گاز طبیعی، راهی برای آینده ای امن تر و پاک تر

گاز طبیعی یک منبع انرژی پاک، بی بو و غیر سمی است که گرما را برای پخت و پز و گرمایش فراهم می کند و سوخت نیروگاه هایی را تامین می کند که برق خانه ها و مشاغل را تامین می کند. گاز طبیعی همچنین سوخت بسیاری از فرآیندهای صنعتی که مواد و کالاها را تولید می کنند را تامین کرده و یک عنصر مهم در محصولاتی مانند رنگ و پلاستیک است.

به گزارش سیناپرس، مهمتر از همه، گاز طبیعی فراوان است. به گفته آژانس بین المللی انرژی، اگر مصرف گاز طبیعی در سطح فعلی باقی بماند، منابع قابل بازیافت کافی برای دوام بیش از دو قرن وجود خواهد داشت.

با این وجود، مانند هر چیز دیگری، گاز طبیعی نیز دارای معایبی است و چالش هایی در حمل و نقل و ذخیره آن وجود دارد. روش ‌های فعلی نیاز به سرد کردن گازهای طبیعی تا دمای بسیار پایین (۱۶۲- درجه سانتیگراد) برای تشکیل گاز طبیعی مایع (LNG) دارند. در حالی که LNG روشی است که به طور گسترده برای حمل و نقل گاز طبیعی استفاده می شود که در آن حمل و نقل با خط لوله امکان پذیر نبوده  و برای ذخیره سازی طولانی مدت مناسب نیست.

نیاز به چنین دمای پایینی برای ذخیره سازی گاز طبیعی به شکل مایع آن به این معنی است که جوشش مداوم مرتبط با این فناوری وجود دارد. بخارات LNG بسیار قابل اشتعال هستند و ممکن است به سرعت با هوا ترکیب شده و مخلوط های انفجاری تشکیل دهند.

بنابراین نیاز به جایگزین های محکم و قوی وجود دارد. محققان در سراسر جهان به طور فعال در حال بررسی جایگزین های امن تر برای ذخیره سازی گاز طبیعی هستند که شامل گاز طبیعی جامد (SNG) یا هیدرات های گاز طبیعی، می شود.

در این هیدرات ها، گازهایی مانند متان در داخل مخزن های تشکیل شده توسط مولکول های آب به دام می افتند. مواد افزودنی و شرایط فشار و دمای تعریف شده، مواد جامد و پایداری را تولید می کنند که برای نگهداری طولانی مدت مناسب است و می تواند بدون خطرات ذاتی مایعات قابل اشتعال تحت فشار حمل و نقل شود.

با این حال، این هیدرات‌های گازی در حال حاضر به مقیاس کوچک آزمایشگاهی محدود می‌ شوند. به همین منظور، پروفسور پراوین لینگا (Praveen Linga) از گروه مهندسی شیمی و بیومولکولی در کالج طراحی و مهندسی دانشگاه ملی سنگاپور، در حال کار بر روی پیشرفت فناوری SNG برای دوام صنعتی است.

پروفسور لینگا می ‌گوید: ما باید استراتژی‌هایی را شناسایی کنیم که ظرفیت ذخیره ‌سازی متان را افزایش می ‌دهند، فرآیند تبدیل گاز طبیعی به شکل جامد را سرعت بخشیده و شرایط لازم برای تضمین پایداری طولانی‌ مدت را کاهش می ‌دهند. یک قطعه گم شده از پازل برای تبدیل شدن گاز طبیعی به یک ماده شگفت انگیز جامد و مناسب برای افزایش مقیاس، پروموترها هستند که مواد  هستند که مقدار انرژی مورد نیاز برای جذب گاز را کاهش داده و پس از آن به عنوان هیدرات ذخیره می شوند.

پروفسور لینگا و همکارانش توضیح می ‌دهد: فناوری SNG جایگاهی را برای ذخیره ‌سازی ایمن و طولانی ‌مدت گازهای طبیعی در شرایط دما و فشار متوسط ایجاد می ‌کند.

به گزارش سیناپرس، پروفسور لینگا به نیاز به توسعه فناوری که نه تنها می تواند توسط صنعت پذیرفته شود، بلکه سازگار با محیط زیست نیز هست توجه دارد. او می گوید: ما یک جایگزین امیدوارکننده به نام دی اکسان را کشف کردیم. با استفاده از دی اکسان در ترکیب با یک پروموتر اسید آمینه غیر سمی دیگر، ما توانستیم به سرعت یک هیدرات متان مخلوط ساخته شده از متان و دی اکسان در دمای اتاق ایجاد کنیم. پروفسور لینگا می افزاید: این ماده نویدبخش یک محصول SNG با انرژی تراکم با پتانسیل تجاری سازی بیشتر است.

شرح کامل این مطالعات در مجله تخصصی Energy & Environmental Science منتشر شده است.

مترجم: فاطمه امینی

No tags for this post.