METANOL - "ÇEVİK" YANACAQDAN DAHA ARTIQ

Metanolun təbii qazdan sintez yolu ilə alınması mövcud olan ən effektiv və ekoloji baxımdan çox təhlükəsiz texnoloji proseslərdən biridir. Bu zavodlar o qədər təmizdir ki, prosesin təchizatçılarından biri atmosferə buraxılan tullantıların çox hissəsinin zavodun özündən daha çox zavoda xidmət göstərən benzin və dizel yanacağı ilə işləyən yükdaşıyan nəqliyyat vasitələri və avtofurqonlar tərəfindən atıldığını deyir. 

Bundan əlavə, düzgün konfiqurasiyalı metanol zavodları başqa mənbələrdən çıxan karbon qazını istifadə etməklə real fayda gətirə bilərlər ki, bu da ətraf mühitin mühafizəsinin tərəfdarları üçün onların məqbulluğunu əsaslı olaraq artırmalıdır.   

Metanol etan/etilendən sonra ikinci ən mühüm aralıq kimyəvi maddədir. Neft emalı zavodlarının konfiqurasiyasının dəyişdirilməsi ilə əlaqədar olaraq son zamanlar onun əhəmiyyəti xeyli artıb. Belə ki, bütün dünyada xam neftin hasilatı tədricən, lakin qaçılmaz olaraq azalmaq üzrədir. Kimyəvi xammal kimi metanol çox mühüm əhəmiyyət kəsb edir, lakin onun mühərrik yanacağı kimi istifadə olunması daha böyük perspektivə malikdir.

Biz bu məqalədə mühərrik yanacağı kimi istifadə olunan metanol barədə yayılmış iki mifi dağıdacağıq; belə ki, guya, 1) metanol digər mühərrik yanacağı növləri ilə müqayisədə daha yüksək toksikliyə malikdir, və 2) metanolun xüsusi enerjisinin daha az olması ciddi problem yaradır.

Sağlamlıq, təhlükəsizlik və ətraf mühit - metanolun üstünlüyü

Bəzi mütəxəssislər metanolu neyrotoksin kimi ayırırlar. Amma əslində hamıya məlumdur ki, etanolun özü də, adətən, benzinin tərkibində olan digər maddələrdən bəziləri kimi güclü neyrotoksindir. Çoxları həm etanolun, həm də benzinin metanola nisbətən daha kiçik dozalarda, adətən, öldürücü olduğunu bildikdə təəccüblənəcəklər. Bundan başqa, metanol, bir qayda olaraq, sağlamlıq, təhlükəsizlik və ətraf mühitin mühafizəsi ilə bağlı bir çox digər aspektlər üzrə böyük üstünlüyə malikdir. Onun qrunt sularında yarımparçalanma dövrü 1-7 gün təşkil edir ki, bu da benzinin tərkibində olan bəzi maddələrdən 10-100 dəfə azdır.

Yarış avtomobilləri üçün metanol yanacaqları, əsasən, daha təhlükəsiz olduqlarına görə qəbul olunub. Bu cür yanacaq növlərinin üstün iş xarakteristikaları sadəcə əlavə bonus kimi baxılırdı. Metanol benzindən beş dəfə gec yanır və onu söndürmək daha asandır. Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyinin (EPA) qiymətləndirməsinə görə, metanoldan istifadə olunması nəqliyyat vasitələrinin alışması nəticəsində qurbanların sayının 95 faizədək azaldılmasına gətirib çıxaracaq.

Yanma temperaturu daha aşağı olan metanol yanacağı ilə işləyən nəqliyyat vasitələrinin havaya buraxdığı tullantılarda benzin analoqları ilə müqayisədə karbon qazının miqdarı bir qədər az, karbohidrogenlərin miqdarı xeyli mədud və NOX birləşmələrinin miqdarı daha az olur. Bu, xüsusilə maraqlıdır, çünki NOX birləşmələri çirklənmələrin azaldılmasında ən sərt meyarlar sayılır. Metanol yanacağı hal-hazırda dizel mühərriklərinin əksəriyyətində quraşdırılan və sidik cövhəri ilə işləyən irihəcmli selektiv katalitik bərpa sistemlərini aradan qaldıra bilərdi.

Xüsusi enerji 

Yayılmış digər uydurma fikirlərdən biri də ondan ibarətdir ki, guya metanolun daha az xüsusi enerjiyə malik olması potensial mühərrik yanacaqları arasında onun daha aşağı yer tutmasını qabaqcadan müəyyən edir. Sistemlər düzgün optimallaşdırıldığı halda, bəzi yanacaq növləri, xüsusən metanollu yanacaqlar, mexaniki enerjiyə başqa yanacaq növlərindən daha yüksək effektivlik göstəricisi ilə çevrilə bilər.

Hətta benzin və ya çoxyanacaqlı avtomobillər kimi işlənib-hazırlanmış nəqliyyat vasitələri metanolun yüksək oktan ədədinin üstünlüklərindən faydalanmağı qismən bacarmalı və qət edilən məsafənin təkcə enerji sərfindən asılı olaraq nəzərdə tutulduğundan daha çox artırılmasına nail olmalıdırlar. Bir nəfər vətəndaş mühərrikin idarəetmə proqram təminatında düzəlişlər etməklə və 41sentlik yanacaq kipləşdiricisini dəyişdirməklə öz avtomobilini 100% metanol yanacağı ilə işləyən avtomobilə çevirmişdir. Bu avtomobilin gücü 10% artmış, dollarla ifadə olunan yanacağa qənaət isə benzinlə müqayisədə bir milə 40% artmışdır. Məqsədli təyinatına uyğun olan nəqliyyat vasitələri (yəni çoxyanacaqlı və ya dəyişdirilmiş ənənəvi yanacaqla işləyən nəqliyyat vasitələri olmayan) daha yaxşı nəticələr göstərməlidir.

Uzaq səfərlərə yola çıxan bəzi sürücülər öz nəqliyyat vasitələrini başqa cür şəkli dəyişdirilməmiş dizel mühərriklərində quraşdırılan metanol-su vurma sistemləri ilə təkmilləşdirib, dizel yanacağı ilə müqayisədə qənaətin 20%-dən 30%-dək xeyli artmasına nail olurlar! Bu, ildə təxminən 20,000 qallon yanacaq işlədən avtomobillər üçün əhəmiyyətli məbləğdir. Ölçülən güc 75%-dək, fırlanma anı isə 65% artmışdı - bu, həqiqətən heyrət doğuran rəqəmlərdir.

Metanol əsaslı ixtisaslaşdırılmış nəqliyyat vasitələri ənənəvi benzin mühərrikləri ilə müqayisədə 25-30% daha səmərəli və dizel mühərrikləri ilə təxminən eyni effektivlik göstəriciləri ilə işləyə bilər. Enerji səviyyələrinin cütlüyünü nəzərə alaraq, metanolun cari qiyməti $ 2.60/ qallon benzinin topdansatış qiymətinə bərabərdir. Lakin metanol benzindən 25% daha səmərəlidirsə, metanolun müvaviq topdansatış qiyməti benzin ekvivalentində $2,09 təşkil edir. Bu məqalənin yazıldığı günə benzinin topdansatış qiyməti $3,10 təşkil edir. Bəs metanol rəqabətaparan yanacaq növləri ilə müqayisədə özünü necə aparır?

Metanol mayeləşdirilmiş təbii qaz (MTQ) ilə müqayisədə

Şübhəsiz ki, MTQ nəqliyyat vasitələrini hərəkətə gətirə bilir, lakin istehlak bazarı üçün nəzərdə tutulan minik avtomobillərinin misalında bu, çəkinin daha çox olması, gediş ehtiyatının daha az olması, yanacaq doldurmaya daha çox vaxtın sərf olunması, habelə yük-götürmə qabiliyyətinin daha az olması, avtomobilin qiymətinin xeyli bahalaşması və yanacaqdoldurma infrastrukturunun inkişaf etdirilməsi üçün zəruri olan irihəcmli tamamlama işlərinin görülməsi və investisiyaların qoyulması hesabına başa gəlir. Minik avtomobilləri üçün MTQ ilə işləmə imkanının yaradılmasına çəkilən xərc, çox güman ki, metanolla işləmə imkanının yaradılmasına çəkilən xərcdən demək olar ki, otuz-qırx dəfə çoxdur. Kommersiya baxımından əldə oluna bilən MTQ əsaslı yeganə minik avtomobili "Honda Civic GX" analoji təchiz olunmuş benzinlə işləyən "Civic"avtomobilindən $7500 baha satılır. MTQ doldurma məntəqələri maye yanacaqdoldurma məntəqələrindən, təxminən, iki dəfə baha başa gəlir.

Metanol etanol ilə müqayisədə 

Etanol öz istehlak, nəqliyyat, iş xarakteristikalarına görə metanolla müqayisə oluna bilər, lakin qazın etanola çevrilməsi üçün effektivliyinə görə qazın metanola çevrilməsi ilə müqayisə edilə bilən heç bir yoxlanılmış texnoloji proses mövcud deyil. Aydındır ki, qarğıdalıdan etanolun istehsal olunması layihələrinə yönələn həm ictimai ruh yüksəkliyi, həm də dövlət subsidiyaları artıq tükənmək üzrədir.

"Celanese" şirkəti qazın metanola çevrilməsi üçün mövcud texnologiyalarla müqayisə edilə bilən effektivliyə malik olduğu vəd olunan qazın etanola çevrilməsi texnologiyası haqqında elan etmişdir. Lakin bu proses kommersiya miqyaslarında hələ yoxlanılmamış olaraq qalır və patentləşdirilmiş texnologiyadır. Bununla belə, qazın metanola çevrilməsi üzrə yüksək effektivliyə malik olan texnologiya bir neçə təchizatçıda mövcuddur və bu texnologiya kommersiya miqyaslarında çoxillik yoxlamalardan keçib.

Metanol ənənəvi mühərrik yanacağı növləri ilə müqayisədə

Bir sual qalır: metanol ənənəvi benzin və dizel yanacağı növləri ilə rəqabət apara bilərmi? İndiki şəraitdə bu sualın cavabı, sözsüz ki, "bəli" olacaq. Müasir dövrdə metanola maraq 1976-cı ildə yaranıb. Bu, oktan ədədini qaldırmaq üçün aşqar kimi qurğuşunun əvəzinə metanoldan istifadə olunması ilə bağlı idi. Bu təcrübənin nəticələrindən biri 1982-ci ildən 2005-ci ilə qədər olan dövrdə keçirilmiş M85 metanol yanacağı əsasında (85% metanol, 15% əlavələr, bir qayda olaraq, benzin) Kaliforniya avtomobillər proqramı olub. Əvvəlcə bu, minik avtomobillərindən başlayaraq mikroavtobuslara və avtobuslara qədər bütün sıranı əhatə edən metanol əsaslı (çoxyanacaqlı olmayan) ixtisaslaşdırılmış nəqliyyat vasitələri idi.

Bu proqram çərçivəsində həm metanol əsaslı nəqliyyat vasitələri, həm də benzinlə işləyən avtomobillərin nəzarət qrupu üzrə əsaslı texniki baxışlar keçirilib və ətraflı qeydlər aparılıb. Metanolla işləyən nəqliyyat vasitələrinin qət etdiyi məsafə az olsa da, bu cür avtomobillərin havaya buraxdığı tullantıların xarakteristikası eyni səviyyədə və ya daha da yaxşı olub.

Metanol tullantıları ozon qazının əmələ gəlməsi baxımından az əlverişli olub. Metanol əsaslı nəqliyyat vasitələrində sürətin 0-dan 100 km//saata qədər artırılması benzinlə işləyən nəqliyyat vasitələrindən, demək olar ki, bir saniyə tez baş vermişdi ki, bu da təkmilləşmə baxımından böyük bir nailiyyətdir.

Bu proqram 2005-ci ildə dayandırılıb. Bəziləri metanolun mühərrik yanacağı kimi yararsızlığının sübutu olaraq, Kaliforniya proqramının dayandırılmasına istinad edirlər, lakin əslində nəqliyyat vasitələrinin sahibləri öz avtomobillərinin işindən məmnun idilər. Onlar ən çox yanacaqdoldurma məntəqələrinin azlığından narazı qalmışdılar - bütün ölkə ərazisində cəmi 100 belə yanacaqdoldurma məntəqəsi quraşdırılmışdı. Nəticə etibarilə, bu proqram 1992-ci ildən M85 yanacağı ilə işləyən nəqliyyat vasitələrinə keçdi. Şübhəsiz ki, neftin qiymətlərinin aşağı düşdüyü və ya ucuz olduğu bir dövrdə proqrama dəstəyin verilməsi çətin idi. Bəlkə də qarğıdalı əsasında etanolla müqayisə etdikdə metanolun təbii mühitdə olmaması ən böyük amil olub. 1989-cu ildə Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyi (EPA) metanolla bağlı tələblərdən deyil, lakin etanol buxarının tullantıları ilə bağlı irəli sürülən tələblərdən imtina etməklə metanolu pis vəziyyətdə qoydu. Bu hərəkətin heç bir fiziki əsasları mövcud deyil.

Texniki baxımdan benzində hər hansı modifikasiya edilmədən 15%-ə qədər, eləcə də yeni çoxyanacaqlı avtomobillər üçün təxmini qiyməti cəmi $210 təşkil etməklə 100%-ə qədər metanoldan istifadə oluna bilər (halbuki, yuxarıda qeyd olunduğu kimi, adamlar eyni işi daha az xərc çəkməklə edirlər). Bu cür xərclər, çox güman ki, metanol əsasında işləyən nəqliyyat vasitələrinin kütləvi istehsalı zamanı cüzi ola bilərdi. Metanol hal-hazırda istifadə olunan digər yanacaq növləri kimi maye halında olduğuna görə mövcud yanacaqdoldurma məntəqələri infrastrukturunu cüzi modifikasiyalar etməklə metanoldoldurma infrastrukturuna çevirmək olar. Yeni metanol yanacaqdoldurma məntəqələri ənənəvi yanacaqdoldurma məntəqələrindən, çox güman ki, bir az baha olacaq.

Bu məqalədə metanolun alternativ yanacaq növləri arasında açıq-aydın qalib olduğu və ənənəvi yanacaq növləri ilə ən azı rəqabət apara bildiyi minik avtomobillərini diqqət mərkəzində saxlamaqla yanaşı, ağır dizel mühərriklərini metanol əsaslı qığılcımla işə salınan daxiliyanma mühərrikləri ilə əvəz edilməsi təklif olunur. Metanolun son dərəcə yüksək oktan ədədi indiki iri dizel mühərriklərinin yarıişlək həcmində ekvivalent çıxışlı mühərriklərin çəkisində qənaətə və yollarda effektivliyin 4%-dən 9%-dək artırılmasına nail olunmasını təmin edə bilərdi.

ABŞ və Çin

Hal-hazırda ABŞ metanolun istehsal həcmlərini artırır. 2000-ci illərdə təbii qazın qiymətlərində kəskin artımın müşahidə olunduğu vaxtlardan bir vaxtlar dünya dərəcəli Amerika metanol sənayesi hal-hazırda bu məhsula olan daxili tələbatın təqribən 80%-ni idxal edir. Buna baxmayaraq, indi, Yaxın Şərqin hüdudlarından xaricdə təbii qazın qiymətləri ən aşağı olan bir şəraitdə, ABŞ yenidən metanolun əsas istehsalçısına çevriləcəkdir. İki zavod yenidən işə salınmış, bir zavod Çilidən köçürülmüş və bir iri metanol istehlakçısı yeni zavodun tikintisinə başladığını elan etmişdir. 

ABŞ 2015-ci ilə öz daxili tələbatının təmin edilməsinə yaxınlaşacaq. Yeni zavodlar haqqında digər bəyanatlar, yəqin ki, qarşıdan gələn yaxın aylarda ediləcəkdir və bu da ona gətirib çıxara bilər ki, ABŞ ixrac etmək üçün yenidən artıq metanol istehsal edəcək.

ABŞ qarğıdalı əsasında etanolla müvəffəqiyyətsizliyə uğramaqda davam etdiyi bir zamanda, Çin metanol mühərrik yanacağında öz adi xariqüladə templəri ilə irəliyə doğru inkişaf edir. M5-dən M100-ə qədər sırada metanol qatışıqları movcuddur və M15 ən geniş yayılan qatışıqdır. 2007-ci ildə 770 metanol yanacaqdoldurma məntəqəsi fəaliyyət göstərirdi. İndiki göstəricilər, yəqin ki, bu rəqəmdən dəfələrlə çoxdur. Bu artım kiçik və regional şirkətlərlə şərtləşdirilib; "PetroChina" və "Sinopec" şirkətləri emal güclərinin artıq olduğuna görə bu sahəyə böyük maraq göstərmirlər. Lakin faktiki həcmlər, çox ehtimal ki, metanol mühərrik yanacağına olan rəsmi tələbat göstəricilərindən xeyli böyükdür, çünki yanacaq metanol qatışıqları iqtisadiyyatı çox çəlbedicidir. Hamıya məlumdur ki, Çində azad bazar canlı və sağlamdır. Pis haldır ki, ABŞ-da etanola olan meyil və metanol üçün lazımsız maneələrin yaradılma metanolu çıxılmaz vəziyyətə qoymuşdur. İri Çin şirkətlərinin soyuq və ya ola bilsin, düşməncəsinə marağına baxmayaraq, dünya üzrə ən sürətlə inkişaf edən mühərrik yanacaqları bazarı olan Çinin bütün ərazisində M15 və M85 yanacaq standartları tətbiq edilmişdir.

Digər üstünlükləri, gələcəyi

Təbii qazdan alınan metanolun Amerikada maye karbohidrogenlərin idxalına əhəmiyyətli zərbə vurması potensialı necə qiymətləndirilə bilər? Hal-hazırda hasil olunan təbii qazın hasilatını artırmaqla və ya hasilatın 17%-ni metanol istehsalına yönəltməklə, Amerikada 10% təşkil edən maye yanacaqların idxalına son qoymaq olar. Bunun üçün təxminən, 53 milyard dollar həcmində xərc hesabına başa gələn indiki miqyaslarda olan 43 metanol zavodunun tikilməsi tələb oluna bilərdi. 2005-2010-cu illəri əhatə edən dövr ərzində ABŞ-da emal sənayesinə yönəldilmiş kapital qoyuluşlarının büdcəsi, zənn etmək olar ki, 53 milyard dollar təşkil etmişdir. 

Lakin bərpa olunan enerji mənbələri və ya MTQ əsasında işləyən nəqliyyat vasitələrindən fərqli olaraq, benzinin, metanolun və təbii qazın indiki qiymətlərində subsidiyaların və ya sədəqələrin alınması üçün müraciət etməyə heç bir ehtiyac yoxdur və zavodlar 3 ildən 5 ilədək olan dövr ərzində qoyulan bütün xərcləri çıxararaq, nəzərdə tutulmuş 30 illik istismar dövrü əzrində çox gözəl gəlir əldə edərək öz fəaliyyətlərini davam etdirə bilərlər. Üstəlik, bu, Yaxın Şərqdə neft hasilatı ilə əlaqədar olan bütün xərcləri nəzərə almamaqla həyata keçə bilər.

Təbii qazdan alınan metanollu mühərrik yanacağı artıq indiki zamanın məhsuludur, lakin daha uzaq gələcəyə baxdıqda, metanolla bağlı daha bir neçə təşəbbüs tapıla bilər. Metanol, əsasən, təbii qazdan istehsal olunur, lakin onu etanolla müqayisədə biokütlədən daha effektiv şəkildə əldə etmək olar. Biokütlədən metanol istehsal etmək üçün karbon qazı ekvivalentində olan tullantılar qarğıdalıdan alınan etanolun istehsalına sərf olunan həcmin onda bir hissəsi qədər qiymətləndirilir. Yanacaq elementlərinin əsasında işləyən nəqliyyat vasitələri son zamanlar mühərrik yanacaqları bazarının xilaskarı kimi baxılmağa başlanılıb.

Buna baxmayaraq, hamı bilir ki, yanacaq elementlərinin əsasında işləyən avtomobillərin ən böyük problemi hidrogen yanacaqdoldurma infrastrukturuna çox mürəkkəb və üzücü olan keçid prosesidir. Lakin metanol yanacaq elementləri üçün əla enerji daşıyıcısıdır və metanol doldurma infrastrukturunun yaradılmasına hidrogen doldurma infrastrukturundan daha asan nail olmaq olar. Bəlkə də yanacaq elementlərinin gələcəyi, əvvəl-axır, elə də uzaq deyil, amma təbii qazdan metanolun alınması texnologiyası bu gün artıq mövcuddur.

Mənbə: "Houston Business Journal"