مشکلات ناشی از ذخیره‌سازی سوخت گاز، به‌عنوان یک مانع بزرگ در توسعة سریع خودروهای گازسوز جلوه کرده‌است. در حال حاضر سه مبنا برای ذخیره‌سازی سوختهای گازی که جزء اصلی آنها متان است، وجود دارد:
امروزه استفاده از گاز طبیعی فشرده بیشترین کاربرد را از بین سه روش فوق دارد. مخازن ذخیرة گاز تحت فشار بالا، که در حال حاضر برای خودروهای گازسوز کاربرد دارند، نسبت به آنچه که ده سال پیش مورد استفاده واقع می‌شد، به‌طرز قابل‌توجهی تکامل یافته‌اند. در مخازن فعلی، نسبت وزن بر واحد حجم گاز ذخیره‌شده در مقایسه با مخازن اولیه، به بیش از نصف کاهش یافته و مخازن در اندازه‌ها و شکل‌های متفاوت تولید شدهاند. البته توسعه و پیشرفت در این راه با کاربرد استانداردهای جدیدISO[4] با سرعت بیشتر قابل پیش‌بینی و انتظار است. این در حالی است که دیگر روش‌های ذخیره‌سازی گاز در مراحل اولیة توسعه خود هستند.
به‌کارگیری گاز طبیعی فشرده به‌عنوان سوخت وسائط نقلیه در مقیاس وسیع در دو دهة 50 و 60 میلادی در ایتالیا و روسیه آغاز شد. مخازن اولیه، مخازن فولادی بودند که با مشخصات صنعتی- ملی گوناگون ساخته می‌شدند تا اینکه در اواخر سال 1970 میلادی با وضع مقررات جدید در ایتالیا، مخازن فولادی کم‌وزن به بازار عرضه شدند. در آمریکای شمالی نیز تبدیل سوخت وسائط نقلیه به گاز طبیعی در مقیاس وسیعی، از سال 1980 میلادی به‌بعد آغاز گردید. مخازن سبک‌وزن ساخته‌شده از آستر فلزی پیچیده‌شده با الیاف شیشه‌ای که برای کاربردهای فضایی توسعه یافته بودند، در سال 1977 میلادی به بازارهای صنعتی وارد شدند. در سال 1982 میلادی مخازنی که با آستر آلومینیومی با پیچش محیطی الیاف شیشه ساخته شده‌بودند در صنعتCNG مورد استفاده قرار گرفتند. سازندگان مخازن فولادی این روند را تا طرح‌های سبک‌‌وزن‌تر برای CNG با تولید کردن آسترهای فولادی پیچیده‌شده با الیاف شیشه‌ای که در سال 1985 میلادی آغاز شده بود، دنبال کردند. برای اینکه وزن مخزن را برای کاربردهای CNG کاهش دهند، سازندگان بسیاری، طرح‌های کامپوزیتی کاملاً پیچیده‌ای را توسعه دادند و آسترهای فلزی یا پلاستیکی را برای مخزن محتوی گاز به‌کار بردند. در اواخر دهه 80 میلادی کاربردهای عملی مخازن CNG با آسترهای پلاستیکی تقویت‌شده درسوئد، روسیه و فرانسه شروع شد. به‌دنبال توسعة استانداردهای مخازن گاز طبیعی در آمریکای شمالی، طرح‌هایی با آسترهای نسبتاً نازک آلومینیوم یا آسترهای پلاستیکی تقویت‌شدة کاملاً پیچیده‌شده با پوشش الیاف شیشه و الیاف کربن بعد از سال 1992 میلادی به بازار معرفی شدند. شکل 1 نمونه‌هایی از این مخازن را نشان می‌دهد.
مشخصات عمدة فناوری‌های ذخیره‌سازی سوخت گاز طبیعی در جدول 1 خلاصه شدهاند. برای مقایسه؛ بنزین، اتانول و متانول نیز در این جدول فهرست شدهاند. مقایسة فناوری‌های ذخیرة گاز طبیعی و فناوری‌های ذخیرة سوختهای مایع رایج، براساس ذخیره انرژی یکسان در هر سیستم سوخت بیان شده‌است.
مبنای مقایسه، یک مخزن 45 لیتری بنزین است که اکثراً در خودروهای شخصی متوسط استفاده می‌شود. با فرض ذخیرة گاز طبیعی برای 320 کیلومتر و با مصرف بنزین 8/11 لیتر در 100 کیلومتر، سه مخزن 50 لیتری گاز نیاز میباشد. همچنین در خودروهایی با مصرف بنزین 8/8 لیتر در 100 کیلومتر، دو مخزن 50 لیتری گاز و در خودروهایی با مصرف بنزین 7 لیتر در 100 کیلومتر، یک مخزن 50 لیتری گاز لازم است. با افزایش نسبت تراکم خودروهای گازسوز، میتوان تا 15 درصد مصرف سوخت را کاهش داد که باعث کاهش وزن مخزن و هزینة ذخیرة گاز می‌گردد. افزایش نسبت تراکم موتور از افزایش حجم مخزن ذخیرة گاز طبیعی فشرده اقتصادی‌تر است.
* حجم در مخازن گاز طبیعی به‌صورت حجم آبی (لیتر آب) سنجیده می‌شود.
مخازن CNG به‌دلیل ملاحظاتی همچون سهولت ساخت و استحکام، اغلب به‌شکل کروی یا استوانه‌ای ساخته می‌‌شوند. ساخت آستر فلزی مخازن به‌شکل مستطیلی (جعبه‌ای)، عایق‌کاری آن‌را مشکل می‌کند و همچنین از استحکام کمتری به‌علت جوشکاری در درزها برخوردار میباشد. در عوض مخازن استوانه‌ای براحتی قابل ساخت می‌باشند. در دو سر این مخازن، دو نیمکرة عدسی‌شکل به روش‌های خاص شکل‌دهی ایجاد می‌گردند. بنابراین مخازن گاز طبیعی بدون درز و جوش هستند. بخش عمده‌ای از هزینة ساخت مخازن استوانه‌ای را هزینة همین قسمت‌های نیمکره‌ای تشکیل می‌دهد. مخازن کروی در مقایسه با مخازن استوانه‌ای از لحاظ اندازه و فضایی که اشغال می‌کنند برای قرارگیری در صندوق عقب اتومبیل یا هر جای دیگری که برای مخزن درنظر گرفته شود، مناسب نمی‌باشند. در شکل 2 نمونه‌ای از شکل عمومی مخازن، نشان داده شده‌است.
شامل 127 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود تحقیق درباره مخازن گاز CNG و برآورد سرمایه گذاری احداث کارخانه
