خانه » گازوئیل تجدیدپذیر (HVO) چیست؟ آینده سوخت پاک در صنعت حملونقل
در دهههای اخیر، افزایش مصرف سوختهای فسیلی باعث تشدید مشکلات زیستمحیطی از جمله گرمایش زمین، آلودگی هوا و کاهش منابع طبیعی شده است. موتورهای دیزلی، اگرچه از نظر بازدهی بسیار کارآمد هستند، اما سهم قابل توجهی در انتشار آلایندهها دارند. در این میان، گازوئیل تجدیدپذیر (HVO) بهعنوان راهکاری نوین مطرح شده که بدون حذف موتورهای دیزلی، میتواند اثرات منفی آنها را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
برخلاف بسیاری از سوختهای جایگزین که نیازمند تغییرات اساسی در زیرساخت یا فناوری خودرو هستند، گازوئیل تجدیدپذیر مستقیماً قابل استفاده است و همین موضوع آن را به یکی از واقعبینانهترین گزینهها برای گذار انرژی تبدیل میکند.
گازوئیل تجدیدپذیر (HVO) نوعی سوخت دیزلی پیشرفته است که از منابع زیستی و تجدیدپذیر تولید میشود، اما از نظر ساختار مولکولی تقریباً کاملاً مشابه گازوئیل فسیلی است. این ویژگی باعث میشود که HVO در دسته سوختهای Drop-in Fuel قرار بگیرد؛ یعنی سوختی که بدون تغییر در موتور یا سیستم سوخترسانی قابل استفاده است.
برخلاف بیودیزلهای نسل اول که از واکنش شیمیایی سادهتری تولید میشوند، HVO حاصل فرآیندی پالایشگاهی و پیشرفته است که کیفیت سوخت نهایی را بهطور قابل توجهی افزایش میدهد.
مقاله پیشنهادی: انرژی تجدیدپذیر چیست؟ بررسی انواع انرژیهای تجدیدپذیر
گازوئیل تجدیدپذیر که با عنوان HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) شناخته میشود، نوعی سوخت پیشرفته است که از طریق فرآیند هیدروتریتینگ بر روی روغنها و چربیهای زیستی تولید میگردد. در این روش، ترکیبات حاوی اکسیژن از ساختار مواد اولیه حذف شده و زنجیرههایی از هیدروکربنها شکل میگیرند که از نظر شیمیایی شباهت زیادی به دیزل فسیلی دارند. محصول نهایی، سوختی پارافینی، شفاف و عاری از گوگرد است که از لحاظ ترکیب مولکولی، کاملاً با گازوئیل معمولی همخوانی دارد. همین شباهت ساختاری موجب میشود HVO بدون نیاز به هیچگونه تغییر در موتور یا سامانه سوخترسانی، در انواع وسایل نقلیه دیزلی از جمله کامیون، کامیونت و تریلی قابل استفاده باشد.
تفاوت اساسی میان گازوئیل تجدیدپذیر (HVO) و بیودیزل متداول یا FAME به فرآیند تولید و ماهیت شیمیایی آنها بازمیگردد. بیودیزل از واکنش روغنهای گیاهی با متانول حاصل میشود و در ساختار خود حاوی اکسیژن است؛ موضوعی که باعث کاهش پایداری در برابر اکسیداسیون و حرارت میشود. در مقابل، HVO از طریق هیدروژناسیون تولید شده و کاملاً فاقد اکسیژن است. این ویژگی موجب افزایش عدد ستان، بهبود عملکرد در دماهای پایین و پایداری بالاتر در شرایط نگهداری میشود. به همین دلیل، در بسیاری از کشورهای اروپایی بهویژه مناطق سردسیر، HVO بهعنوان جایگزین اصلی بیودیزل مورد استفاده قرار گرفته و طبق استاندارد EN 15940 در رده سوختهای پارافینی طبقهبندی میشود.
قابلیت Drop-in بودن گازوئیل تجدیدپذیر به این معناست که استفاده از آن نیازمند هیچگونه تغییر فنی، تنظیم موتور یا دریافت مجوز خاص نیست. رانندگان و شرکتهای فعال در حوزه حملونقل میتوانند HVO را مستقیماً جایگزین دیزل فسیلی کنند. این مزیت، HVO را به انتخابی ایدهآل برای ناوگانهای سنگین تبدیل کرده است؛ ناوگانهایی که به دنبال کاهش آلایندگی هستند اما تمایلی به پرداخت هزینههای سنگین نوسازی موتور یا تغییر زیرساخت ندارند.
مقاله پیشنهادی: بیوگاز چیست، چگونه تولید میشود و چه کاربردی دارد؟
یکی از مزیتهای مهم گازوئیل تجدیدپذیر، تنوع و انعطافپذیری مواد اولیه آن است. این مواد شامل:
روغنهای گیاهی (سویا، کلزا، نخل)
روغنهای مصرفشده پختوپز (UCO)
چربیهای حیوانی
پسماندهای صنایع غذایی
روغنهای زیستی غیرخوراکی
استفاده از پسماندها باعث میشود که تولید HVO با امنیت غذایی رقابت نکند و از نظر پایداری زیستمحیطی امتیاز بالاتری بگیرد.
در این مرحله، ناخالصیهایی مانند آب، فلزات و ترکیبات نامطلوب از مواد اولیه حذف میشوند. این مرحله برای افزایش عمر کاتالیستها و کیفیت محصول نهایی بسیار حیاتی است.
مهمترین مرحله تولید گازوئیل تجدیدپذیر است. در این فرآیند:
اکسیژن موجود در ساختار روغنها حذف میشود
پیوندهای نامطلوب شکسته میشوند
مولکولها به هیدروکربنهای اشباع تبدیل میشوند
این مرحله باعث بهبود خواص سوخت در دماهای پایین میشود و عملکرد گازوئیل تجدیدپذیر را در مناطق سردسیر افزایش میدهد.
در نهایت، سوخت به استانداردهای کیفی لازم رسیده و آماده توزیع میشود.
بهمنظور تضمین کیفیت، ایمنی و سازگاری گازوئیل تجدیدپذیر با موتورهای دیزلی، در سطح بینالمللی دو چارچوب استاندارد معتبر تعریف شده است: EN 15940 در اروپا و ASTM D975 در ایالات متحده آمریکا. استاندارد EN 15940 بهطور ویژه برای سوختهای پارافینی با منشأ سنتزی یا تجدیدپذیر تدوین شده و معیارهای دقیق فیزیکی و شیمیایی مربوط به HVO خالص (HVO100) را مشخص میکند. در این استاندارد، پارامترهایی نظیر عدد ستان، چگالی، نقطه ریزش، ویسکوزیته و مقدار گوگرد تحت کنترل سختگیرانه قرار میگیرند تا اطمینان حاصل شود که عملکرد این سوخت در موتورهای دیزلی سنگین کاملاً همتراز با گازوئیل معدنی باقی میماند.
در ایالات متحده، گازوئیل تجدیدپذیر در قالب استاندارد ASTM D975 طبقهبندی شده و بهعنوان نوعی گازوئیل با گوگرد بسیار پایین شناخته میشود. این استاندارد امکان اختلاط HVO با گازوئیل فسیلی در نسبتهای مختلف را فراهم میکند. چنین رویکردی به ناوگانهای حملونقل و توزیعکنندگان سوخت اجازه میدهد تا با توجه به نیاز عملیاتی خود، از ترکیبات متنوع استفاده کرده و بهصورت تدریجی سهم سوختهای فسیلی را در سبد مصرفی کاهش دهند. در هر دو استاندارد یادشده، محدودیتهای سختی برای میزان گوگرد (کمتر از ۱۰ پیپیام) و الزامات مربوط به پایداری اکسیداسیونی لحاظ شده تا از بروز مشکلات فنی در موتور و سامانه سوخترسانی جلوگیری شود.
نکته قابل توجه این است که گازوئیل تجدیدپذیر برخلاف بیودیزلهای مبتنی بر FAME، نیازی به استفاده از افزودنیهای ضد اکسیداسیون یا پایدارکننده ندارد و میتواند بدون تغییر در زیرساختهای فعلی ذخیرهسازی و توزیع، مورد استفاده قرار گیرد. همین مزیت باعث شده است که بسیاری از کشورها، HVO را بهعنوان راهکاری عملی و کمهزینه برای گذار تدریجی به انرژی پاک در بخش حملونقل معرفی کنند. در ایران نیز، در صورت تدوین و پذیرش استانداردی همتراز با EN 15940، امکان بهکارگیری گازوئیل تجدیدپذیر در ناوگان دیزلی شامل کامیونها، کامیونتها و تریلرها فراهم خواهد شد و این موضوع میتواند فرصت مناسبی برای ورود و سرمایهگذاری بخش خصوصی در این حوزه ایجاد کند.
یکی از مهمترین و شاخصترین مزیتهای گازوئیل تجدیدپذیر (HVO)، کاهش قابلتوجه انتشار گازهای گلخانهای در کل چرخه عمر سوخت، از مرحله تولید تا مصرف نهایی (Well-to-Wheel)، است. بررسیها و ارزیابیهای چرخه عمر نشان میدهد که بسته به نوع ماده اولیه و فناوری بهکاررفته در تولید، HVO قادر است تا حدود ۹۰ درصد انتشار دیاکسیدکربن را در مقایسه با گازوئیل فسیلی کاهش دهد. این موضوع به آن دلیل است که کربن موجود در ساختار HVO از منابع زیستی تأمین میشود و پس از احتراق، مجدداً وارد چرخه طبیعی کربن شده و توسط گیاهان جذب میگردد. افزون بر این، فرآیند احتراق یکنواختتر و تمیزتر HVO موجب کاهش محسوس انتشار ذرات معلق (PM) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) از اگزوز خودروها میشود؛ آلایندههایی که سهم قابلتوجهی در آلودگی هوای شهری و پیامدهای بهداشتی آن دارند.
در مقایسه با بیودیزلهای رایج، گازوئیل تجدیدپذیر از نظر پایداری و عملکرد زیستمحیطی در سطح بالاتری قرار دارد. بیودیزل بهدلیل حضور اکسیژن در ساختار مولکولی خود، در طول زمان ذخیرهسازی مستعد اکسیداسیون و تشکیل ترکیبات نامطلوب است، در حالیکه HVO بهطور کامل پایدار بوده و فاقد گوگرد و ترکیبات آروماتیک است. این ویژگیها نهتنها موجب احتراق پاکتر میشوند، بلکه به افزایش طول عمر موتور، فیلترهای ذرات و سیستم سوخترسانی کمک کرده و نیاز به تعمیرات و سرویسهای دورهای را در ناوگانهای سنگین کاهش میدهند. در نتیجه، استفاده از HVO میتواند در بلندمدت منجر به کاهش هزینههای عملیاتی و بهبود بهرهوری اقتصادی ناوگانهای حملونقل شود.
با این حال، میزان واقعی کاهش آلایندگی و اثرات مثبت زیستمحیطی HVO به منشأ خوراک و زنجیره تأمین آن وابسته است. زمانی که مواد اولیه از روغنهای پسماند خوراکی یا چربیهای حیوانی تأمین شوند، بیشترین کاهش ردپای کربنی حاصل میشود؛ اما استفاده از روغنهای کشاورزی تازه میتواند اثرات زیستمحیطی را تا حدی افزایش دهد. از اینرو، برای توسعه پایدار گازوئیل تجدیدپذیر در ایران، ضروری است زنجیره تأمین مبتنی بر پسماندهای غذایی و صنعتی شکل بگیرد. چنین رویکردی ضمن جلوگیری از فشار بر منابع کشاورزی و امنیت غذایی، میتواند مزیت واقعی HVO را محقق کرده و گامی مؤثر در مسیر شکلگیری یک سوخت پاک و بومی در کشور باشد.
گازوئیل تجدیدپذیر (HVO) ترکیبی از فناوری پیشرفته، پایداری زیستمحیطی و سازگاری صنعتی است. این سوخت نهتنها راهکاری عملی برای کاهش آلودگی و انتشار کربن محسوب میشود، بلکه بدون ایجاد اختلال در زیرساختهای موجود، مسیر گذار به انرژی پاک را هموار میکند.
مقاله پیشنهادی: انرژی های پاک چیست؟
اتحادیه اروپا، گازوئیل تجدیدپذیر را بهعنوان یکی از ابزارهای اصلی تحقق اهداف کربنخنثی معرفی کرده است. بسیاری از کشورها مشوقهای مالیاتی و حمایتی برای تولید و مصرف HVO در نظر گرفتهاند.
حملونقل عمومی
اتوبوسهای شهری با استفاده از HVO میتوانند نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا ایفا کنند.
ناوگانهای لجستیکی
شرکتهای بزرگ حملونقل از HVO برای رسیدن به اهداف کاهش کربن استفاده میکنند.
صنایع و معادن
ماشینآلات سنگین دیزلی در معادن و پروژههای عمرانی از HVO بهره میبرند.
بخش کشاورزی
تراکتورها و کمباینها بدون افت توان از این سوخت استفاده میکنند.
کاهش گازهای گلخانهای
بسته به نوع ماده اولیه، استفاده از گازوئیل تجدیدپذیر میتواند بین ۶۰ تا ۹۰ درصد انتشار دیاکسید کربن را در کل چرخه عمر کاهش دهد.
کاهش آلایندههای محلی
کاهش ذرات معلق (PM)
کاهش مونوکسید کربن (CO)
کاهش هیدروکربنهای نسوخته
این موضوع بهویژه برای شهرهای بزرگ و آلوده اهمیت زیادی دارد.
لطفا فرم زیر را به دقت پر کنید تا مشاورین ما در اسرع وقت با شما تماس حاصل فرمایند.