استفاده از مازوت؛ چالش‌ها و راهکارها

یک شنبه 1404/01/31 16:46 دسته بندی: اخبار شرکتها کد خبر: 30789

در شرایط کمبود گاز طبیعی در ماه‌های سرد سال، نیروگاه‌‌‌‌ها به ناچار از سوخت‌‌‌‌های جایگزین (به عبارتی گازوئیل برای نیروگاه‌‌‌‌های گازی و سیکل ترکیبی و مازوت برای نیروگاه‌‌‌‌های بخار) استفاده می‌کنند.

مازوت یا نفت کوره سنگین، پسماندی از پالایشگاه‌‌‌‌های نفت بوده که پس از جداسازی بخش‌‌‌‌های سبک نفت خام (که به تولید بنزین، گازوئیل و... منتهی می‌شود) باقی مانده و عموما حاوی مقادیر زیادی سولفور (گوگرد) است. سوزاندن سوخت‌‌‌‌های سنگین مانند مازوت در بویلر نیروگاه‌‌‌‌های بخار، به انتشار مقادیر زیادی اکسیدهای سولفور منجر می‌شود که از گازهای سمی و به شدت آسیب‌زا به سلامت شهروندان است.

مطابق با آخرین آمارنامه انرژی منتشره در کشور، نیروگاه‌های بخار، سهمی در حدود ۸۰‌درصد از مصرف مازوت در کشور را به خود اختصاص می‌دهند.

عمده‎‌‌‌‌ترین دلایل مازوت‌‌‌‌سوزی در نیروگاه‌‌‌‌ها، کمبود گاز طبیعی و مشکلات موجود بر سر راه صادرات مازوت از کشور است.

در حالت کلی، سه راهکار برای حل معضل آلودگی هوا، به دلیل استفاده از سوخت‌‌‌‌های سنگین مانند مازوت متصور است:

راهکار اول، تصفیه یا سولفور‌زدایی گازهای حاصل از احتراق سوخت‌های سنگین، قبل از تخلیه به اتمسفر است که در دنیا به سیستم‌های FGD معروف هستند. تصفیه این گازها، وابسته به شرایط اقلیمی محل نیروگاه و میزان در دسترس بودن آب، به دو روش خشک و تر امکان‌پذیر است. دودکش خروجی این نیروگاه‌ها، جهت حصول اطمینان از عملکرد صحیح و بدون نقص سیستم تصفیه، دارای سیستم پایش آنلاین آلایندگی‌های خروجی است.

عموم نیروگاه‌‌‌‌های بخاری در کشورمان، علاوه بر گاز طبیعی، قابلیت استفاده از سوخت‌‌‌‌های سنگین مانند مازوت را نیز داراست، اما از آنجا که این نیروگاه‌ها، از ابتدا برای استفاده از گاز طبیعی طراحی شده‌‌‌‌اند، فاقد تجهیزات لازم برای تصفیه و سولفور‌زدایی گازهای آلاینده حاصل از احتراق و سیستم پایش آنلاین هستند.

راهکار دوم، کاهش میزان سولفور در سوخت مازوت تحویلی به نیروگاه‌هاست. در حالی که میزان سولفور در سوخت مازوت مورد استفاده در نیروگاه‌ها، از حد خاصی کمتر باشد، میزان انتشار اکسیدهای سولفور که آلاینده اصلی منتشره از این نیروگاه‌هاست به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش خواهد یافت.

با توجه به شرایط پالایشگاه‌‌‌‌های نفت در کشور، مازوت تحویلی به نیروگاه‌‌‌‌ها دارای مقادیر زیادی سولفور (در محدوده ۱.۵ تا ۳ درصد) است. با توجه به پیچیدگی و پر‌هزینه بودن سولفور‌زدایی از مازوت (که هزینه آن حدود ۷ دلار به ازای هر بشکه است)، به نظر می‌رسد این راهکار در کوتاه‌مدت، قابلیت اجرا در کشور را نداشته باشد.

راهکار سوم، استفاده از فرآیند گازی‌‌‌‌سازی مازوت است. گازی‌‌‌‌سازی، تبدیل هر نوع پسماند، به گاز قابل سوختن (یا هر نوع محصول مفید دیگر)، از طریق فرآیند احتراق ناقص است. گاز سنتزی تولید‌شده می‌تواند در نیروگاه‌‌‌‌های گازی یا بخاری به عنوان یک سوخت پاک جهت تولید برق استفاده شود.

واحدهای گازی‌‌‌‌سازی زیادی در سطح جهان، با هدف تولید گاز طبیعی سنتزی (SNG ) یا تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر (مانند آمونیاک، متانول و برق) در حال بهره‌‌‌‌برداری هستند.

در حال حاضر در کشور، هیچ واحد گازی‌سازی در مقیاس تجاری موجود نیست. این در حالی است که استفاده از واحدهای گازی سازی، در کشورهایی که با مشکل تامین گاز طبیعی و آلودگی هوا مواجه هستند مرسوم است. به عنوان نمونه، در هند، یک واحد احیای مستقیم سنگ‌آهن به ظرفیت سالانه یک‌میلیون و ۸۰۰ هزار تن، با روش گازی‌سازی زغال‌سنگ در حال بهره‌برداری بوده و ساخت دو واحد مشابه در این کشور نیز در دستور کار است.

معضل آلودگی هوا، منتج از استفاده از سوخت‌‌‌‌های سنگین مانند مازوت و زغال‌سنگ، در اکثر کشورهای دنیا، از طریق یکی از این سه راهکار، حل شده یا در شرف حل شدن است.

به عنوان مثال، کشور چین که بیشترین منتشر‌کننده اکسیدهای سولفور در دنیا تا سال ۲۰۰۶ بوده است، با بهره‌گیری گسترده از سیستم‌های سولفورزدایی گازهای خروجی از نیروگاه‌های زغال ‌سنگ‌سوز، موفق به کاهش قابل‌توجه انتشار آلاینده‌ها شده است.

همچنین سیاست‌های کشور ترکیه مانند الزام به نصب سیستم‌های سولفورزدایی برای کلیه نیروگاه‌های بخار با سوخت سنگین و همچنین بازار تبادل انتشار آلاینده‌ها، کمک شایانی به رفع معضلات زیست محیطی آن کشور کرده است.

از آنجا که احداث واحدهای تصفیه و سولفور‌زدایی از گازهای احتراقی هزینه‌بر بوده و امکان اجرا در تمامی نیروگاه‌های بخاری در کشور را ندارد، به نظر می‌رسد انتخاب چند نیروگاه با توجه به ملاحظات اقلیمی و اقتصادی، به عنوان نیروگاه‌هایی که مجوز مازوت‌سوزی در کشور را داشته باشند و تعبیه سیستم تصفیه و سولفور‌زدایی گازهای حاصله در آن نیروگاه‌ها یکی از راهکارهای حل این معضل در کشور باشد.

از طرف دیگر، انتخاب نیروگاه‌‌‌‌ها و توزیع ظرفیت مازوت‌سوزی در آنها باید به گونه‌‌‌‌ای انجام شود که کمترین میزان خسارات زیست‌‌‌‌محیطی را داشته باشد.

چنین به نظر می‌رسد که با توجه به ناترازی تولید و مصرف گاز طبیعی و برق در کشور، حرکت به سمت استفاده از روش‌های جایگزین، مانند گازی‌سازی پسماندها (به رغم پر‌هزینه بودن) در آینده اجتناب‌ناپذیر خواهد بود.