حلالهای سبز
ساعت ۱٢:٢۳ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/٥/۱٠ 

حلال های سبز محیط زیست را آلوده نمی کند

استفاده از حلالهای سمی و آتشگیر از مهمترین مسائل مخاطره آمیز در صنایع شیمیایی است. در ضمن ، ورود این حلالها به محیط زیست باعث ایجاد آلاینده های مضر می شود و طبیعتا هزینه های هنگفتی صرف کنترل آنها خواهد شد.
به طور کلی مشکلات ناشی از جداسازی حلالها از محصولات ، بازیافت کامل این حلالها و مخاطرات زیست محیطی از جمله عواملی بودند که توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهای سبز معطوف کردند. با توجه به اهمیت موضوع و همگام با فناوری های روز دنیا ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت موفق به ساخت حلالهای سبز (مایعات یونی) در راستای استفاده از آنها برای جذب گاز
Co۲
از گاز طبیعی شدند.
امروز وقتی از شیمی صحبت می کنیم ، معمولا همیشه منظورمان علم شیمی در شکل محض آن نیست. واژه شیمی ، بیشتر با کلماتی نظیر محصولات ، صنعت ، شغل ، تجارت ، پیشرفت و خطرات همراه است.
صنایع شیمیایی برای افراد زیادی اشتغال ایجاد کرده اند بنابراین در حیات اجتماعی و اقتصادی جوامع نقش کلیدی دارند. از سوی دیگر بسیاری از فرایندهایی که از مواد شیمیایی استفاده می کنند ، می توانند اثرهای زیان آوری روی محیط زیست یا سلامتی انسان داشته باشند بنابراین حذف یا کاهش این خطرات تا یک سطح قابل قبول ، مساله ای بسیار مهم است. مطمئنا با کاهش انتشار مواد خطرناک می توان از خطرهای احتمالی مواد شیمیایی کاست.
این کار معمولا با اعمال محدودیت های قانونی در مراحل استفاده ، جابه جایی ، تصفیه و یا دفع مواد شیمیایی انجام می شود اما شیمی سبز به پارامتر اول یعنی زیان آوری مواد شیمیایی می پردازد و به دنبال این است که خطر ذاتی مواد را کاهش دهد. شیمی سبز بنابر پذیرفته ترین تعریف آن عبارت است از: طراحی ، توسعه و به کارگیری فرایندها و محصولات برای کاهش یا حذف موادی که برای انسان یا محیط زیست خطرناک هستند.
● نسلی جدید از ترکیبات شیمیایی
استفاده از حلالهای سمی و آتشگیر از مهمترین مسائل مخاطره آمیز در صنایع شیمیایی است. ورود این حلالها به محیط زیست باعث ایجاد آلاینده های مضر می شود و طبیعتا هزینه های هنگفتی صرف کنترل آنها خواهد شد. مشکلات ناشی از جداسازی حلالها از محصولات ، بازیافت کامل این حلالها و مخاطرات زیست محیطی از جمله عواملی هستند که توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهای سبز معطوف داشته است.
به گفته دکتر امیر ناصر احمدی ، عضو هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت و مسوول طرح ساخت حلالهای سبز ، افزودن بر آب و دی اکسیدکربن به عنوان حلالهای سبز ، دسته جدیدی از ترکیبات شیمیایی با عنوان مایعات یونی با خواص و ویژگی های فوق العاده قادر به ایجاد محیطهای شیمیایی سبز به منظور اجرای فرآیندهای شیمیایی هستند. این ترکیبات عموما شامل یک کاتیون حجیم و یک آنیون آلی یا معدنی هستند که گرچه ماهیت یونی دارند ولی به علت عدم تقارن در ساختار ملکولی شان دارای نقطه ذوب پایین و معمولا در شرایط محیطی به فرم مایع هستند. این کیفیت ایجاد یک محیط قطبی بسیار قوی را می کند که نتیجه آن معرفی مجموعه جدیدی از حلالهای سبز برای اجرای گروه بزرگی از فرآیندهای شیمیایی است.
● جایگزینی مناسب
مهمترین ویژگی های مایعات یونی شامل تغییر در خواص فیزیکی آنها با تغییر آنیون ها و کاتیون ها و متنوع کردن دامنه کاربردی آنها می شود که این ویژگی این ترکیبات را به عنوان حلالهای قابل طراحی معرفی می کند. در ضمن ناچیز بودن فشار بخار مایعات یونی و ایجاد نشدن آلاینده های زیست محیطی ، به حداقل رسیدن ریسک انجام فرآیندهای شیمیایی براساس طبیعت ضد آتشگیر بودن مایعات یونی ، ایجاد نشدن خوردگی و قابل حل بودن محدوده وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی در مایعات یونی از دیگر ویژگی های این مایعات هستند. به گفته احمدی ، از بهترین جنبه های کاربردی این گونه ها علاوه بر استفاده از آنها به عنوان حلالهای سبز در فرآیندهای شیمیایی می توان به توانایی آنها در فرآیند جذب بویژه جذب گازهای اسیدی و استفاده از آنها به عنوان کاتالیست های سبز با طراحی مدلهای خاص و همین طور عوامل موثر در فرآیندهای جداسازی در سیستم های دوفازی و سه فازی اشاره کرد.احمدی می افزاید: در اجرای این طرح با توجه به ویژگی های مطلوب مایعات یونی ، دستیابی به دانش ساخت آنها به عنوان ترکیبات
Fine Chemicals
با ارزش افزوده بسیار بالا از یک سو و استفاده از آنها در فرآیند تصفیه گازهای طبیعی به صورت یک محیط بدون آلاینده و حذف مسائل خوردگی از سوی دیگر، مورد توجه است.
توجه به انتخاب جایگزین های مناسب برای آمین ها در فرآیندهای تصفیه گاز به صورت جدی از یک دهه پیش از سوی کشورهای انگلستان و هلند آغاز و تلاش برای کاربردی کردن فرآیند همچنان ادامه دارد. همگام با این حرکت ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت نیز دستیابی به این فناوری نوین را به منظور جایگزین مواد شیمیایی پرمصرف در صنعت به منظور کاهش آلاینده ها ، حذف مسائل خوردگی ناشی از آمین ها و همین طور کاهش مصرف انرژی مورد توجه خاص قرار داده اند. با امکان جایگزینی آمین ها با مایعات یونی ویژه و جذب گاز
CO۲ ، از یک سو افزایش ظرفیت پالایشگاه های گاز کشور و کاهش مصرف انرژی مورد نظر و از سوی دیگر با بازیافت کامل CO۲ از این ترکیبات امکان استفاده مجدد از آنها مطرح است.
● همگام با فناوری روز دنیا
در این طرح ، ساخت مایعات یونی با کاربردهای خاص ، امکان کاربرد مایعات یونی به عنوان حلال سبز در فرایند تصفیه گاز طبیعی و ایجاد محیطهای شیمیایی سبز و همین طور افزایش مقیاس تولید این ترکیبات مورد توجه است.
این طرح پس از مطالعات اولیه از اواسط سال
۸۴ در پژوهشگاه صنعت نفت آغاز و همگام با موضوعات و فناوری های روز دنیا مراحل تحقیقاتی آن دنبال می شود. نتایج به دست آمده حاکی از دستیابی به دانش ساخت این ترکیبات با فناوری و تجهیزات داخلی هستند و رفتار بسیار مناسبی از آنها در فرآیند جذب گاز CO۲
از گازهای طبیعی داخل کشور ملاحظه شده است. این طرح با حمایت مرکز تحقیق و توسعه شرکت ملی نفت ایران آغاز و در حال تکوین است. نتایج به دست آمده از طرح تاکنون به صورت ثبت اختراع بین المللی در حال تدوین نهایی است.
احمدی در پایان می افزاید: در فازهای بعدی ، طرح ساخت مایعات یونی جدید با خواص ویژه و همین طور افزایش مقیاس آنها و عملیاتی کردن جداسازی گازهای اسیدی از گاز طبیعی کشور مورد توجه است.
● بحران آلودگی محیط زیست جدی است
محیط زیست ، تمام چیزهایی است که در اطراف ما وجود دارند و روی آنها تاثیر می گذاریم و آنها نیز ما را متاثر می سازند. اکوسیستم های خشکی و دریایی ، گونه های مختلف حیات ، دریاها و رودخانه ها ، تالاب ها ، جنگلها و مراتع از عناصر تشکیل دهنده محیط زیست طبیعی به شمار می روند و هر یک به گونه ای در ایجاد شرایط پایداری حیات موثر واقع می شوند. در واقع طبیعت زنده محیط زیست ما ، قسمتی از کشور ماست. این در حالی است که ما بر اثر بهره برداری غیراصولی از منابع طبیعی ، در نابودی فرهنگ و تمدن خود نقش مهمی داریم.
در این میان اصل حفظ و حمایت از منابع طبیعی کشور و اشاعه فرهنگ زیست محیطی ، یک وظیفه ملی است و امروزه ملاحظات زیست محیطی جایگاه ویژه ای در رابطه با فعالیت های مرتبط با انرژی در دنیا کسب کرده است.
واقعیت این است که خسارت و تخریب محیط زیست بیش از این به وسیله جوامع و دولتها جدی تلقی نمی شد اما بحران آلودگی محیط زیست جهانی بویژه از نیمه دوم قرن بیستم موجب شد دانشمندان اعتقاد پیدا کنند که اگر توسعه و حفاظت محیط زیست با یکدیگر همسو و سازگار نشوند ، تداوم حیات و زندگی روی کره زمین برای نسل آینده امکان پذیر نخواهد بود. در این میان ، صنایع شیمیایی برای افراد زیادی اشتغال ایجاد کرده اند و بنابراین در حیات اجتماعی و اقتصادی جوامع نقش کلیدی دارند اما بسیاری از فرایندهایی که از مواد شیمیایی استفاده می کنند ، می توانند اثرهای زیان آوری روی محیط زیست یا سلامتی انسان داشته باشند بنابراین حذف یا کاهش این خطرات تا یک سطح قابل قبول ، مساله ای بسیار مهم است

 


کلمات کلیدی: