سیدحسین میرافضلی
عمده میادین گاز جهان در ایران و قطر واقع شده اند که حدود ۶۰ تا ۷۰درصد از گاز متان تولیدی جهان گاز همراه نفت می باشد. با کاهش تولید نفت میزان گاز متان همراه نفت نیز طی سالهای آینده کاهش خواهد یافت. با شروع کاهش قیمت نفت طی چند سال آینده و غیر اقتصادی شدن تولید نفت از میادین شل و چاه های عمیق و میادین نفتی سیبری، تولید گازهای همراه نفت نیز کاهش خواهد یافت و ممکن است طی ۲۰ سال آینده به نصف میزان کنونی برسد. کل تولید گاز متان جهان ۴ میلیارد تن در سال است که حدود ۷۰درصد آن به عنوان سوخت در نیروگاه ها وصنایع مختلف استفاده می شود و حدود ۳۰درصد از گاز متان تولیدی جهان نیز در بخش خانگی می سوزد. با سوختن ۴ میلیارد تن گازمتان حدود ۱۱ میلیارد تن CO2 در جو زمین منتشر می شود. با کاهش تولید متان، نقش برق خورشیدی و هیدروژن به مرور پر رنگ تر خواهد شد.
هیدروژن مهمترین عنصر در صنعت پتروشیمی جهان است. همه واحدهای آمونیاک جهان با استفاده از هیدروژن و گاز نیتروژن موجود در هوا محصول آمونیاک NH3 تولید می کنند. و هر جایی که هیدروژن در اختیار باشد بدون نیاز به سوخت و ماده اولیه دیگری می توان آمونیاک تولید نمود. هیدروژن پایه صنعت متانول است با هیدروژن و CO2 دودکش نیروگاه ها و سایر صنایع و CO2 حاصل از کلسینه کردن آهک می توان متانول تولید کرد. اگر آهک با حرارت غیر مستقیم کلسینه شود CO2 با خلوص بالا تولید می شود که با ترکیب آن با هیدروژن در رآکتور محصول متانول تولید می شود. با ترکیب هیدروژن و CO گازسنتز تولید می شود و با گاز سنتز می توان اتیلن و پروپیلن، بنزین و گازوئیل و سایر محصولات پایه کربن را تولید نمود. لذا در دنیای آینده نیاز به صرف هزینه بسیار و شکستن گاز اتان و پروپان و بوتان و نفتا و ... جهت تولید محصولات پایه کربن نمی باشد. با استفاده از هیدروژن حاصل از شکستن گاز متان یا الکترولیز آب هیدروژن تولید می شود و با ترکیب هیدروژن و گازهای CO و CO2 و نیتروژن هوا، آمونیاک و انواع محصولات پلیمری و پایه کربن تولید خواهد شد. هیچ یک از ترکیبات پایه کربن از قبیل اتان، پروپان، بوتان و ترکیبات چند کربنه و سایر ترکیبات هیدروژن دار قابل رقابت با گاز متان جهت تولید هیدروژن نمی باشند زیرا متان تعداد هیدروژن بیشتری دارد و آسانتر از مابقی رقبا می توان هیدروژن را از آن جدا نمود و در کنار تولید هیدروژن محصول ارزشمند و پرکاربرد کربن جامد تولید می شود. لذا با توجه به استفاده های گسترده از گاز متان در دنیای آینده، ارزش این گاز به مرور زمان بیشترو بیشتر خواهد شد.
بدترین نوع استفاده از گاز متان، سوزاندن آن در بخاری ها و موتورخانه ها است و لازم است به هر طریق ممکن طی مدت ۵ سال سهم گاز متان در گرمایش خانه های ایران از ۹۸ درصد به ۵۰ درصد و طی کمتر از ۱۰ سال آینده گاز متان هیچ نقشی در گرمایش خانه ها نداشته باشد و برق جایگزین آن شود. گاز متان می بایست در خدمت توسعه کشور و توسعه صنعتی و فناوری و پیشرفت قرار گیرد. با سوزاندن ۶۰درصد گاز متان تولیدی(روزانه ۷۰۰میلیون متر مکعب) در بخاری ها و موتورخانه ها، روزانه ۱.۹ میلیون تن CO2 در هوا منتشر می شود سایر ذرات معلق و آلاینده با ابعاد 2.5 میکرون به بالا و ناکس و ساکس و غیره با بارندگی از بین می روند و جذب زمین می شوند اما هیچ باران و برفی نمی تواند CO2 موجود در هوا را از بین ببرد و هر چه انتشار آن بیشتر باشد هر سال در کره زمین تجمع پیدا می کند و نسل های آینده بشر و کل موجودات را به شدت تهدید می نماید تجمع هر ساله CO2 در جو زمین منجر به گرمتر شدن هر ساله کره زمین و تغییرات اقلیمی و انواع مشکلات می شود و با ادامه این روند تا پایان این قرن ایران و بسیاری از کشورهای آسیایی و آفریقا دیگر قابل سگونت نخواهند بود لذا حذف انتشار CO2 یک انتخاب نیست یک اجبار است و برای حیات و ادامه زندگی فرزندان و نوادگان و برای زندگی سایر موجودات زنده این کره زیبا، هیچ چاره ای جز حذف انتشار CO2 وجود ندارد.
با توسعه تکنولوژی از جمله تکنولوژی HAZER گاز متان CH4 منبع بزرگ تولید هیدروژن در جهان خواهد شد. در این تکنولوژی گاز متان در کوره با کاتالیست آهن و بخار تا بیش از 600 درجه سانتیگراد گرم و H از کربن جدا می شود و دو محصول هیدروژن و کربن جامد تولید می شوند که هر دو ارزشمند و گران قیمت هستند. هزینه تولید هیدروژن با این روش تا حدود نصف تولید هیدروژن با الکترولیز آب است. با شکستن هر تن متان ۲۵۰ کیلو گرم هیدروژن و ۷۵۰ کیلوگرم کربن جامد تولید می شود.با فناوری HAZER و سایر فناوری ها، طی دو دهه آینده گاز متان نقش مهمی در صنعت پتروشیمی و تولید انرژی پاک ایفا خواهد نمود. گاز متان قادر به ایجاد تحولات بزرگی در آینده زندگی بشر می باشد.
در آینده نزدیک ایران بزرگترین تولیدکننده گاز جهان خواهد شد و این عنوان تا سالهای طولانی برای ایران باقی خواهد ماند لذا باید قدر این نعمت بزرگ خدادادی را بدانیم و بجای سوزاندن، از گاز متان انواع محصولات پتروشیمی و هیدروژن و کربن جامد تولید و به سراسر جهان صادر نمائیم گاز متان می تواند اقتصاد ایران را کاملا متحول نماید. احتمال دارد در آینده خطوط لوله هیدروژن در مناطق مختلف جهان افزایش یابد هیدروژن ضمن اینکه دارای ارزش ویژه ای در صنعت پتروشیمی است تنها گازی است که وقتی می سوزد بیش از سه برابر بنزین حرارت تولید می کند اما COیا CO2 در هوا منتشر نمی نماید. ایران باید طی چند سال آتی به هر طریق ممکن سهم گاز متان در مصارف خانگی و تجاری و اداری را کاهش دهد مصرف گاز در صنایع را بهینه نماید و به مرور صادرات گاز را افزایش دهد و درآمد حاصله جهت توسعه فناوری تولید هیدروژن از متان و توسعه استفاده از فناوری الکترولایزر ها جهت تولید هیدروژن و اکسیژن از آب استفاده شود. با استفاده از اکسیژن حاصل از الکترولیز آب می توان نیروگاه های OXY FULE را توسعه داد که در کنار تولید برق، CO2 و CO با خلوط بالا، هیدروژن حاصل از سوختن ناقص گاز متان در محفظه احتراق نیروگاه ها تولید می شود CH4+1/2 O2 می دهد CO+2H2 یعنی اگر هدف تولید گاز سنتز باشد اکسیژن کمتری در محفظه احتراق تزریق می شود تا گاز متان کامل نسوزد و بجای تولید بخار آب و CO2 هیدروژن و CO (گاز ارزشمند سنتز) تولید شود. این فناوری در چند کشور جهان اجرایی شده و بزودی نقش مهمی در صنعت نیروگاهی جهان ایفا خواهد نمود و نیروگاه ها در کنار تولید برق گاز سنتز که پایه صنعت پتروشیمی است را تولید خواهند نمود. امکان تبدیل نیروگاه های بخار به نیروگاه های OXY FULE وجود دارد در این نیروگاه ها بجای هوا اکسیژن وارد محفظه احتراق می شود و با تزریق بخار و بخشی از CO2 تولیدی به محفظه احتراق از افزایش بیش از حد دما و آسیب به محفظه احتراق جلوگیری می کنند. در این نیروگاه ها نیز متان و اکسیژن حاصل از الکترولیز آب نقش اصلی را ایفا می نمایند.
مدیرعامل اسبق پتروشیمی های جم و خراسان