تولید سوختی پاک با کمترین اثرات مخرب زیست محیطی
به گزارش سیناپرس فارس، نادر راحمی، مدیرعامل یک شرکت دانش بنیان اظهار کرد: برش‌های مختلف نفتی مخلوط پیچیده‌ای از هیدروکربن‌ها و ترکیبات مختلف گوگردی، اکسیژنی، نیتروژنی و فلزی هستند. این ناخالصی‌ها از نظر فرآیندی و زیست محیطی مشکلات فراوانی ایجاد می‌کنند. در بین آن‌ها ترکیبات گوگرددار، فراوان‌ترین و مضرترین ناخالصی‌های موجود در مشتقات نفت به شمار می‌آید. گوگرد موجود در مشتقات نفتی، پس از احتراق، تبدیل به ترکیبات SOx و ذرات کوچک سولفاته می‌شود که برای سلامت عمومی فوق العاده خطرناک است.
وی افزود: علاوه بر این گوگرد موجود در نفت، اغلب موجب مسموم شدن کاتالیست‌های پالایشگاهی و خوردگی موتور‌های احتراق داخلی می‌شود؛ بنابراین تولید سوخت پاک عاری از گوگرد در دهه‌های اخیر به یک موضوع مهم زیست محیطی و فناوری تبدیل شده است. براین اساس آژانس حمایت از محیط زیست و قوانین محیط زیستی در بسیاری از کشورها، تولید و استفاده از سوخت‌هایی با مقدار ترکیبات گوگردی ناچیز را ضروری می‌داند.
به گفته مدیرعامل این شرکت دانش بنیان، برای رفع این موضوع در صنعت پالایش از فرآیندی تحت عنوان سولفورزدایی هیدروژنی یا هیدروتریتینگ استفاده می‌شود. با توجه به این قضیه که نفت کوره یا مازوت موجود در کشورمان نزدیک ۳.۵ درصد وزنی، حاوی ترکیبات گوگردی است، کاهش آن به مقدار ۰.۵ درصد وزنی که بتوان از آن در سوخت رسانی صنایع نیروگاهی استفاده کرد با روش‌های رایج امکان پذیر نخواهد بود.
این فعال فناور گفت: میتوان از روش‌های مختلف برای گوگردزدایی از سوخت مایع بهره برد که گوگردزدایی هیدروژنی، گوگردزدایی اکسایشی، گوگردزدایی جذبی، گوگردزدایی زیستی، گوگردزدایی استخراجی و گوگردزدایی با آب فوق بحرانی روش‌هایی است که در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
وی افزود: در این بین روش گوگردزدایی اکسایشی به دلیل اکسایش آسان ترکیبات مقاوم گوگردی، شرایط عملیاتی معتدل و عدم نیاز به هیدروژن به عنوان یک روش کارآمد و مؤثر مورد توجه قرار گرفته است اما استفاده از انرژی‌های طبیعی همچون انرژی خورشیدی، می‌تواند علاوه بر کاهش هزینه‌های مصرفی، به دلیل وجود طیف‌های مختلفی از امواج الکترومغناطیس، بر راندمان کار نیز بیافزاید که اصطلاحا به روش اکسیداسیون فتوکاتالیستی معروف است. در این روش سرعت حذف و تخریب آلاینده‌ها حتی با ساختار‌های پیچیده بسیار زیاد بوده و به دلیل عدم تولید آلاینده ثانویه یک فناوری سبز محسوب می‌شود.
راحمی بیان کرد: در روش اکسیداسیون فتوکاتالیستی، با استفاده از نور و حضور ذرات نیمه‌هادی به عنوان فتوکاتالیست عمل اکسایش مواد آلی انجام می‌گیرد. با توجه به نیاز فراوان صنعت به کاتالیست‌های گوگردزدایی و لزوم ساخت و طراحی آن در داخل کشور، تولید نانوکاتالیست‌های حذف کننده گوگرد از گازوئیل و مازوت، از اهمیت ویژه ایی برخوردار است. این فناوری قادر است تا درصد بالایی گازوئیل و مازوت را از ترکیبات گوگردی عاری سازد. در نهایت سوختی پاک با کمترین اثرات مخرب زیست محیطی و با ارزش افزوده بالا بدست خواهد آمد.
وی افزود: نیمه‌رسانا‌هایی که به عنوان فتوکاتالیست مورد استفاده قرار می‌گیرند باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند. ویژگی‌هایی همچون غیر سمی بودن، پایداری، هزینه کم و … را میتوان برای انتخاب یک نیمه هادی به عنوان فتوکاتالیست مهم دانست. نانوفتوکاتالیست طراحی شده با ماده اصلی دی اکسید یکی از اکسید‌های فلزی نسبتأ ارزان است که با توجه به ساختار منظم، ویژگی‌های نوری منحصر به فرد و قابلیت ذخیره‌سازی بالای اکسیژن، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. این نانوذره طراحی شده، قابلیت حذف ترکیبات گوگردی از گازوئیل و مازوت را داراست.
این فعال فناور در خصوص استفاده از سوخت در موتورها، نیروگاه‌ها و تجهیزات غیر همراه بیان کرد: طبق استاندارد اتحادیه اروپا در زمینه میزان ترکیبات گوگردی موجود در سوخت مورد مصرف نیروگاه‌ها و تجهیزات غیر همراه، این عدد ۰.۲۳ درصد وزنی است که باعث می‌شود بعد از استفاده در واحد‌های نیروگاهی، ppm ۱۴۰ گوگرد گازی آزاد شود؛ که در مورد نیروگاه‌های جدیدالاحداث میزان ترکیبات گوگردی در سوخت باید به اندازه‌ای کاهش یابد تا میزان ترکیات گوگرد گازی انتشار یافته از نیروگاه‌ها کمتر از ppm ۷۰ شود.
وی درباره حوزه کاربردی این محصول بیان کرد: صنایع نفت و گاز، صنایع پالایشگاهی، صنعت حمل و نقل، صنایع نیروگاهی، صنعت کشتیرانی، صنعت بانکرینگ نمونه‌ای از صنایع هستند که می‌توانند از محصول موردنظر استفاده کنند.
راحمی با اشاره به تفاوت این نمونه محصول نانویی در مقایسه با محصولات عادی گفت: موادی که حداقل یکی از ابعاد آن‌ها در مقیاس ۱ الی ۱۰۰ نانومتر باشد، مواد نانویی یا نانوموادخوانده می‌شوند. این مبحث در قالب موضوعات مربوط به نانوفناوری جای می‌گیرد. محدوده فناوری نانو می‌تواند به صورت ذرات بی‌شکل، کریستالی، آلی، غیرآلی یا به صورت منفرد، مجتمع، پودر، کلوئیدی، سوسپانسیونی یا امولسیونی باشد. کوچک شدن اندازه ذرات در حد نانومتر سبب تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌ها می‌شود. مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از افزایش نسبت سطح به حجم و ورود اندازه ذره به قلمرو آثار کوانتمی. کاتالیست‌ها در مقیاس نانو، به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، سطوح فعال آن بالاتر بوده و فعالیت آن با کاتالیست‌های معمولی بالاتر رفته و میزان واکنش پذیری مواد اولیه به محصولات را بالا می‌برد.
وی تصریح کرد: هرچند برنامه‌هایی برای تجاری سازی این محصول خواهیم داشت، اما محصول مورد نظر مراحل دریافت محصول دانش بنیان سطح یک را سپری می‌کند که تمام آنالیز‌ها و گواهینامه‌های تاییدیه از مراجع ذی صلاح فرستاده شده است و منتظر ارزیابی معیار‌های تفصیلی در سامانه دانش بنیان هستیم.
راحمی بیان کرد: این محصول یک کاتالیست نانوساختار است که در سنتز، طراحی و پوشش دهی آن از روش‌های سنتر مواد نانو ساختار استفاده شده است. با تولید کاتالیست در مقیاس نانو بازده و فعالیت آن افزایش یافته که تمام آنالیز‌های ساختاری انجام شده گواه تولید یک نانو کاتالیست بوده است.
منبع: باشگاه خبرنگاران جوان
