در دنیای کنونی با وجود پیشرفت صنعت و تکنولوژی، نیاز به مصرف سوخت بیشتر از قبل شده است. همین امر نیز کم کم باعث آسیب به محیط زیست می شود و شرایط زندگی را برای انسان سخت تر می کند. اما در این میان، استفاده از بعضی سوخت ها به عنوان سوخت پاک شناخته می شود و می توان آن ها را به عنوان جایگزین مناسبی برای سوخت هایی با آلاینده های زیاد دانست.
در طبیعت انواع گازها با ویژگی ها و کاربردهای متفاوت وجود دارند. در میان این گازها، پروپان به عنوان یکی از سوخت های پاک شناخته می شود. در ادامه به سوالاتی همچون اینکه پروپان چیست، چه کاربردها و خواصی دارد و منابع آن چیست؛ پاسخ می دهیم.
پروپان چیست؟
گاز پروپان (Propane) به گاز نفت مایع یا LPG معروف است. این گاز، به صورت مایع فشرده ذخیره می شود و گازی غیرسمی، بی رنگ و تقریبا بدون بو شناخته می شود. اما برای شناسایی بویی به آن اضافه می شود تا بتوان آن را تشخیص داد.
از پروپان، در مصارف خانگی گرفته تا سوخت ماشین ها و موتورهای صنعتی استفاده می شود. این سوخت پاک، گاز هیدروکربنی قابل اشتعال است و از طریق فشار، به مایع تبدیل می شود.
جالب است بدانید که این گاز، در فشارهای نسبتا کم به مایع تبدیل می شود و می توان آن را در ظروف فولادی، بطری های گاز BBQ کوچک، سیلندرهای گاز بزرگ تر و مخازن LPG نیز ذخیره کرد. اما در این میان، کپسول گاز پروپان به عنوان یکی از پرکاربردترین مخازن ذخیره این گاز شناخته می شود.
پروپان، از فرآوری گاز طبیعی و پالایش نفت، با استفاده از گازهای طبیعی که شامل حدود 90% متان، 5% پروپان و 5% از دیگر گازها است؛ استخراج می شود.
این گاز، آلکانی سه کربنه با فرمول مولکولی C3H8 است و در شرایط STP به صورت گاز وجود دارد. اما برای حمل و نقل، آن را متراکم کرده و به صورت مایع در می آورند. این ماده از محصولات فرعی حاصل از پالایش نفت است و بیشتر به عنوان سوخت استفاده می شود. پروپان یکی از اجزای مخلوط گازهای مایع LPG است و با توجه به نقطه جوش پایینش، آن را در کپسول های خوراک پزی نیز به کار می برند.
تاریخچه گاز پروپان:
برای کشف این گاز، نمی توان تاریخ دقیقی در نظر گرفت. چون پروپان را چندین نفر کشف کردند. اما برای شناخت بهتر این گاز می توان گفت قبل از اینکه به عنوان ماده ای طبیعی کشف شود، در آزمایشگاه سنتز شده و به وجود آمد.
در دهه های 1850 تا 1860 شیمیدانی فرانسوی به نام پیر اوژن مارسلین برتلو، توانست پروپان را در میان سایر ترکیبات آلی قابل توجه و مهم مانند متان، استیلن و بنزن، سنتز کند. مارسلین، توانست ترکیب گاز پروپان را ایجاد کند. اما متوجه نشد که این گاز پتانسیل خوبی برای منبع سوخت شدن دارد.
پس از آن دکتر ادموند رونالدز، به عنوان شیمیدانی صنعتی، توانست در سال 1867، این گاز را به عنوان ماده ای طبیعی در حین حل کردن نفت خام پنسیلوانیا کشف کند. بعد از آن نیز والتر اسنلینگ در سال 1910 به عنوان شیمیدان و متخصص مواد منفجره، وجود پروپان را به عنوان ماده ای فرار در نفت خام تایید کرد.
این شیمیدان، توانست بعد از مدتی گاز پروپان را به عنوان منبع سوخت نیز کشف کند و در سال 1912 نیز بازاریابی LPG را شروع کرد. او اولین کسی بود که سوخت مصرفی خانه خود را به این گاز تغییر داد.
البته در ابتدا از این گاز نیز به عنوان منبع سوخت برای برش فلزات استفاده می شد و سال 1918 بود که اولین مشعل دمنده بدون پمپ با سوخت LPG وارد شد. در دهه 1920 نیز فروش این گاز به عنوان سوخت، رشد بیشتری پیدا کرد و کم کم طبق مراحل زیر مصرف و رشد بیشتری پیدا کرد:
- توسعه اولین وسایل آشپزی خانگی با سوخت گاز پروپان در سال 1927
- تامین گاز مورد نیاز وسایل آشپزی و آب گرمکن دهکده المپیک، در بازی های المپیک سال 1932
- اضافه کردن ماده خوشبوکننده، برای شناسایی بهتر این گاز در سال 1932
- تایید شدن گاز پروپان، به عنوان منبع سوخت پاک در سال 1990 توسط قانون هوای پاک
- تایید قانون سیاست انرژی در سال 1992، برای این گاز به عنوان منبع سوخت جایگزین
بر طبق مطالب منتشر شده در منابع مختلف، تا به امروز صنعت پروپان که با نام گاز نفت مایع یا LPG نیز شناخته می شود؛ روز به روز در حال رشد بوده و در سال 2020 ارزش بازار پروپان در ایالات متحده تا حدود 34.2 میلیارد دلار رسیده است.
منابع گاز پروپان
همان طور که گفته شد پروپان در درجه اول، یکی از محصولات فرعی فرآوری گاز طبیعی است و مقداری از آن نیز در هنگام پالایش نفت خام با استفاده از برج تقطیر استخراج می شود. پروپان به عنوان سوختی فسیلی شناخته می شود و با استفاده از تبرید به دست می آید.
شاید با خود فکر کنید که پروپان از گاز طبیعی ساخته می شود؛ اما این تصوری اشتباه است، چرا که این گاز حاصل استخراج و جدا شدن از گاز طبیعی است. جالب است بدانید که می توان پروپان را از گاز طبیعی سرد کنار گاز بوتان و اتان در کارخانه های فرآوری نیز استخراج کرد، چون مهم ترین امر در پردازش گاز طبیعی، حذف پروپان، بوتان و اتان برای جلوگیری از تراکم در خطوط لوله گاز است.
خواص پروپان
به طور کلی پروپان، گازی بی رنگ و بو است و در فشار معمولی و دمایی پایین تر از 42- درجه سانتی گراد به مایع تبدیل می شود. این ماده، مانند سوخت های دیگر خاصیت اشتعال پذیری دارد و در حضور مقدار اضافی اکسیژن، آب و دی اکسید کربن تولید می کند. گرمای حاصل از سوختن کامل پروپان، 50MJ/kg است.
جالب است بدانید که پروپان، در مقایسه با دیگر سوخت های فسیلی و بنزین، آلودگی کم تری ایجاد می کند و برای همین دلیل به سوخت پاک نیز معروف است. در ترکیب شیمیایی این ماده، هیدروژن زیادی وجود دارد و در نتیجه سوختن آن دمای بیشتری نسبت به سوخت های دیگر مانند دیزل دارد.
این گاز، با شعله ای مرعی می سوزد و این ویژگی، به دلیل حضور کربن – کربن و پیوندهای چندگانه در پروپلین و بوتیلن و تولید پسماندهای آلی دیگر در کنار دی اکسید کربن و آب است.
اما پروپان مزایای دیگری به شرح زیر نیز دارد:
- سوختی پاک
جایگزینی پروپان به جای سوخت های دیگر، مانند بنزین و نفت کوره، قدمی بزرگ و به صرفه در اقتصاد و داشتن هوایی پاک و بدون آلاینده است. استفاده این گاز، به کاهش گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن و آلاینده های هوا مانند مونوکسید کربن و اکسید نیتروژن نیز کمک می کند.
- مورد استفاده برای شرایط آب و هوایی متفاوت
قابل اطمینان بودن پروپان، امر مهمی است. چون بیشتر مصرف کنندگان گاز برایشان اهمیت دارد که دچار کمبود کیفیت و مقدار سوخت نشوند. پروپان از این جهت نیز خیال مصرف کننده را راحت می کند و می توان در شرایط آب و هوایی نامساعد و بلایای طبیعی، روی گرمای حاصل از سوختن و مصرف آن حساب کرد.
- مقرون به صرفه بودن نسبت به نفت
با توجه به گران شدن سوخت های فسیلی دیگر در چند سال اخیر، پروپان قیمت مناسب تری دارد و می توان آن را نسبت به دیگر گازها بیشتر و با هزینه کم تری استفاده کرد.
کاربردهای پروپان در مصارف خانگی
به طور کلی از پروپان در موارد گوناگونی همچون گرم کردن فضا و آب، پخت و پز و جایگزین سوخت برای برخی از ماشین آلات استفاده می شود. البته جالب است بدانید که کاربردهای این گاز روز به روز در حال افزایش است و تنوع زیادی نیز دارد. از این کاربردها می توان برای تامین سوخت بسیاری از لوازم خانگی از جمله موارد زیر نام برد:
- سوخت کباب پز
یکی از کاربردهای گاز پروپان، استفاده از آن به عنوان سوخت مشعل های کباب پز است.
- آبگرمکن
استفاده از پروپان برای تامین سوخت آبگرمکن ها به شما این امکان را می دهد که سوخت آبگرمکن های بدون مخزن را با هزینه ای مقرون به صرفه تر از مصرف برق تامین کنید.
- ژنراتورها
پروپان، به عنوان یکی از محبوب ترین سوخت ها برای استفاده در ژنراتورهای مسکونی شناخته می شود.
- خشک کن لباس
امروزه بسیاری از خشک کن ها از پروپان به دلیل گرم تر و کارآمدتر بودن نسبت به مدل های برقی، استفاده می کنند. این نوع خشک کن ها، استاتیک کم تری روی لباس های شما ایجاد می کنند.
- شومینه
برای روشن کردن آتش یکنواخت در شومینه می توان از این گاز نیز استفاده کرد. پروپان، نسبت به چوب، گرمای بیشتری تولید می کند و جایگزین مناسبی نسبت به استفاده از چوب برای ایجاد آتش در مناطق روستایی و دور از خطوط گاز است.
کاربردهای پروپان در صنایع
همان طور که گفته شد پروپان به غیر از مصارف خانگی در صنعت و تجارت نیز کاربردهای فراوانی دارد که در زیر برای شما بیان می شود:
- کشاورزی
انرژی مورد نیاز بسیاری از تجهیزات مورد استفاده برای محصولات کشاورزی را نیز می توان با استفاده از این گاز تامین کرد. یکی از رایج ترین کاربردهای پروپان در دستگاه های خشک کن برای انواع غلات مانند یونجه، تنباکو، ذرت و بادام زمینی با پوست است. با استفاده از این گاز می توان گلخانه ها و محوطه های حیوانات را گرم کرده و برای تامین انرژی پمپ های آبیاری از آن بهره برد.
- ساخت و انبارداری
پروپان، یکی از سوخت های با آلودگی کم و پاک است و می توان از آن برای تامین انرژی لیفتراک های انبارها و کارخانه ها استفاده کرد. این گاز را می توان به عنوان سوخت برای ژنراتورهای صنعتی نیز استفاده کرد.
- تبرید
پروپان را می توان یکی از گازهای مناسب و مبرد برای یخچال ها نیز دانست.
- هتل ها و رستوران ها
امروزه بسیاری از رستوران ها، هتل ها و آشپزخانه های تجاری از تجهیزات صنعتی با سوخت پروپان، برای فعالیت های خود استفاده می کنند، چون با استفاده از این گاز، می توان دما را بهتر کنترل کرد و سرآشپزها نیز می توانند به کیفیت ثابتی، هنگام طبخ مقادیر زیادی از غذا برسند.
