پرتال جامع اطلاعات انرژی - «آئروژل گرافن»سبک‌ترین ماده جهان !

«آئروژل گرافن»سبک‌ترین ماده جهان !

پرتال جامع انرژی

صنعت

592 مشاهده

سازندگان آئروژل گرافن، پژوهشگران دانشگاه ژجیانگ چین هستند. چگالی این ماده باورنکردنی است و ظاهر آن اصلاً نشان نمی دهد که اینقدر سبک باشد. این آئروژل هفت بار سبک تر از هوا است و هر سانتیمتر مکعب آن، فقط 0.16 میلی گرم وزن دارد، به همین دلیل سبک ترین ماده جهان لقب گرفته است. رکورددار قبلی سبک ترین ماده جهان آئروگرافیت نام داشت.

روزانه آب دریاها در سراسر جهان به مواد نفتی آلوده می شوند که این آلودگی به دلایلی چون عملیات روزمره پایانه های بارگیری نفت، تانکرهای حمل نفت، سوانح احتمالی، فعالیت های اکتشافی و تولیدی نفت و گاز و ... اجتناب ناپذیر است. حتی ورود فاضلاب های صنعتی و پساب‌های پالایشگاهها و مجتمع های پتروشیمی به آب های سطحی و زیرزمینی در برخی نقاط جهان آلودگی های گسترده نفتی را به همراه داشته است.

«آئروژل گرافن»

ورود نفت به منابع آبی، صدمات و خسارات متعددی را بر محیط زیست انسان ها و دیگر جانداران به همراه دارد که این مسئله موجب شده تا در مراکز علمی جهان به طور مستمر بر روی ساخت موادی برای کاهش و رفع آلودگی نفتی آبها مطالعه و آزمایش کنند تا موادی به تولید برسد که بیشترین بهره وری را در این مسئله داشته باشد.

تنها مقدار بسیار کمی از آلودگی‌های مواد روغنی و نفتی توسط باکتری‌های محیط از بین می روند و حذف مابقی این آلودگی ها از محیط زیست بسیار زمان بر خواهد بود و تبعات متعدد و گسترده زیست محیطی در بر دارند.

در حالت معمول برای برطرف کردن آلودگی های نفتی از عواملی چون میکروارگانیسم‌ها، اسکیمرها (تمهیدات مکانیکی)، دترجنت‌ها و جاذب‌ها استفاده می شود اما وقتی آلودگی گسترده شود استفاده از این روش‌ها کارآیی لازم را نخواهد داشت و استفاده از سیستم های جمع آوری آلاینده های نفتی نیز بسیار گران و هزینه بر است، از این جهت ساخت ابرجاذب‌ها که بتوانند مواد نفتی و روغنی غوطه ور در آب را جذب کرده و به جمع آوری آلاینده های روغنی از سطح آب و همچنین فاضلاب های صنعتی بیانجامند، ضروری است.

فناوری نانو برای اینکار، گزینه های متعددی را پیشنهاد می دهد که از این دسته می توان به ساختارهایی نظیر آئروژل‌ها، پخش کننده‌های نانویی، نانوغشاها، نانوفرم‌ها، نانوفیلتر‌ها و نانوپدها اشاره کرد. در بسیاری از این ساختارها از نانوفرم‌های کربن، نانوذرات مغناطیسی و همچنین نانوساختارهای سیلیکانی جهت ایجاد تخلخل و آب گریز کردن سطح بهره برده شده است و در بسیاری از موارد، ابر آبگریزی می تواند به وسیله نانوساختاهای ویژه ایجاد شود.

در این راستا، استفاده از آئروژل‌های آب گریز که می توانند تا بیش از 100 برابر وزن اولیه خود، ترکیبات آلی را جذب کنند و در عین حال آب را جذب نکنند، برای رفع آلودگی های نفتی بسیار موثر است.

بر اساس گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در حال حاضر شرکت های صنعتی بزرگی در جهان در زمینه آئروژل‌های سیلیکاتی از جمله Buyaerogel, TAASL, JIOS Aerogel, Cabot Corporation, Acoustiblok UK Ltd, Active Space Technologies, Airglass AB, American Aerogel, Corporation, Aspen Aerogles Inc, BASF SE, Dow Corning Crop و Svenka Aerogel به تحقیق یا تولید آئروژل‌های کربنی پرداخته اند.

اخیراً ایران نیز جمع کشورهای تولیدکننده محصولات آئروژلی پایه سیلیکاتی وارد شده و شرکت "واکنش صنعت پارت" که در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان واقع شده به تولید و فروش بالای محصولات آئروژلی پایه سیلیکاتی پرداخته است. تولید صنعتی آئروژل‌های کربنی نیز در داخل کشور در مراحل تحقیقاتی - آزمایشگاهی قرار دارد.

به طور کلی به دلیل خصوصیات منحصربه فرد و کاربردهای گسترده و روزافزون آئروژل‌ها، تخمین زده شده است که بازار جهانی این مواد از 221.9 میلیون دلار در سال 2013 به یک میلیارد و 896.6 میلیون دلار در سال 2020 برسد.

آئروژل ها که حاصل فناوری نانو هستند به عنوان سبک‌ترین ماده جهان شناخته می شوند و می توانند در انواع مختلف خود در پوشش های مناسب در رنگ ها، پوشش لوله های نفت و گاز، عایق ساختمان ها و پوشاک، صنایع هوافضا و جاذب مواد آلی از جمله کاربردهای این محصول هستند.