צוות מחקר בראשות מדענים מאוניברסיטת בריסטול פיתח שיטה לניצולו של פחמן דו-חמצני בתהליכים ידידותיים לסביבה ויעילים למיצוי נפט
צוות מחקר בראשות מדענים מאוניברסיטת בריסטול פיתח שיטה לניצולו של פחמן דו-חמצני בתהליכים ידידותיים לסביבה ויעילים למיצוי נפט. תוספים מסיסים של פחמן דו-חמצני יוכלו לשמש גם עבור הפחתת הנזקים לסביבה שמקורם בתהליכים תעשייתיים נפוצים בתחומי עיבוד המזון ומגזר האלקטרוניקה.
החוקרים פיתחו תוסף דמוי-סבון של הגז פחמן דו-חמצני שהופך אותו לממס חשוב בזיקוק נפט מסחרי בזכות יכולתו להגביר את כמות הנפט הניתנת למיצוי משדות נפט.
“פחמן דו-חמצני שימושי בהגברת מיצוי נפט מהאדמה מאחר והוא מסוגל לזרום בין חרירי הסלעים באופן קל יותר מאשר מים,” אמר פרופסור Julian Eastoe מאוניברסיטת בריסטול. “התוסף, המהווה חומר פעיל-שטח (surfactant), עוזר להסמכת הגז, החיוני לתהליך זה, ומאפשר לו לזרום דרך הסלעים באופן יעיל יותר. ליכולת שלנו להשתמש בגז בצורה זו יש גם תוצאת לוואי חיובית מכיוון שבעתיד התהליך יוכל לנצל פחמן דו-חמצני שנותר מפעילות תעשייתית ואשר מקורו באטמוספרה וכך נוכל לכלוא אותו עמוק מתחת לאדמה. הארכת משך הניצול של מקורות נפט קיימים גם תספק למדענים זמן רב יותר עבור מחקר לגילוי ופיתוח של מקורות אנרגיה חלופיים שאינם מבוססי-פחמן, כגון אנרגיה סולארית או אנרגיית מימן.”
השימוש בפחמן דו-חמצני מונזל הולך ומשמש יותר ויותר בתעשייה כתחליף לממסים פטרוכימיים מאחר והוא מחייב רמת עיבוד נמוכה יותר וכן מאחר והוא ניתן לשימוש חוזר בקלות. הקושי בתחום זה טמון בעובדה שבכדי שהגז ישמש כממס יעיל יש צורך בתוספים, שהם כשלעצמם עלולים לפגוע בסביבה. מחקר זה מספק את הפיתרון לבעיה זו.
“המסע המדעי שנועד למצוא כימיקל שישנה את התכונות של פחמן דו-חמצני כך שיוכל לשמש כממס המגביר את כמות מיצוי הנפט מהאדמה היה ממושך,” אומר אחד מהחוקרים. “התקדמויות בתחום זה כללו חומרים המכילים פלואור, חומר אשר למרות מסיסותו הגבוהה בגז פוגע מאוד בסביבה. התוסף החדש שפותח, חומר פעיל השטח TC14, אינו מכיל פלואור כלל ומהווה פחמימן שאינו מזיק לסביבה.”
הגז פחמן דו-חמצני מספק חלופה יעילה, זולה, בלתי-רעילה, בלתי-דליקה וידידותית לסביבה לממסים פטרוכימיים. אפילו למים, בשמשם כממס, יש בעיות משלהם – לאחר שמשתמשים במים לשם הוצאת הנפט ממעבה האדמה, יש צורך לנקות אותם לפני שיוכלו לשמש שוב למשימה זו, בעוד שפחמן דו-חמצני מונזל ניתן לשימוש חוזר באופן מיידי.
התוסף החדש, חומר פעיל שטח, מאפשר היווצרותם של כיסים זעירים, המכונים מיצלות הפוכות, בתוך הגז המונזל ובכך גורם לנוזל להיות סמיך יותר. מכשור של פיזור נויטרונים אפשר לחוקרים לבחון את מבנה המיצלות ההפוכות הללו בגז במהלך היווצרותן בתנאים של לחץ גבוה. ציוד זה, המאפשר קבלת נקודת מבט ברמה המולקולארית, מתואר לעיתים כ”סופר מיקרוסקופ”.
“אלומות נויטרונים מסוגלות לחדור עמוק לתוככי הדגימות ולספק מידע ייחודי אודות המיקום והסידור של המיצלות ברמה המולקולארית,” מסבירה אחת מהשותפות למחקר זה.
“באמצעות שינוי הלחץ בתוך תא ניסוי שנבנה במיוחד למטרה זו, ניתן להפריד ולהרחיק בקלות חומר המומס בדגימה ולהשאיר רק את הפחמן הדו-חמצני עבור שימוש חוזר בו. יהיה קשה מאוד לצפות במערכת זו באמצעות שיטות אחרות מכיוון שיש צורך לשמור את הגז בלחץ גבוה. רק באמצעות הבחינה המדוקדקת שמאפשרות אלומות הנויטרונים ניתן לגלות במלואן את התכונות וההתנהגות של הגז.”
עוד בנושא באתר הידען:
2 תגובות
לדפ”ח יש מצב צבירה נוזלי?
למי שתהה מהי, לעזאזל, מיצלה:
http://he.wikipedia.org/wiki/מיצלה