محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به توسعه نوعی غشای پیشرفته و نوآورانه شدهاند که قابلیت جداسازی اجزای نفت خام را بدون نیاز به گرما، بلکه بر اساس اندازه مولکولی آنها دارد. این فناوری میتواند جایگزین فرآیند سنتی و پرمصرف تقطیر نفت شود که سالهاست به عنوان روش اصلی پالایش نفت خام به کار میرود. هدف اصلی این نوآوری، کاهش چشمگیر مصرف انرژی و در پی آن کاهش انتشار گازهای گلخانهای است که به واسطه مصرف سوختهای فسیلی در پالایشگاهها تولید میشود.
مشکل انرژیبر پالایش نفت خام و تأثیرات زیستمحیطی آن
فرآیندهای معمول پالایش نفت خام برای تبدیل آن به سوختهای متداول مانند بنزین، گازوئیل و سایر مشتقات، نیازمند اعمال حرارت بسیار بالا هستند که باعث مصرف زیاد انرژی و انتشار گسترده دیاکسید کربن میشود. این عملیات به تنهایی مسئول تولید حدود ۶ درصد از کل گازهای دیاکسید کربن در جهان است که بخش قابل توجهی از آلودگیهای محیطزیستی و بحرانهای اقلیمی را به دنبال دارد. از این رو، یافتن روشی جایگزین برای کاهش مصرف انرژی در پالایش نفت، یکی از چالشهای اصلی صنعت انرژی و زیستمحیطی محسوب میشود.
غشای نوین مبتنی بر پیوندهای ایمینی و مولکول تریپتیسین
تیم تحقیقاتی MIT با بهرهگیری از فناوری پلیمریزاسیون بینسطحی و افزودن مولکول تریپتیسین به ساختار غشا، موفق شدهاند غشایی متخلخل بسازند که میتواند اجزای نفت خام را به طور دقیق بر اساس اندازه مولکولی از هم جدا کند. این غشا عملکردی مشابه با غشاهای مورد استفاده در شیرینسازی آب دارد، اما با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد خود، برای جداسازی ترکیبات نفتی بهینه شده است. ساختار پیوندهای ایمینی موجود در این غشا، باعث افزایش پایداری و کارایی آن در فرآیندهای پالایش میشود.این روش نوین، علاوه بر حذف نیاز به گرمای زیاد و در نتیجه کاهش شدید مصرف انرژی، امکان جداسازی مؤثر ترکیبات سنگین و سبک نفتی را فراهم میکند. استفاده از این فناوری میتواند هزینههای عملیاتی پالایشگاهها را به شکل قابل توجهی کاهش دهد و به کاهش انتشار گازهای گلخانهای کمک کند. همچنین، با توجه به سازگاری این غشا با فناوریهای صنعتی موجود، امکان تولید انبوه و استفاده گسترده در پالایشگاهها در مقیاس بزرگ فراهم شده است.
چشمانداز اقتصادی و زیستمحیطی فناوری جدید
آزمایشهای اولیه نشان دادهاند که این فناوری میتواند مصرف انرژی پالایش نفت را تا ۹۰ درصد کاهش دهد که تأثیر بزرگی در بهینهسازی منابع و حفاظت از محیط زیست خواهد داشت. کاهش چشمگیر انتشار دیاکسید کربن و سایر آلایندهها میتواند نقش مهمی در مقابله با تغییرات اقلیمی و تحقق اهداف جهانی در زمینه کاهش گازهای گلخانهای ایفا کند. از سوی دیگر، کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری اقتصادی پالایشگاهها، میتواند زمینهساز توسعه پایدار صنعت نفت و انرژی باشد.
فناوری
دانشمندان MIT با ساخت غشایی پیشرفته، امکان جداسازی اجزای نفت خام بر اساس اندازه مولکولی و بدون نیاز به حرارت را فراهم کردهاند. این نوآوری میتواند مصرف انرژی پالایشگاهها را تا ۹۰ درصد کاهش دهد و به کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانهای منجر شود. فناوری پایه این غشا مشابه فناوریهای به کار رفته در شیرینسازی آب است و از نظر صنعتی قابلیت تولید انبوه دارد.
