بنزین ایران سالم است یا آلوده؟

رمزگشایی از یک جنجال؛ ماجرای بنزین آلوده پتروشیمی‌ها 
و بنزین‌های وارداتی هنوز ادامه دارد

طرحی که قرار بود در ابتدا به صورت آزمایشی در کشور اجرا شود و زمینه را برای مواجهه با شرایط اضطراری آماده کند، این روزها به یکی از معضلات و دلمشغولی‌های اصلی مردم و مسؤولان تبدیل شده است. «تولید بنزین از پتروشیمی‌ها» راهکاری بود که وزارت نفت برای پر کردن خلاء بنزین وارداتی در روزگار تحریم، 

  به آن فکر کرده بود. در شرایطی که معلوم نبود واردات بنزین تا چه حد با مشکل مواجه شود، دولت وقت با پتروشیمی‌ها قراردادی امضا کرد و براساس آن، خوراک تحویلی مجتمع‌های پتروشیمی را که اکتان‌افزا تولید می‌کردند از حدود ۵۰ درصد، به صددرصد رساند و اکتان‌افزا را که در نیمه زنجیره تولید تحویل می‌گرفت به قیمت محصول تمام‌شده خرید. با روی کار آمدن دولت یازدهم و مطرح شدن دوباره موضوع آلودگی این بنزین‌ها، وزیر نفت و رئیس سازمان حفاظت محیط زیست نیز بر این ادعا صحه گذاشته و حتی وزیر نفت دستور توقف تولید بنزین از پتروشیمی‌ها را صادر کرد. این روزها با بالا گرفتن دعوا میان طرفین، کمیسیون انرژی مجلس، مسؤول رسیدگی به این پرونده مهم شده است. اما این وسط حق با کیست؟ ما همه ابهام‌های علمی ماجرا را برای شما رمزگشایی کرده‌ایم تا راحت‌تر بتوانید قضاوت کنید.

اطلاعیه سازمان محیط زیست

با مراجعه به منابع اطلاعاتی نظیر کتب مرجع مرتبط با صنایع نفت و گاز و پتروشیمی به‌راحتی قابل درک است که صنایع پتروشیمی، حلال‌های بنزن، اولئون و زایلن تولید می‌کنند. این ترکیبات بعضا خواص احتراقی (نظیر عدد اکتان) بهتری نسبت به بنزین تولیدی پالایشگاه‌ها دارند، اما سرطان‌زایی آنها اثبات شده است. لذا در هیچ نقطه‌ای از دنیا از حلال‌های تولیدی پتروشیمی به دلیل سرطان‌زایی آن به‌عنوان سوخت استفاده نمی‌کنند. همچنین در داخل کشور نیز هیچ‌کدام از موسسات علمی مرتبط با نفت و گاز و پتروشیمی چنین راه میانبر، رافع مسؤولیت و مضر برای سلامتی جامعه به‌خصوص کودکان را توصیه نمی‌کنند.
در ترکیب بنزین استاندارد یورو ۴ که مورد نظر سازمان حفاظت محیط زیست بوده، میزان بنزن یک درصد و میزان ترکیبات آروماتیک ۳۵ درصد است. درحالی‌که در بنزین پتروشیمی، بنزن و آروماتیک‌ها بخش اصلی ترکیب بنزین را تشکیل می‌دهند و میزان آن بسیار فراتر از استانداردهای موردنظر است. براساس نمونه‌های مستقیم برداشت‌شده از واحدهای توزیع بنزین شهر تهران و آنالیزهای انجام‌شده در کشور آلمان، میزان آروماتیک‌ها در بنزین پتروشیمی ۶/۴۸ درصد گزارش شده است.
به استناد نمونه‌برداری انجام‌شده در مرکز آزمایشگاهی سازمان محیط زیست نیز نتایج به‌دست‌آمده حاکی از بالا بودن میزان آروماتیک‌ها به مقدار ۶۳/۷۲ و میزان بنزن ۹۸/۶ درصد بوده است. مراکز دانشگاهی مستقلی نیز این آمار را تأیید کرده‌اند.
براساس طبقه‌بندی آژانس تحقیقات سرطان (IARC) که در سال ۲۰۱۰ انجام پذیرفته، بنزن در گروه یک مواد سرطان‌زا قرار داشته و در دیگر مجامع علمی این امر نیز به اثبات رسیده است.
نتایج اندازه‌گیری هیدروکربن‌های خاص در سال‌های ۱۳۷۶ در تهران نشان می‌داد که غلظت آلاینده بنزن در حدود حد استاندارد بوده است. ضمن اینکه در آن سال‌ها مشکل اصلی هوای تهران، آلاینده منواکسید کربن بود. در حال حاضر به دلیل اعمال استانداردهای محیط زیست سطح منواکسید کربن بسیار پایین‌تر از حد استاندارد است، اما غلظت بنزن در بعضی نقاط تهران به بالاتر از ۱۰۰ برابر حد مجاز نیز می‌رسد. درصورتی‌که حلال‌های صنعتی از چرخه اختلاط با بنزین حذف شوند، به جرأت می‌توان اذعان کرد که مشکل هیدروکربن‌های سرطان‌زا می‌تواند در کشور حل شود.
در پاسخ به این نکته که «کیفیت بنزین پتروشیمی بهتر از برخی تولیدات پالایشگاه‌های قدیمی است» باید گفت که این امر فقط در مورد عدد اکتان بالاتر بوده و این موضوع به قیمت آلایندگی بالای فرآورده مورد نظر تمام شده است. در شرایط کنونی که آلودگی هوا سلامت شهروندان را به مخاطره انداخته و بخش گسترده‌ای از آن به کیفیت سوخت ارتباط دارد، لازم است به جای موضع‌گیری و دفاع غیرمنطقی از وضعیت غلط گذشته و بیان موضوعات غیرکارشناسی، با همت مضاعف در جهت ایجاد محیط‌زیست سالم تلاش کنیم. تصمیم دولت یازدهم برای حذف بنزین پتروشیمی و همکاری وزارت نفت در جهت ارتقای استانداردهای سوخت، گامی مثبت و مؤثر برای ارتقای کیفیت هوا، کاهش بیماری‌ها و هزینه‌های تحمیل شده به مردم در سال‌های گذشته است که این مورد سبب جلب اعتماد مردم به دولت خواهد شد.

بنزین از چه موادی تشکیل شده است؟

بنزین (به آلمانی benzin) برشی از نفت است که بین ۷۰ تا ۱۷۵ درجه سانتیگراد تقطیر می‌شود و محتوی هیدروکربن‌های C5 تا C11 یا C12 است. اعدادی که زیر حرف C در فرمول آن نوشته می‌شوند به معنی تعداد اتم‌های کربن در هر مولکول بنزین هستند. بنزین طبیعی که حدود ۱۵درصد از نفت خام را تشکیل می‌دهد، در موتورهای احتراقی به کار می‌رود. بنزین معمولی مجموعه‌ای از هیدروکربن‌هایی مانند پارافین‌ها (آلکان‌ها)، نفتن‌ها (سیکلوآلکان‌ها) و اولفین‌ها (آلکن‌ها) است؛ ولی می‌شود اکتان‌ها (C8H18) را هم یکی از ترکیبات مشخص در بنزین دانست.

استانداردهای بنزین (یورو ۱ تا ۶) چه فرقی با هم دارند؟

استانداردهای آلایندگی اروپا میزان بیشینه مجاز برای انتشار گازهای آلاینده خودروهای نو را که در کشورهای اتحادیه اروپا فروخته می‌شوند، تعریف می‌کند. این استاندارد، انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx)، هیدروکربن‌ها (THC)، هیدروکربن‌های بدون متان (NMHC)، منوکسید کربن (CO) و ذرات معلق (PM) را دربردارد. برای گونه‌های مختلف خودرو استانداردهای گوناگونی در نظر گرفته می‌شود.
حدود مجاز در این استاندارد براساس میزان وزن آلودگی خروجی به تفکیک آلاینده (برحسب گرم) بر مسافت طی‌شده (برحسب کیلومتر) و براساس گروه خودرو و نوع سوخت مصرفی بیان می‌شوند.
استاندارد سوخت یورو ۴ اروپا در سال ۲۰۰۵ تعریف شده است. سوخت دارای این استاندارد شرایط زیر را خواهد داشت: حداکثر دارای ۳۵ درصد آروماتیک، ۱۸ درصد الفین، یک درصد بنزن، ۷/۲ درصد اکسیژن، ppm 50 سولفور و به‌طورکامل بدون سرب.
استاندارد یورو ۵ اروپا هم که در سال ۲۰۰۹ معرفی شد به این شرح است:
حداکثر ۳۵ درصد آروماتیک، ۱۸ درصد الفین، یک درصد بنزن، ۷/۲ درصد اکسیژن، ppm 10 سولفور و به‌طورکامل بدون سرب.

حد استاندارد بنزن  در بنزین چقدر است؟

با توجه به استاندارد یورو ۴، سطح مجاز بنزن در بنزین باید کمتر از یک درصد و مقدار ترکیبات آروماتیک باید کمتر از ۳۵ درصد باشد. درحالی‌که مقدار بنزن موجود در بنزین در کشور، عدد وحشت‌انگیز ۹/۶ درصد و مقدار آروماتیک‌ها ۶۳ درصد گزارش شده است. تازه این آمار رسمی سازمان محیط زیست است که در اردیبهشت از بنزین تولیدی پتروشیمی‌ها داده بود. جالب اینجاست که میانگین درصد ترکیبات آروماتیک بنزین در آلمان تنها ۴۲/۶ درصد است.

فرق بنزین تولیدی در پالایشگاه و پتروشیمی چیست؟

اولین فرق آنها در نحوه تولیدشان است. بنزین پالایشگاهی عمدتا از فرآیندهای فیزیکی تولید می‌شود (هرچند تغییرات شیمیایی هم در این فرآیند به کار گرفته می‌شوند)، اما بنزین پتروشیمی از فرآیندهای شیمیایی حاصل می‌شود. دومین تفاوت در عدد اکتان است. بنزین پالایشگاهی کار بسیار سختی برای رسیدن به عدد اکتان بالای ۹۰ دارد (میانگین عدد اکتان بنزین پالایشگاهی ایران زیر ۸۷ است)، اما عدد اکتان بنزین پتروشیمی بالاتر از ۹۷ است. سومین تفاوت در آروماتیک‌های حلقوی است که اتفاقا کل مشکل بنزین پتروشیمی همین‌جاست. از آنجا که پتروشیمی‌ها حلال‌های شیمیایی را با اندکی تغییر تبدیل به سوخت کرده‌اند، درصد آروماتیک‌های حلقوی همچون بنزن در آنها خیلی بالاتر از استانداردهای مجاز است.

عدد اکتان بنزین چیست و چه عواملی عدد اکتان را بالا می‌برند؟

زمانی که نفت خام در پالایشگاه‌ها تصفیه می‌شود، زنجیره‌های هیدروکربن با طول‌های متفاوت به دست می‌آید. این زنجیره‌های مستقل، در ترکیب با یکدیگر سوخت‌های متفاوتی چون بنزین، گازوئیل، نفت سفید و… را به دست می‌دهند. ساده‌ترین هیدروکربن‌ها متان، اتان و پروپان هستند که به ترتیب ۱، ۲ و ۳ اتم کربن در هر مولکول خود دارند. آزمایش‌های مختلف نشان داد اکتان قابلیت متراکم شدن بسیار بالایی دارد. پس اگر بنزینی دارای مقادیر بسیار بالایی از اکتان یا همان octane Iso، ۲،۲،۴ Pentane Trimethyl باشد؛ بنزین بسیار خوبی از نظر مقاومت در برابر خودسوزی محسوب می‌شود. اما در مقابل، هپتان، بسیار سریع و در اثر تراکم ناچیزی محترق خواهد شد. پس با توجه به اینکه این دو هیدروکربن از لحاظ خواصی چون نقطه جوش و تبخیر تقریبا یکسان بودند، مبنایی برای مقاومت خودسوزی سوخت در برابر متراکم شدن در نظر گرفته شدند و با دادن عدد ۱۰۰ به اکتان و صفر به هپتان، مقیاسی به نام عدد اکتان به دست آمد. به‌طورمثال بنزینی با عدد اکتان ۸۷ دارای نسبت ۸۷ اکتان به ۱۳ هپتان است. اما ساخت سوختی که متشکل از این میزان اکتان باشد، هزینه تولید بسیار بالایی خواهد داشت. در حال حاضر، این دو ماده تنها تشکیل‌دهنده‌های بنزین نیستند و مواد و افزودنی‌های دیگری کار بالا بردن عدد اکتان یا همان مقاومت در برابر خودسوزی یا کوبش موتور را برعهده دارند و نسبت هپتان – اکتان تنها برای ایجاد یک مبنای مقایسه‌ای و به‌عنوان یک بنزین ایده‌آل برای مشخص کردن عدد اکتان مورد استفاده قرار می‌گیرد.