در سال‌هایی که نگرانی درباره بحران اقلیم و آلودگی هوا به یکی از کلیدی‌ترین دغدغه‌های جهان تبدیل شده است، حرف از سوخت‌های پاک و تجدیدپذیر بیش از پیش شنیده می‌شود. در این میان، RNG به‌عنوان یکی از امیدبخش‌ترین گزینه‌ها برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و گازهای آلاینده مطرح شده است. سوختی که برخلاف بنزین یا گازوئیل، از پسماندها و زباله‌های آلی تولید می‌شود، زباله‌هایی که در صورت رها شدن در طبیعت، متان تولید کرده و به تشدید گرمایش جهانی کمک می‌کنند. در این گزارش، با جزئیات به چیستی RNG، نحوه تولید و مزایا و چالش‌های آن برای کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و ناوگان حمل‌ونقل سنگین می‌پردازیم.

نگاهی به RNG و روش تولید آن

RNG مخفف «گاز طبیعی تجدیدپذیر» است؛ نوعی گاز طبیعی که منشأ آن سوخت‌های فسیلی نیست، بلکه حاصل فرآیند تجزیه بی‌هوازی زباله‌های آلی است. پسماندهایی مثل فضولات دامی، زباله‌های شهری، باقی‌مانده‌های غذایی، آب ‌فاضلاب شهری و پسماندهای کشاورزی در محفظه‌ای به نام «دیجستر» ریخته می‌شوند. در این محفظه، با شرایط کنترل شده و بدون حضور اکسیژن، باکتری‌ها زباله‌ها را تجزیه می‌کنند و گاز بیوگاز تولید می‌شود که عمدتا شامل متان (CH₄) است. سپس این گاز توسط فرایند «ارتقا» (upgrading) تصفیه می‌شود تا ناخالصی‌ها حذف شده و خلوص آن به سطح گاز طبیعی برسد (معمولا حدود ۹۵ درصد یا بالاتر).

پس از این ارتقا، می‌توان RNG را به شبکه‌های گاز طبیعی تزریق کرد یا آن را به شکل فشرده (CNG) یا مایع (LNG) برای استفاده در وسایل نقلیه آماده ساخت، درست مشابه گاز طبیعی کلاسیک.

به این ترتیب، پسماندهایی که اگر رها شوند تولید گازهای گلخانه‌ای می‌کنند، به سوختی پاک تبدیل می‌شوند؛ چرخه‌ای که هم به مدیریت پسماند، هم به انرژی تجدیدپذیر و هم به کاهش آلایندگی کمک می‌کند.

چرا RNG جذاب است و مزایای آن برای محیط زیست، اقتصاد و حمل‌ونقل چیست؟

یکی از مهم‌ترین مزایای RNG، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در دو مرحله است: نخست زمانی که متان حاصل از زباله (که گازی بسیار قوی برای گرم کردن زمین است) به جو وارد نمی‌شود و دوم زمانی که سوخت مذکور به‌جای گازوئیل در موتورهای دیزلی، استفاده می‌شود میزان آلایندگی کاهش می‌یابد.

مطالعات و تجارب میدانی نشان می‌دهند که یک کامیون سنگین با موتور گازسوز از نظر انتشار CO₂ به‌طور معناداری پاک‌تر از همتای دیزلی خود عمل می‌کند؛ در برخی موارد ترکیب فعالیت تولید و مصرف RNG می‌تواند نتیجه‌ای «منفی خالص» (carbon-negative) خلق کند، یعنی میزان گاز گلخانه‌ای گرفته شده از اتمسفر بیشتر از میزان آزادشده باشد.

هزینه سوخت یکی از مهم‌ترین فاکتورها در ناوگان‌های حمل‌ونقل سنگین است. بر اساس گزارش یک پنل صنعتی در سال ۲۰۲۵، در شرایط مناسب استفاده از RNG می‌تواند تا ۵۰ درصد کمتر از هزینه گازوئیل تمام شود.

هرچند خودروهای NG (گازسوز) معمولا به سرمایه‌گذاری اولیه بیشتری نیاز دارند ؛ مثلا بر اساس گفته برخی فعالان بازار، هزینه تبدیل یا خرید یک کامیون CNG ممکن است تا ۵۰ درصد بیشتر از نمونه دیزلی باشد؛ اما صرفه‌جویی در هزینه سوخت، کاهش هزینه‌های نگهداری و احتمال دریافت مشوق‌های دولتی یا اعتبارات کربن می‌تواند بازگشت سرمایه را منطقی کند.

یکی از مزیت‌های بزرگ RNG نسبت به بسیاری از سوخت‌های تجدیدپذیر در انتظار، این است که «همین امروز» قابل استفاده است. تکنولوژی تولید RNG چند دهه است که وجود دارد؛ موتورهای گازسوز برای وسایل نقلیه سنگین به بازار آمده‌اند و ایستگاه‌های سوخت‌گیری مبتنی بر گاز طبیعی (و اغلب با امکان استفاده از RNG) در حال توسعه‌اند.

به همین سبب، برای ناوگان‌هایی که نمی‌خواهند تا آمدن فناوری‌های پیچیده‌تر (مثل هیدروژن یا برق سنگین) منتظر بمانند، RNG یک گزینه عملی، سریع و مقیاس‌پذیر برای کاهش آلایندگی و صرفه اقتصادی است.

RNG با بهره‌گیری از پسماندهای کشاورزی، دامی، شهری و صنعتی، بخشی از مشکلات زیست‌محیطی ناشی از دفع زباله یا رها شدن پسماندها در طبیعت را کاهش می‌دهد. این نه‌تنها انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، بلکه مانع آلودگی خاک و آب و بو در محل‌های دفن زباله نیز می‌شود.

از سوی دیگر، با تولید سوخت محلی از منابع در دسترس، وابستگی به نفت خام وارداتی کاهش می‌یابد و کشورها یا شرکت‌هایی که این مدل را اجرا می‌کنند. از امنیت انرژی و تنوع منابع بهره‌مند می‌شوند.

محدودیت‌ها و چالش‌های فعلی RNG

اگرچه موتورهای گازسوز پیشرفت قابل توجهی داشته‌اند، اما به گفته برخی فعالان، اغلب موتورهای گازسوز نسبت به دیزل مصرف سوخت (یا به عبارتی «کیلومتر بر گالن / لیتر معادل») پایین‌تر دارند.

به‌عنوان مثال، نسخه جدید موتور ۱۵ لیتری گازسوز که اخیرا برای حمل‌ونقل سنگین معرفی شده است. تنها ۳ تا ۵ درصد بهبود بهره‌وری نسبت به نسل پیشین داشته است؛ اما هنوز هم تفاوت بهره‌وری با نمونه دیزلی وجود دارد.

بنابراین مدیران ناوگان‌ها باید «نقطه به‌صرفه» (sweet spot) از نظر ترکیب قیمت سوخت، مسافت، شرایط عملیاتی و هزینه نگهداری را دقیق محاسبه کنند تا RNG برایشان منطقی باشد؛ وگرنه ممکن است هزینه یا پیچیدگی، توجیه‌پذیر نباشد.

نیاز به زیرساخت گسترده و ایستگاه‌های سوخت‌رسانی

برای اینکه RNG بتواند واقعا جایگزین گازوئیل شود، نیاز است شبکه‌ای گسترده از ایستگاه‌های CNG/LNG فراهم شود ایستگاه‌هایی که بتوانند به‌طور موثر RNG را عرضه کنند. راه‌اندازی هر ایستگاه هزینه‌بر است و سرمایه‌گذاری قابل توجهی می‌طلبد.

در حال حاضر، در مناطقی که زیرساخت کافی وجود ندارد، این مساله می‌تواند مانع پذیرش گسترده شود؛ به‌خصوص برای کامیون‌هایی که مسیرهای طولانی را طی می‌کنند و نیاز به سوخت‌گیری مطمئن دارند.

سرمایه اولیه و هزینه تبدیل یا خرید خودرو

یکی از موانع مهم برای پذیرش RNG در ناوگان‌های سنتی، هزینه اولیه بالاتر خودروهای گازسوز نسبت به دیزلی است. این تفاوت قیمتی گاهی تا ۵۰ درصد ذکر شده است.

اگرچه سوخت RNG ارزان‌تر است و در بلندمدت صرفه‌جویی را می‌توان دید، اما شرکت‌ها و رانندگان باید توان تحمل هزینه اولیه را داشته باشند و در بسیاری از بازارها، مشوق یا یارانه دولتی وجود ندارد که این هزینه را جبران کند.

محدودیت تولید و عرضه RNG

دو عامل تعیین‌کننده برای موفقیت RNG، «مقدار زباله آلی قابل استفاده» و «ظرفیت تصفیه و تولید RNG» است. اگر تولید پسماند مناسب نباشد یا زیرساخت تصفیه و تولید توسعه نیابد، شاید ظرفیت لازم برای سوخت‌رسانی ناوگان‌های بزرگ فراهم نشود. این موضوع برای کشورهایی که کشاورزی گسترده یا سیستم مدیریت پسماند کارآمد ندارند، چالشی واقعی محسوب می‌شود. بعضی کارشناسان هشدار می‌دهند که ممکن است تولید بیوگاز از پسماند به‌تنهایی نتواند پاسخگوی کامل تقاضای سوخت ناوگان‌های صنعتی بزرگ باشد.

وضعیت فعلی و روند جهانی: پذیرش تدریجی ولی رو به رشد

استفاده از RNG برای حمل‌ونقل تجاری دیگر صرفا در حد پروژه‌های آزمایشی نیست. در ایالات‌متحده ناوگانی‌ها و شرکت‌های بزرگ شروع به جایگزینی کامیون‌های دیزلی با موتورهای گازسوز کرده‌اند. به‌عنوان مثال، شرکت J.B. Hunt Transport Services ‌می‌گوید در موقعیت‌های مناسب توانسته تا ۵۰ درصد هزینه سوخت را نسبت به دیزل کاهش دهد.

همچنین شرکت‌های فعال در حوزه سوخت پاک و زیرساخت، مانند RNG Coalition و Hexagon Agility که سیستم‌های سوخت گاز را طراحی و تولید می‌کنند، بر توسعه شبکه ایستگاه‌ها و ظرفیت‌سازی برای سوخت‌رسانی تاکید دارند.

در یکی از تازه‌ترین گزارش‌ها، برای سال ۲۰۲۴‌ در ایالت California Air Resources Board (CARB) ترکیب غالب سوخت گاز طبیعی مصرفی روی جاده را RNG تشکیل داده است. آن گزارش نشان می‌دهد که متوسط «شدت کربنی» (carbon intensity) این سوخت منفی بوده است، یعنی نتیجه زیست‌محیطی آن در مقایسه با دیزل، «‌کاهش خالص انتشار گازهای گلخانه‌ای» بوده است.

این داده‌ها موید آن هستند که RNG نه صرفا یک گزینه آزمایشی، بلکه یک راهکار جدی برای کاهش آلایندگی و عبور به سوخت‌های پایدار در بخش حمل‌ونقل سنگین است.

آیا RNG می‌تواند راه‌حل پایدار برای جایگزینی گازوئیل در کامیون‌ها و اتوبوس‌ها باشد؟

جواب به این سوال «بستگی دارد». اگر بخواهیم واقع‌بین باشیم، RNG امروز و احتمالا برای دهه پیش رو یکی از بهترین گزینه‌ها برای کاهش آلایندگی و انتشار کربن در حمل‌ونقل سنگین است؛ ولی نه «جایگزین کامل» گازوئیل.

چرا؟ چون باوجود مزایا، محدودیت‌هایی وجود دارد: تولید و عرضه محدود، نیاز به زیرساخت، هزینه اولیه بالاتر برای خرید یا تبدیل خودرو و عملکرد سوخت و انرژی که بعضا از دیزل پایین‌تر است. اگر این چالش‌ها برطرف نشوند، RNG ممکن است فقط به عنوان راه‌حل بخشی یا مکمل باقی بماند.

اگر سیاست‌گزاران، صنعت و سرمایه‌گذاران با هم در مدیریت پسماند، ساخت دیجسترها، توسعه ایستگاه‌های سوخت همکاری کنند و مشوق برای تغییر ناوگان اختصاص دهند، تبدیل گسترده ناوگان سنگین به RNG افزایش می‌یابد. در چنین سناریویی، بخش قابل توجهی از حمل‌ونقل سنگین می‌تواند با کاهش آلایندگی محسوس و سود اقتصادی همراه باشد.

کاهش آلایندگی در خودروهای کار و تجاری

سوخت Renewable Natural Gas، نه یک رویا، بلکه یک واقعیت در حال اجراست؛ سوختی که از زباله‌ها زاده می‌شود، با کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانه‌ای، کاهش هزینه سوخت و امکان استفاده در ناوگان سنگین. مشروط بر این‌که زیرساخت تولید، تصفیه و سوخت‌رسانی مطابق نیاز، توسعه یابد.

اگر صنعت حمل‌ونقل به‌خصوص بخش کامیون‌ها و اتوبوس‌ها عزم جدی برای کاهش آلایندگی داشته باشد و سیاست‌گزار نیز مشوق‌های لازم را فراهم کند، RNG می‌تواند ستون مهمی در گذار به سوخت‌های پاک باشد. اما اگر بدون برنامه و زیرساخت مناسب وارد این مسیر شویم، این خطر وجود دارد که RNG به یک «سکوی نمایشی» تبدیل شود؛ چیزی که فقط در پروژه‌ها و آمارهای رسمی دیده می‌شود، نه در خیابان‌ها و ناوگان واقعی.

برای کشورهایی مثل ایران با پتانسیل بالا در منابع پسماند و نیاز به کاهش آلودگی و واردات سوخت توجه به گزینه‌ای مثل RNG ضروری است. اما این مسیر سخت است و نیاز به اراده، سرمایه و برنامه دارد؛ اگر می‌خواهیم آینده را تغییر دهیم، باید امروز قدم‌ به‌قدم زیرساخت آن را بسازیم.