ساخت غشای پلیمری جهت شیرین‌سازی گاز طبیعی و حذف co۲ از دودکش کارخانجات صنعتی
تاریخ انتشار: ۵ آبان ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۳۵۰۵۳۳۵
محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ساخت غشای پلیمری جهت شیرین سازی گاز طبیعی و خالص‌سازی نیتروژن از گاز دودکش کارخانجات سیمان فولاد، آهن و صنایع پتروشیمی شدند که کاربردی و کم هزینه است.
به گزارش ایسنا، فرشته سادات مطهری، دانش آموخته دکترای مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و ارزیابی غشای پلی اتیلن اکسید شبکه‌ای‌شده به منظور جداسازی دی‌اکسیدکربن از نیتروژن و متان» گفت: با افزایش جمعیت انتظار می‌رود که مصرف انرژی در جهان به بیش از TW ۴۰ (تریلیون وات) برسد، از طرفی مهمترین منبع تولید انرژی، احتراق سوخت‌های فسیلی است و متاسفانه در کشورهای در حال توسعه، گاز CO۲ حاصل از احتراق به اتمسفر وارد می‌شود، درنتیجه، دنیا با چالش نشر گازهای گلخانه‌ای و تغییرات اتمسفری به دلیل وجود این مشکل روبروست.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی افزود: تحقیقات نشان داده است که در حدود ۶۰ درصد از تاثیر گازهای گلخانه‌ای بر تغییر اتمسفر به دلیل وجود گاز CO۲ است که ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی و معدنی در بخش انرژی، کشاورزی و دامپروری، تولید زباله و... درکشورهای صنعتی است.
مطهری خاطرنشان کرد: برای مثال فقط در ایران، نشر گاز CO۲ حاصل از صنعت پتروشیمی، ۱۵ میلیون تن در سال است؛ نشر CO۲ در ایران بین سال‌های ۱۹۶۰ و ۲۰۱۴ یک پرش بزرگ داشته است، بطوری‌که در این بازه این مقدار ۱۷ برابر شده است.
وی با توضیح بیشتری افزود: بزرگترین منبع تولید CO۲ در ایران، گاز دودکش حاصل از فرایند پس از احتراق نیروگاه‌هاست. گازهای حاصل از این فرایند، به‌وسیله آتش زدن گاز طبیعی (شامل ۸-۴ درصد حجمی گاز CO۲) و احتراق ذغال سنگ (۱۵-۱۲درصد حجمی گاز CO۲) وارد اتمسفر می‌شوند. حجم بالایی از جریان‌های گاز دودکش، در فشارهای معمولا کمتر از ۱.۵ بار و دماهای حدودا ۱۰۰-۵۰ درجه سانتیگراد، غالبا N۲ مرطوب‌شده همراه با CO۲ است.
به گفته دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، علاوه بر تاثیر CO۲ بعنوان یک گاز گلخانه‌ای، این گاز یکی از مهمترین آلاینده های هوا محسوب می‌شود. ازاین‌رو، همواره یافتن روشی مؤثر و اقتصادی در جلوگیری از ورود گاز گلخانه‌ای دی‌اکسید کربن به جو، از اهمیت ویژه‌ای در بین محققان برخوردار بوده است.
وی با بیان اینکه گاز طبیعی دارای ناخالصی‌هایی مانند دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است، عنوان کرد: این گازها به عنوان گاز ترش شناخته می‌شوند، زیرا در تماس با بخار آب تولید اسید می‌کند که خوردگی خطوط انتقال و همچنین تجهیزات فرآیندی را در بر دارد. گاز سولفید هیدروژن بسیار سمی و کشنده است. این ناخالصی‌ها باعث کاهش ارزش گرمایی گاز طبیعی و کاهش حجم برای انتقال در خط لوله می‌شود.
وی ادامه داد: برای شیرین‌سازی گاز طبیعی روش‌های زیادی وجود دارد، تک مرحله‌ای بودن در مقابل فرآیندهای پیچیده تصفیه گاز، طراحی ساده، تطبیق پذیر بودن در مقیاس‌های متفاوت و عدم استفاده از مواد شیمیایی منجر شده است فناوری غشایی مورد توجه پژوهشگران قرار گیرد. فرآیند جداسازی توسط غشا از لحاظ ذخیره انرژی بسیار مؤثر است.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: بر اساس ملاحظات اقتصادی و محیطی، تاکنون روش‌های مختلفی در دنیا برای جداسازی CO۲ از گاز حاصل از دودکش طراحی و به‌کار گرفته شده‌است، با توجه به مشکلات اقتصادی کشور، روش مورد استفاده باید هزینه عملیاتی پایینی داشته و انرژی کمی مصرف کند.
وی خاطر نشان کرد: روش‌های متداول جذب، جذب سطحی، تقطیر برودتی و جداسازی غشایی هستند که از بینشان تکنولوژی غشایی به دلیل خصوصیات ذاتی، مثل توانایی ذخیره انرژی و عملیات بصورت پیوسته بسیار مورد توجه قرارگرفته‌است. علاوه براین، در جداسازی به وسیله غشا نیاز به تغییر فاز نیست و عملیاتی تک مرحله‌ای با تعداد کمی از قسمت‌های متحرک مثل کمپرسور یا پمپ خلأ است.
مجری طرح با بیان اینکه کنترل فرایند غشایی بسیار ساده است و به راحتی قابلیت افزایش مقیاس را دارد، گفت: اخیرا، غشاهای ساخته‌شده از پلیمر پلی اتیلن اکسید (PEO) بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند، زیرا فرایند حذف CO۲ می‌تواند به وسیله حلالیت گازهای مختلف در غشا کنترل شود. پلی اتیلن اکسید به دلیل داشتن گروه‌های اتر اکسیژن قطبی، برهمکنش بالایی با CO۲ دارد، بنابراین استفاده از غشاهای ساخته شده از PEO در فرایندهای پاکسازی گازهای دودکش و شیرین‌سازی گاز طبیعی بسیار مؤثر خواهد بود.
وی با اشاره به اجرای این طرح گفت: هدف از این اختراع، ساخت غشای پلی اتیلن اکسید شبکه‌ای‌شده سازگار با محیط زیست و به صرفه از نظر اقتصادی به منظور بهبود عملکرد غشا با هدف حذف گاز CO۲ از گاز دودکش (جداسازی CO۲ از N۲) و در نتیجه جلوگیری از ورود دی اکسید کربن به اتمسفر و شیرین‌سازی گاز طبیعی (جداسازی CO۲ از CH۴) به منظور کاهش خوردگی خطوط انتقال گاز است.
وی با بیان این که استاد راهنمای این طرح دکتر احمدرضا رییسی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است، تاکید کرد: در این پژوهش، به روش شبکه‌ای کردن و تغییر تعدادی از عوامل، بلورینگی پلیمر PEO با وزن مولکولی بالا کاهش یافته و سپس عملکرد غشای بدست آمده در حذف گاز CO۲ از N۲ و CH۴ بهینه شده است.
مطهری با اشاره به اهداف این تحقیق و مزایای اجرای آن گفت: ساخت غشای پلیمری پلی اتیلن اکسید شبکه‌ای شده CO۲ دوست سازگار با محیط زیست، با هزینه کم و بازدهی بالا، حذف گاز CO۲ از خروجی دودکش کارخانجات سیمان، فولاد، آهن و صنایع پتروشیمی، با استفاده از فرایند غشایی، کاهش نشر این گاز گلخانه‌ای به اتمسفر و مقابله با گرم شدن کره زمین و دیگر تبعات وجود گازهای گلخانه‌ای، کاهش آلودگی هوا و درنتیجه مقابله با بالا رفتن شاخص آلودگی هوا و به تبع آن کاهش هزینه‌های پزشکی درمان بیماری‌های حاصل از آلودگی هوا از مزایای این پروژه است.
وی با اشاره به کاربرد استفاده از این طرح گفت: کشور ایران دارای منابع گاز فراوان به خصوص در جنوب کشور و خلیج فارس است و در بسیاری از موارد مقادیر زیادی گاز همراه با نفت استحصال می‌شود که به دلیل به صرفه نبودن احداث پالایشگاه گاز، این گاز به فلر فرستاده شده و سوزانده می‌شود. این غشا می‌تواند درون مدول‌های غشایی جای گرفته و در صنایع گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار گیرد و به دلیل توانایی عملیات در فشارهای بالا، قادر به تصفیه گاز بر سر چاه است. در بسیاری از موارد که سکوی استحصال در میان دریا قرار دارد، می توان با تجهیزات بسیار کوچکی که سیستم‌های غشایی نسبت به سیستم‌های آمین موجود دارند، گاز را هنگام استحصال شیرین کرد و از خوردگی لوله‌های انتقال تا ساحل که تعمیرات آنها سخت و بسیار هزینه‌بر است، جلوگیری کرد.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: در این تحقیق توانستیم با روشی جدید به غشایی با تراوش پذیری و انتخاب پذیری بسیار بالا نسبت به غشاهای پیشین دست پیدا کنیم. از طرفی پلیمر اصلی جهت سنتز این غشا، پلی اتیلن اکسید است که یک پلیمر زیست تخریب پذیر بوده و بنابراین سازگار با محیط زیست است و برخلاف دیگر پلیمرها به محیط زیست آسیب نمی‌رساند.
به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، وی تاکید کرد: در این اختراع از روشی جدید برای ساخت غشای پلی اتیلن اکسید شبکه‌ای شده استفاده می‌شود که روشی آسان و مقرون به صرفه بوده و بازدهی بالایی دارد.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: پلیمر دانشگاه صنعتی امیر کبیر دانشگاه صنعتی امیرکبیر گلخانه ای محیط زیست گاز دودکش دی اکسید گاز CO۲
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۵۰۵۳۳۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ایجاد معاونت ساخت صنعتی مسکن در ریاست جمهوری/ تولید مسکن ارزان با کمک دانش‌بنیان‌ها
جعفر قرائتی ستوده در گفت‌وگو با خبرنگار اقتصادی خبرگزاری علم و فناوری آنا اظهار کرد: واقعیت این است که در اجزاء صنعتی‌شدن مسیر خوبی در پیش گرفته شده است، اما تا نگاه تولید به مسکن وجود نداشته باشد این اجزا منجر به بهبود روند کلی ساخت نخواهند شد. به طور مثال اگر فونداسیون و برخی کارهای زیربنایی انجام شود، اما سایر اجزای آن مسکن در موقع و موعد مقرر تکمیل نشود یا زیرساخت‌ها برای استفاده از آن مسکن فراهم نشود طبیعی است که ساخت مسکن به برنامه‌های پیش‌بینی شده نخواهد رسید.
قرائتی ستوده بیان کرد: همچنین خانه باید جای آرامش باشد و طبیعی است که اگر ساخت مسکن و مجموعه‌های مسکن به گونه‌ای باشد که خانه محل آرامش نباشد و معضلاتی داشته باشد نیز هدف خانه‌دار کردن مردم محقق نشده است.
تولید انبوه و ارزان مسکن با کمک دانش‌بنیان‌ها
وی عنوان کرد: دانش بنیان‌ها به طور قطع کمک مهمی به تولید انبوه مسکن با قیمت ارزان‌تر و حرکت در روند صنعتی‌سازی ساخت مسکن داشته و خواهند داشت، اما در این مسیر باید هم به بازار و تقاضای مورد نیاز اشراف داشته باشند و هم آنکه مشاورانی داشته باشند که در دل بازار تولید مسکن باشندو به عبارتی از تقاضای بازار آگاهی داشته باشند تا به آنها مشاوره‌های لازم را ارایه دهند.
قرائتی ستوده گفت:صنعتی‌سازی در کشور مسیر خوبی را طی کرده است و دانش‌بنیان‌ها هم در طی این مسیر نقش مهمی ایفا کرده‌اند، اما پشتیبانی‌های لازم از آن صورت نگرفته است.
برخی در بدنه وزارت راه مایل به تسریع در ساخت نهضت ملی مسکن نیستند
رییس انجمن تولیدکنندگان و فناوران صنعتی ساختمان تصریح کرد: خانه محصولی کامل است و طراحی و برنامه اجرا از روز اول باید به گونه‌ای باشد که بتوان کار را در زمان‌بندی معین به اتمام رساند. اگر برنامه‌ریزی درست وجود داشته باشد به راحتی می‌توان سالانه یک میلیون واحد ساخت، اما واقعیت این است که عده‌ای مایل به اجرای سریعتر برنامه‌ها نیستند و برخی از آنها نیز متاسفانه در بدنه وزارت راه هستند.
ادامه روند کنونی در ساخت نهضت ملی مسکن خیانت به کشور است
قرائتی ستوده خاطرنشان کرد: اگر برنامه‌ریزی که برای ساخت ۴ میلیون واحد مسکونی انجام شده با همان دست‌فرمان فعلی به پیش رود خیانت به کشور شده است به این دلیل که منابع کشور به هدر می‌رود.
رییس انجمن تولیدکنندگان و فناوران صنعتی ساختمان افزود: تولید در همه جای دنیا مورد احترام است، اما صنایع و از جمله صنایع وابسته به مسکن به دلیل کمبود برق و گاز در زمستان و تابستان با تعطیلی مواجه می‌شوند.
با یک تفکر جزءنگر نمی‌توان دانش‌بنیانی‌شدن ساخت مسکن را پیگیری کرد
قرائتی ستوده عنوان کرد: دانش‌بنیان یعنی با یک تفکر خلاق از دانش بهره برد، اما با یک تفکر جزءنگر نمی‌توان این مسیر را طی کرد و باید با یک دید کل‌نگر بتوان برای همه بخش‌های صنعتی کشور از جمله مسکن برنامه‌ریزی اجرایی داشت.
معاونت ساخت صنعتی مسکن در ریاست جمهوری برای تکمیل ساخت ۴ میلیون واحد مسکونی شکل بگیرد
وی تصریح کرد: صنعت مسکن یک صنعت فرابخشی و وزارتخانه‌ای است به این معنا که تنها بنیاد مسکن یا معاونت مسکن وزارت راه یا وزارت کار یا نیرو و نفت نمی‌تواند متولی آن باشد. پیشنهاد ما این بوده است که معاونت ساخت صنعتی مسکن در ریاست جمهوری برای تکمیل ساخت ۴ میلیون واحد مسکونی شکل بگیرد که تمامی وزارتخانه‌های مرتبط از راه و شهرسازی، نیرو، نفت و کار در آن حضور داشته باشند.
قرائتی ستوده بیان کرد: از نظر تعداد مهندسان مرتبط با ساخت مسکن و هر رشته‌ای که به آن مرتبط است رتبه چهارم جهان را به خود اختصاص داده‌ایم.
موانع ساخت انبوه مسکن با فرآیندهای اجرایی
وی افزود: مشکل اساسی ساخت انبوه مسکن در فرایندهای اجرایی است. متاسفانه باید گفت در حالی که قرار بود دانشگاه‌های علمی و کاربردی تکنسین و افراد اجرایی برای ساخت مسکن پرورش دهند این فارغ‌التحصیلان آشنا به فعالیت‌های تکنسینی نیستند.
انتهای پیام/
همسر شهید آیت الله سیدمصطفی خمینی دار فانی را وداع گفت