül kütle (kg/dm 3 ) Difüzyon katsayıyısı (m 2 /s) Sıvı: 0,424 Gaz: 0,78*10 -3 Difüzyon katsayıyısı (m 2 /s) 0,16 Kaynama noktası ( ˚ C) 161.3 Hava/Yakıt: (kütlesel) - (hacimsel) 17,2/1 - 9,53/1 Alt ısıl değer MJ/kg-Mj/litre 50,0-20.8 NŞA Fiziksel hal GAZ Atm basıncından buharlaşma sıcaklığı ˚ C -162,0 Buharlaşma gizli ısısı K j/kg 504 NŞA Stok.Or. karışımı yakmak için gerekli tutuşma enerjisi (MJ) 0.3 Tutuşma sınırları (% hacim) 0,54-1,3 Stokiyometrik karışımla birim hacindeki kimyasal enerji 3,24 Tutuşma sıcaklığı ˚ C 650 Motor Oktan sayısı (MON) 105