در آینده‌ای نزدیک محقق می‌شود؛
تولید نانو کامپوزیت‌های پلیمری در مقیاس صنعتی
نانوکامپوزیت‌های پلیمری در کاهش مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری در صنعت نفت کاربرد دارند که در آینده‌ای نزدیک تولید آن در مقیاس صنعتی توسط پژوهشگاه صنعت نفت محقق می‌شود.
جمال اعلایی، مسول طرح نانوکامپوزیت‌های پلیمری در پژوهشگاه صنعت نفت در گفت‌وگو با خبرنگار پایگاه اطلاع‌رسانی شرکت ملی نفت ایران، با بیان این مطلب گفت: پژوهشگاه صنعت نفت در طرح نانوکامپوزیت موفق به کسب دانش فنی‌های فرمولاسیون ژل پلیمرهای نانوکامپوزیتی مقاوم به نمک برای استفاده در کاهش تولید آب مخازن نفتی، غشا و مدل غشایی نانوکامپوزیتی برای جداسازی هیدروکربن‌های سنگین از گاز طبیعی شده است.
وی همچنین از ساخت فرمولاسیون نانوکامپوزیت‌های مقاوم در برابر رشد باکتری بر پایه اکریلونیتریل بوتادین استایرین (ABS) و پلی استایرین مقاوم به ضربه (HIPS) خبر داد و افزود: پژوهشگاه صنعت نفت همچنین موفق به کسب دانش فنی‌های فرمولاسیون نانوکامپوزیت‌های الاستومری مقاوم در برابر نفوذ گاز بر پایه لاستیک طبیعی و فرمولاسیون نانوکامپوزیت‌های زیست تخریب‌پذیر بر پایه پلی اتلین شده است.
اعلایی گفت: ساخت غشای نانوکامپوزیتی برای بازیافت منومرها در واحدهای پلی الفین پتروشیمی بندر امام، ساخت سپر رنگ پذیر خودرو با استفاده از فناوری نانو بر پایه آلیاژ PP/EPDM در شرکت سایپا از موارد کاربردی نانوکامپوزیت‌ها در صنعت بوده است.
وی همچنین از افزایش مقاومت حرارتی و پایداری ابعادی پلاگ لاستیکی سیمانکاری چاه حفاری با نانو فیلرها به عنوان یکی دیگر از موارد کاربردی شدن این طرح در صنعت یاد کرد.
مسئول طرح نانوکامپوزیت‌های پلیمری در پژوهشگاه صنعت نفت، در مورد دستاوردهای علمی و جشنواره‌ای این طرح اذعان کرد: طرح کامپوزیت‌ها تاکنون موفق به ثبت 2 پتنت داخلی، 1 پتنت خارجی (فایل شده)، انتشار 18 مقاله ISI و ارائه 25 مقاله در سمینارهای داخلی و بین‌المللی شده است. اعلایی یاد‌آور شد: کشور ایران در برخی از بخش‌های فناوری نانو مشابه با کشورهای پیشرفته دنیا حرکت کرده است و طبق آخرین آمار سال 2011، ایران از لحاظ تولید مقاله در زمینه فناوری نانو رتبه 12 جهانی را دارد.
وی تاکید کرد: فناوری نانو در واقع هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی و مولکولی بطوری که بتوان ساختاری پیچیده با بهره‌گیری از خواص مواد در مقیاس نانو تولید کرد.
اعلایی با بیان اینکه لزوم کاهش مصرف سوخت در عرصه‌های مختلف، تقاضا برای استفاده از مواد سبک وزن با کارآیی زیاد را افزایش داده است، گفت: پلیمرها با وجود داشتن ویژگی‌هایی مانند سبکی و فرآیندپذیری در دماهای پایین، استحکام زیادی ندارند به همین دلیل نمی‌توانند جایگزین مناسبی برای فلزات باشند.
مسئول طرح نانوکامپوزیت‌های پلیمری در پژوهشگاه صنعت نفت، افزود: یکی از روش رایج برای افزایش استحکام پلیمرها، تقویت آنها بوسیله تقویت‌کننده‌های رایج مانند الیاف شیشه و تهیه کامپوزیت‌های پلیمری است.
وی افزود: تقویت پلیمرها بوسیله تقویت‌کننده‌های رایج مانند الیاف شیشه باعث لطمه خوردن به دو ویژگی اصلی پلیمرها یعنی سبکی و سهولت فرآیند پذیری می‌شود.
مسول طرح نانوکامپوزیت‌های پلیمری اذعان کرد: نانوکامپوزیت‌های پلیمری نسل جدیدی از مواد هستند که حاوی یک زمینه (ماتریس) پلیمری و درصد کمی (کمتر از 10 درصد وزنی) از یک تقویت‌کننده نانومتری می‌باشند که با یک روش مناسب با هم آمیخته شده‌اند، ذرات نانو به علت داشتن ابعاد بسیار کوچک و سطح تماس بسیار بالا در میزان بارگذاری (Loading) کمتری باعث بهبود خواص مورد نظر گردیده و مسائل مربوط به تقویت‌کننده‌های رایج، نظیر افزایش وزن، نقایص سطحی و مشکلات فرآیندپذیری در آنها کمتر دیده می‌شود.
اعلایی در مورد طرح نانوکامپوزیت‌ها توضیح داد: به منظور بهره‌گیری از مزایای فناوری نانو و تعیین الویت‌های پژوهشی صنعت نفت در زمینه نانوکامپوزیت‌های پلیمری، پروژه‌ای با عنوان “مطالعات جامع پیرامون نانوکامپوزیت‌های پلیمری و استخراج الویت‌ها”در پژوهشکده علوم و تکنولوژی پلیمر پژوهشگاه صنعت نفت تعریف شد.
وی افزود: با توجه به فعالیت‌های تحقیقاتی و بازار جهانی، مسیرهای تجاری‌سازی نانوکامپوزیت‌های پلیمری و بر اساس پتانسیل‌ها و نیاز صنعت نفت، درخت فناوری نانوکامپوزیت‌های پلیمری تهیه و طرح “دستیابی به تکنولوژی ساخت و بکارگیری نانوکامپوزیت‌های پلیمری در صنایع نفتی و تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری “در3 فاز تعریف شد.
ساخت ژل پلیمرهای نانوکامپوزیتی جهت کاربرد در مدیریت آب مخازن نفتی
اعلایی در مورد فاز اول ساخت ژل پلیمرهای نانوکامپوزیتی جهت کاربرد در مدیریت آب مخازن نفتی گفت: ژل‌های پلیمری به منظور بستن مسیرهای تولید آب ناخواسته و کاهش هزینه‌های مربوطه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
وی افزود: یکی از مهمترین مسائل مخازن قدیمی نفت و گاز، تولید سیال ناخواسته (آب) است که اگر به درستی مدیریت نشود با کاهش دبی نفت و گاز تولیدی و افزایش تولید آب، توجیه اقتصادی پروژ‌ها را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.
اعلایی تصریح کرد: ژل پلیمرهای موجود به علت استحکام کم و پایداری ضعیف در شرایط سخت مخازن نفتی، مناسب نیستند. به همین دلیل در فاز اول این طرح، با استفاده از فناوری نانو، استحکام و کارآیی هیدروژل‌های پلیمری برای کاربرد در شرایط سخت مخازن نفتی افزایش یافت.
ساخت غشاءهای نانوکامپوزیتی برای فرآیندهای جداسازی و خالص‌سازی گازها
مسئول طرح نانوکامپوزیت‌های پلیمری در پژوهشگاه صنعت نفت، در مورد فاز دوم طرح نانوکامپوزی؛ توضیح داد: با توجه به حجم عظیم ذخایر گازی کشور، کاهش مصرف انرژی در فرآیندهای خالص سازی و جداسازی گازها یکی از ضروریات است و فرآیندهای غشایی به دلیل هزینه کمتر، ایمنی و سازگاری با محیط زیست جایگزین مناسبی برای فرآیندهای متداول جذبی هستند. وی یکی از مزیت‌های غشاءهای نانوکامپوزیت پلیمری را انتخاب پذیری و عبوردهی مناسب این غشا به طور همزمان عنوان کرد.
اعلایی با اشاره به فاز سوم طرح نانوکامپوزیت با عنوان ساخت محصولات پلیمری با خواص ویژه گفت: استفاده از فناوری نانو یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای افزایش کیفیت و ارزش افزوده و کاربردی این پلیمرها است.
وی افزود: تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری با خواص ویژه مانند مقاوم در برابر نفوذ گاز، رشد باکتری و با استفاده از فناوری نانو در فاز سوم طرح بررسی شد.
اعلایی تصریح کرد: نانوکامپوزیت‌های تهیه شده در پژوهشگاه صنعت نفت، قابلیت توسعه، افزایش مقیاس و تولید صنعتی را دارند.
وی تاکید کرد: نانوکامپوزیت‌ها در حوزه‌های مختلف صنعت نفت، مدیریت آب چاه‌های نفتی و گازی، ازدیاد برداشت از مخازن نفتی، خالص‌سازی و جداسازی گازها، سبک‌سازی و افزایش مقاومت به شعله‌سازه‌های نفتی، تسهیل انتقال نفت‌خام، کاهش آلودگیهای زیست محیطی کاربرد دارند.
