تولید سوخت سنتزی با کمترین آلایندگی در دستور کار پژوهشگران کشور
به گزارش دانلود فایل، محقق کشورمان به همراه تیم تحقیقاتی اش در دانشگاه تهران به دنبال سوخت جایگزین سنتزی که در محیط لابراتوار تولید می شوند، هستند که از راه شبیه ساز و درصدبندی مواد با یکدیگر سوخت جایگزینی با کمترین آلایندگی تولید می شود. این سوخت در مراحل تولید آزمایشی بر روی هواپیمای آزمایشی A320 ATRA (D-ATRA) در کشور آلمان مورد استفاده قرار گرفته است.
مهدی عباسی، عضو هیات علمی دانشگاه تهران و فارغ التحصیل دانشگاه اشتوتگارت آلمان در گرایش احتراق پیشفرانه های هوایی با رویکرد محیط زیستی در گفت و گو با ایسنا، اظهار داشت: قسمتی از پروژه ای که در دانشگاظه اشتوتگارت اجرائی کردیم، در امتداد توسعه انواع سوخت های جایگزین بوده است؛ سوخت های جایگزین سوخت هایی هستند که منشأ نفت خام ندارند و یا بصورت سنتزی می توان آنها را در محیط آزمایشگاهی تولید کرد.
وی با اعلان اینکه سوخت های موجود که در صنعت خودروسازی و یا هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد، دارای منشأ نفتی هستند، اظهار داشت: هر چند که مسایل محیط زیستی برای نفت خام وجود دارد، ولی پیش بینی ها نشان میدهد که تا سال ۲۰۵۰ همچنان منابع هیدروکربوری تسلط کامل را در سبد انرژی دارند، اما درصد بهره برداری از آنها رو به کاهش و در عرصه گاز رو به افزایش است.
عباسی با تأکید بر این که در آینده مصرف گاز بیش از حال حاضر است، این چرخش را برمبنای رویکرد های سبز کشورها به حوزه سوخت عنوان نمود و تصریح کرد: گاز نسبت به سوخت دیزل و بنزین، آلایندگی کمتری دارد، بدین جهت با اقبال بیشتری روبرو شده است.
این محقق با اشاره به زمینه تحقیقاتی خود در دانشگاه اشتوتگارت، اظهار داشت: در این مطالعات سعی کردیم که سوخت هایی را در محیط لابراتوار تولید نماییم و از ترکیب آنها با یکدیگر به سوخت پاک برسیم. در پالایشگاه ها امکان تسلط بر درصدبندی انواع هیدروکربن های موجود در سوخت، وجود ندارد؛ ولی در طرح ما نوعی معماری از قاعده به سمت الرأس است.
این عضو هیات علمی دانشگاه تهران با تأکید بر این که سوخت تولید شده در این پروژه مطالعاتی کلیه انتظارات مصرف کنندگان شامل احتراق بموقع، چگالی انرژی بالا و تولید آلایندگی کم را برآورده می کند، اشاره کرد: ما برای دستیابی به این محصول از روش «مهندسی سوخت» یا «طراحی سوخت» بهره بردیم.
عباسی با اعلان اینکه این مطالعات بیش از یک دهه در آلمان شروع شد و همچنان مراحل تست و آزمون را طی می کند، تصریح کرد: در یکی از این تست ها سوخت سنتزی تولیدشده در یکی از جت ها مورد استفاده قرار گرفت و پژوهشگران این پروژه بدنبال این هستند که در آینده این سوخت سنتزی بتواند جایگاهی در سبد سوخت خصوصاً در صنعت هوایی داشته باشد.
مراحل تولید سوخت
این دانش آموخته دانشگاه اشتوتگارت آلمان، به بیان مراحل اجرای این پروژه پرداخت و اظهار داشت: در ابتدا یکسری مراحل پیچیده مربوط به مدل سازی نحوه هیدروکربن ها را اجرائی کردیم، به شکلی که با بهره گیری از این مدل سازی ها برای هر نوع هیدروکربوری، کلاس احتراقی آنرا می توانیم پیش بینی نماییم که چه موادی و با چه میزانی با یکدیگر ترکیب نماییم و در نهایت مخلوط مواد به دست آمده چه خاصیت هایی خواهد داشت.
وی، مواد پایه مورد استفاده در این سوخت را موادی دانست که همگی در محیط لابراتوار به تولید رسیده اند و اظهار داشت: این مواد که پایه شیمیایی دارند، پس از مدل سازی ها، در محیط لابراتوار برمبنای یکسری درصدبندی هایی با یکدیگر ترکیب می شوند. البته سوخت هایی با منشأ زیستی نیز وجود دارند، ولی این نوع سوخت ها با طراحی سوخت ما متفاوت است؛ چونکه طراحی سوخت به این صورت به انجام می رسد که ابتدا مواد شیمیایی با درصدبندی های مشخصی ترکیب می شوند و پس از تولید در محیط آزمایشگاهی تست می شوند.
عباسی در پاسخ به این پرسش که چرا تست های این سوخت از صنعت فضایی شروع شد، توضیح داد: این پروژه با نام Innovative Fuel(InnoTreib) یا سوخت نوآورانه است که با اختصاص بودجه از طرف وزارت انرژی و محیط زیست آلمان، در انستیتو هوافضای آلمان درحال اجرا بود و این سرمایه سبب هدایت این طرح به صنعت هوافضا شد و همچنان این مطالعات ادامه دارد.
به گفته ی ایشان، سوخت سنتزی در هواپیمای آزمایشی به نام «آترا» هواپیمای آزمایشی A۳۲۰ ATRA (D-ATRA)، مورد استفاده قرار گرفت و با این سوخت، پرواز داشته است.
وی با اعلان اینکه سوخت صنعت هوافضا پیچیدگی های خاص خودرا دارد، تصریح کرد: در صورتیکه سوخت نتواند انرژی مورد نیاز را تامین کند، هواپیما قادر به اوج گرفتن کافی نیست و ارتفاع پروازی اش محدود می شود. بدین جهت موضوع سوخت صنعت هوا فضا بسیار اهمیت دارد تا بتواند انرژی لازم را تولید نماید.
این محقق حوزه سوخت، کاهش آلایندگی را از دیگر رویکرد های تولید سوخت عنوان نمود و افزود: تولید آلاینده ها در صنعت هوا و فضا دارای حساسیت بالایی است؛ چونکه آلاینده های این صنعت در لایه های بالاتر جو قرار می گیرد و با حل شدن در این لایه ها، به زمین منتقل می شود. نمونه این آلاینده ها یا نیتروژن اکسید پس از انتقال به لایه های بالاتر، بر روی لایه ازون نیز موثر است.
عباسی، بخار آب را از دیگر محصولات احتراق صنعت هوایی، با اثر گلخانه ای نام برد و در این زمینه توضیح داد: بخار آب محصول احتراق است و اثر آن همانند یک خط سفید در دنباله هواپیما قابل مشابه خواهد بود. باتوجه به دمای پایین، ابتدا بصورت کریستال های یخ هستند و با انتشار در جو تبدیل به بخار آب می شوند و ساختار ابر مانندی را ایجاد می کنند که اثر گلخانه ای شدیدی دارند و ازدیاد انتشار آن می تواند در نهایت اثر گرمایش زمین را در دراز مدت تشدید کند.
«کمتریل» و رد سفید هواپیما
عباسی با اشاره به محتوای انتشار یافته در فضای مجازی درباب رد سفید هواپیماها در آسمان، اظهار داشت: محتوایی در فضای مجازی در حوزه «کمتریل» باب شد و اعلام گردید که برای بارورسازی ابرها، ماده ای به نام «کمتریل» بوسیله هواپیما پخش می شود.
وی ادامه داد: ممکنست از این تکنیک و بوسیله انجام گشت های پروازی ویژه Sorties برای بارورکردن ابرها استفاده کنند، اما آنچه که به شکل دنباله سفیدرنگ در پشت هواپیماها، به ویژه با کاربری حمل و نقل مسافری و کالا به جا می ماند، مجموعه ای از کریستال های یخ (ناشی از سرد شدن ناگهانی از بخار آب حاصل از احتراق) و سایر آلاینده های صنعت هوایی است که به آن "Contrail" اطلاق می شود و در اساس ربطی به «کمتریل» "Chemtrail" ندارد.
این محقق با تأکید بر این که بخار آب ناشی از فعالیت هواپیما اثرات چندانی در آلایندگی جو ندارد، اضافه کرد: ولی گازهای ناشی از احتراق مانند CO و با اهمیت تر از آن NOX و دوده است که بر لایه ازون تاثیر منفی دارد.
چشم اندازه آینده سوخت سنتزی
این عضو هیات علمی دانشگاه تهران، درباب آینده سوخت سنتزی تولیدشده در این پروژه با تأکید بر این که بعید است که در آینده این سوخت در کشور آلمان جایگزین سوخت فسیلی شود، اظهار داشت: ولی هم اکنون این سوخت به سمتی در حرکت است که جای خودرا در سبد سوخت باز کند.
وی ادامه داد: از طرف دیگر هم اکنون این سوخت گرانقیمت است.
ادامه پروژه سوخت سنتزی در ایران
عباسی در پاسخ به این پرسش که آیا این پروژه در ایران نیز ادامه دارد، اشاره کرد: ما سعی کردیم که در وهله اول این پروژه را در ایران مطرح نماییم و گام بعد ایجاد زیر ساخت های مورد نیاز آن بوده است. طبیعتا دست ما در بخش تامین زیر ساخت ها بسته است و سعی کردیم که این خلأ را بوسیله دسترسی به مقالات پر نماییم.
این دانش آموخته دانشگاه اشتوتگارت افزود: ممکنست این سؤال برای بسیار ایجاد شود که سوختی که با هزینه بالایی تولید می شود و بخش محیط زیستی آن نیز برای کشور زیاد ملموس نیست، چرا در کشور باید تولید شود؟ با اهمیت تر از همه این مسائل، فناوری ای است که بوسیله اجرای آن در کشور توسعه می یابد.
وی مدل سازی احتراق را همچون این فناوری ها نام برد و اظهار داشت: ما با استفاده از این فنآوری می توانیم با صرف هزینه کمتر، رفتار احتراقی را در سیستم های مختلف بررسی نماییم. همین طور گسترش این فناوری به ویژه با ارتقای درجه دقت آن در محاسبات عددی، به بخش های صنعتی و پژوهشی کمک خواهدنمود تا دید واقع بینانه ای برای پژوهشگران در عرصه هایی چون بهینه سازی مصرف انرژی ایجاد شود.
این محقق حوزه احتراق پیشرانه های هوایی با اعلان اینکه از دو سال پیش درصدد است تا این دانش را در دانشگاه تهران نهادینه کرده و گسترش دهد، تصریح کرد: حالا ساختار صنعت نفت کشور به ثباتی رسیده که تغییری را در خود احساس نمی نماید. با اینحال مجموعه هایی مانند پژوهشگاه صنعت نفت، بطور مشخص پردیس انرژی و محیط زیست این مرکز بر روی اولویت های پژوهشی که به این دانش نیازمند است، متمرکز شده اند. نمونه آن بهره گیری از گاز فلر است. برای این منظور نیاز به بررسی رفتار احتراقی گاز در فلر داریم که بوسیله مدل سازی ها می توان رفتار احتراقی را تعیین کرد.
عباسی با اعلان اینکه برای توسعه فناوری طراحی سوخت نیاز به دو دسته لابراتوار داریم، اضافه کرد: یک دسته از این تجهیزات به نام «لوله شک» Shock-Tube و «ماشین تراکم سریع» Rapid Compression Machine هستند که برای سنجش زمان تاخیر اشتعال به کار می روند. این تجهیزات به ما این امکان را می دهد که در وضعیت مختلف چقدر زمان نیاز است تا سوختی محترق شود.
وی افزود: دسته دیگری از لابراتوار هایی که نیاز داریم، «اندازه گیری سرعت شعله» است. ما در مطالعاتمان نیاز داریم که بدانیم هر سوختی در وضعیت مختلف دارای چه سرعت شعله ای است. علاوه بر آن نیاز داریم که بدانیم هر شعله ای چه آلایندگی هایی را منتشر می کند و بتوانیم مقدار آلایندگی های انتشار یافته را اندازه گیری نماییم.
این محقق با اعلان اینکه هر ۳ دسته این لابراتوار ها در ایران وجود ندارد، اظهار داشت: باتوجه به شرایط کشور، دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی عمده در کشورهای ترانس آتلانتیکی مانند ایالات متحده، کانادا و کشورهای عضو اتحادیه اروپا تمایلی ندارند که همکاریهای علمی با ایران داشته باشند، ولی این چشم انداز وجود دارد که دراین زمینه با کشورهای چین و روسیه وارد همکاری شویم، چون در این کشورها لابراتوار های بسیار مجهزی در این زمینه دارند.
به گفته ی ایشان، کشور چین در حوزه طراحی سوخت پیشرفت های زیادی داشته است و کشور روسیه نیز مدتی است که به این حوزه وارد شده است. ضمن آنکه دانش مدل سازی و مطالعه احتراق صنعتی در این دو کشور به قدر لازم توسعه یافته است و ما می توانیم با تعامل سازنده و نزدیک با مراکز پژوهشی مرتبط، به رشد هرچه بیشتر این دانش ضروری و زیربنایی در کشور کمک نماییم. من به عنوان نماینده بین المللی دانشگاه کاسپین دانشگاه تهران در جلسات شرکت می کنم، شاهد هستم که دانشگاه تهران دست کم ۱۰ قرارداد همکاری با دانشگاه های روسیه دارد، ولی بطور مشخص و در جزییات هنوز همکاری گسترده ای در عرصه های فنی و مهندسی که منجر به تولید محتوای علمی برجسته شود، نداشته و یا کمتر داشته ایم که جداسازی و مطالعه آزمایشگاهی فناوری احتراق نیز یکی از آنهاست. این در حالیست که روس ها از این نوع همکاری ها بسیار استقبال می کنند.
عباسی یکی از دلیلهای اصلی این امر را عدم شناخت کافی ما از روسیه، مراکز تحقیقاتی و دانشگاه های آن دانست.
منبع: دانلود فایل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب