“Compressed Naturel Gas” yani “Sıkıştırılmış Doğal Gaz” diye adlandırılan CNG, doğal gazın yüksek basınçlarda sıkıştırılmış halidir. Doğal gaz yeryüzünün alt katmanlarında başta Metan (CH4) ve Etan (C2H6) olmak üzere çeşitli hidrokarbonlardan oluşan yanıcı bir gaz karışımıdır. Milyonlarca yıl önce organik maddelerin bozulması sonucu oluşmuştur. Birincil enerjilidir yani çıkarıldığı haliyle kullanılabilir. Havadan daha hafif olduğundan dolayı atmosfere kolayca dağılır.
Dünyadaki doğal gazın rezervi yapılan hesaplamalara göre yaklaşık 155 trilyon m3’ tür. Dünyada yıllık olarak tüketilen doğal gaz miktarı yaklaşık 2 trilyon m3’ tür. Bu da doğal gazın tüketilen önemli bir enerji kaynaklarından biridir.
Araç Yakıtı Olarak Doğal Gazın Kullanımı (CNG)
CNG, doğal gazın yüksek basınçlarda sıkıştırılmış halidir. CNG’ nin araçlarda kullanımı doğal gazın 200 – 220 bar’ a sıkıştırılarak depolama kapasitesini arttırmak suretiyle olmaktadır.
Doğal Gazın Sıkıştırılma Prosesi: Doğal gazın dağıtım hattından alınan gaz, ki bu gaz 1 bar’ dan 70 bar’ a kadar olabilir. Kompresör ünitesi ile 200 bar basınca kadar sıkıştırılıp, her biri yaklaşık 15 m3 kapasiteli olan CNG Silindirlerinde depolanır. CNG Dispenseri depodan aldığı gazı yine 200 bar basınçta aracın CNG deposuna basar. Bu proses şekilde şematik olarak gösterilmektedir.
CNG Dolum İstasyonu Enstrümanları
Kompresör Ünitesi
Doğal gazın hattan alınıp 200bar’ a sıkıştırılmasın sağlayan ünitedir. Sıkıştırma kompresör kapasitesine göre 2, 3 veya 4 kademe yapılmaktadır. Giriş basıncı aralığı ve kompresör kapasitesi çok geniş bir aralıkta olup (0,2 – 70 bar), uygun kompresör seçiminde en etken parametrelerdir. Bir kompresör ünitesindeki etken parametreler şunlardır:
- Giriş Basıncı
- Çıkış Basıncı
- Çalışma Basıncı
- Sıkıştırma Kademeleri
- Kapasite (m3) (saatlik ve günlük)
- Elektrik Tüketimi (kw)
- Hız (1/ min)
- Devir Sayısı (RPM)
Depolama Ünitesi
Kompresör ünitesi ile birlikte veya ayrı bir modül şeklinde olabilir. Yeni sistemler genelde kompresör ve depolama ünitelerine tek bir modül halinde sunmaktadırlar. Kompresörün 200 – 250 bar basınca sıkıştırdığı gazı depoladığı ünitedir. Kapasitesine göre çeşitli sayılarda 50 – 125 lt’ lik çelik silindirlerden oluşan bir modüldür. Mesela 125 lt’ lik 10 adet silindir 1250 lt su kapasiteli bir depolama ünitesini oluşturur.
Dispenser (Dolum Ekipmanı)
Depolama ünitesindeki gazı aracın CNG deposuna pompalamayı sağlayan ünitedir. Hızlı ve yavaş dolum opsiyonları vardır. Dispenserin en önemli parametreleri;
- Hızlı/ Yavaş Dolum
- Pompa – Hortum Sayısı
- Mekanik/ Elektronik
- Akış Debisi
Araçlarda CNG Dönüşümü ve Ekipmanları
Araçlarda CNG dönüşümü LPG dönüşümlerine benzer şekilde yapılmaktadır. Dönüşüm ekipmanları şunlardır;
- Regülatör
- Gaz Kesme Vanası
- Benzin Kesme Vanası
- Manometre
- Hortum ve Kelepçeler
- Çelik Boru
- Seçici Anahtar
- CNG Silindiri
- Silindir Valfi
CNG Silindirleri
- Bu ekipmanlardan en önemlisi doğal gaz silindiridir.
- Bu çelik silindirler 300 bar basınca kadar doğal gaz depolama özelliğine sahiptirler ve yekpare şekilde çekme olarak üretilirler. Bu yüzden benzin deposuna göre daha emniyetlidirler.
- Çelik, alüminyum kompozit ve karbon fiber malzemelerden üretilebilmektedir.
- 30 lt – 350 lt su aralığında kapasiteleri mevcuttur. Binek otomobillerde kullanılanlar ise 45 – 80 lt su arası kapasitede değişmektedir.
CNG’ nin Avantaj ve Dezavantajları
Avantajları
- Diğer yakıtlara göre ekonomiktir.
- Çevreci bir yakıttır. Yani yanma neticesinde ortaya çıkan zararlı gazların yüzdesi diğer yakıtlara oranla daha azdır. Bu özelliğinden dolayı bütün dünyada teşvik edilen bir yakıt özelliğindedir.
- Oktan sayısının yüksek olmasından dolayı motor yanma verimi daha yüksektir ve bu açıdan motora faydalı bir yakıttır.
- Doğal gazın tutuşma sıcaklığı 650 ºC; benzininki ise 350 ºC’ dir.
- Temiz bir yanma sağladığından motor yağı ömrünü uzatır.
- Benzinde olduğu gibi katkı maddeleri içermediğinden, yanma sonrası motorda daha az atık madde bırakır. Bu özelliğinden dolayı motor ömrünü uzatır diyebiliriz.
- Motora direkt gaz olarak girdiğinden soğuk havalarda dahi kolayca yanar.
- Şu an bazı ülkelerde mevcut kullanılan ve ileride daha yaygın bir hale gelecek olan “Evde Dolum” mümkündür. Yani aracın ihtiyacı olan gaz ev tesisatından temin edilebilecektir.
Dezavantajları
- Düşük enerji yoğunluğundan dolayı (gaz olduğu için), araçta güç ve menzil kaybına yol açar. Motor gücünde % 5 – 10 kayba yol açar.
- Mevzuat eksikliği. Bu durum lobi faaliyetleri ile ortadan kaldırılmalıdır.
- Zahmetli yakıt deposu. (53 kg, 12 m3 gaz alıyor).
- Gazın ve yakıt deposunun özelliğinden dolayı araç menzilinde düşüş. 12 m3’ lük depo ile 150 – 160 km yapılabiliyor.
- Yeniden dolum süresi benzininkinden 2 – 3 kat fazladır. Yaygın oturmuş yeniden dolum istasyonlarının azlığı. Ayrıca bu istasyonlar pahalı, yeniden dolum kompresyon cihazları gerektirir.
- Sabıkasızlığına rağmen, emniyet açısından kamunun duyarlı yaklaşımı vardır.
- Kurşun içermediğinden motorda kuru bir yanma oluşturması.(Yeni katkı maddelerinin çıkması bu durumu ortadan kaldırmıştır).
Kaynak: GEO
