دستیابی به مکمل سوختی نانوهیبریدی به منظور صرفه جویی در مصرف سوخت نیروگاه‌ها

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با توجه به وجود آلاینده‌های ناشی از سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها و بخش حمل و نقل سنگین که یکی از مشکلات عمده کشور است، پروژه دستیابی به دانش فنی ساخت مواد افزودنی نانوساختار به منظور صرفه جویی در مصرف سوخت نیروگاه‌ها از سال ۹۷ در پژوهشگاه مواد و انرژی کلید خورد.

زمزمیان پژوهشگر و مخترع پروژه مذکور در این خصوص گفت: این پروژه بر اساس اولویت‌های طرح توسعه دانش فنی ساخت مواد افزودنی نانوساختار با اعتبار شرکت مادرتخصصی تولید نیروی برق حرارتی و مدیریت طرح توسط پژوهشگاه نیرو به عنوان پروژه کاربردی-توسعه ای، مطابق با اولویت‌های مرتبط بر اساس نقشه جامع علمی کشور و بر اساس تسهیلات اجرائی بند ح تبصره ۹ ماده واحده قانون بودجه کل کشور و در چارچوب سامانه اجرایی تقاضا و عرضه پژوهش و فناوری به مدت ۱۸ ماه توسط تیم همکار طرح پژوهشی در پژوهشگاه مواد و انرژی اجرا شده است.

وی افزود: افزایش راندمان حرارتی سوخت پایه نیروگاه‌ها، کاهش مصرف سوخت پایه نیروگاه‌ها، کاهش آلاینده‌های ناشی از احتراق سوخت پایه و نیز کاهش آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از تولید "SOx و NOx " و مونواکسید کربن، دود و کربن از جمله اهدافی هستند که این پروژه دنبال می‌کند.

زمزمیان اظهار داشت: با توجه به قابلیت بالای نانو سیالات سوختی حاصل از پخش شدن نانوذرات هیبریدی چندگانه در سوخت پایه دیزل یا گازوئیل و مازوت یا نفت کوره مورد استفاده در صنایع نیروگاهی در افزایش راندمان احتراق و بهبود کیفیت سوخت پایه دیزل و مازوت و نیز کاهش آلاینده‌های اساسی تولید شده مانند مونواکسیدکربن، SOx و NOx و همچنین بهبود کیفیت و خواصی مانند ضریب هدایت حرارتی و تغییرات خواص شیمی فیزیکی و رئولوژیکی اثربخشی طرح پژوهشی باعث شده که خواص حرارتی و ترمودینامیکی این سیالات سوختی نو ظهور در سیستم‌های حرارتی جابجایی و به عنوان سیال سوختنی خواص پدیده‌های انتقال در سیستم نیز نسبت به سوخت پایه متداول مورد استفاده، افزایش و بهبود قابل توجه‌ای داشته باشد.

عضو هیات علمی پژوهشگاه مواد و انرژی گفت: از نظر درآمدزائی با ایجاد و توسعه محصولات جدید به صورت مکمل‌های سوخت پایه دیزل و مازوت توسط شرکت برای صنایع نیروگاهی و همچنین صنایع حمل نقل جاده‌ای و ریلی می‌توان شاهد درآمدزائی حاصل از تولید محصول جدید بود.

زمزمیان اظهار داشت: این موضوع در عین حال باعث کمک به ایجاد اشتغال در صنایع تولیدی جدید با عنوان تولید مکمل‌های سوخت پایه دیزل بود در عین حال با توجه به ایجاد آلایندگی توسط سوخت‌های دیزل و به خصوص مازوت، به محیط زیست، اکوسیستم و ابنیه و بنا‌های تاریخی و سلامتی انسان ایجاد می‌کند به صورت هزینه‌های خارجی است که در صورت توسعه محصولات تجاری و مکمل‌های سوخت پایه به خصوص در صنایع نیروگاهی و حمل و نقل جاده‌ای و کاهش اثرات آلاینده‌ها در کلان شهر‌ها خواهد بود که اثربخشی آن از نظر اقتصادی و اجتماعی و نیز سیاسی برای دولت‌ها بسیار بیشتر از سایر موارد خواهد بود.

وی با بیان اینکه طرح توسعه نانوسوخت‌های بر پایه مکمل‌های سوخت دیزل و مازوت در کشور برای اولین بار اجرا شده است، بیان داشت: نمونه این دانش فنی در کشور‌های دیگر جهان پیشتر، شرکت نانوماکس در کشور هلند، یکی از محصولات حوزه نانوتکنولوژی، به صورت یک افزودنی سوخت چند منظوره که به شکل مایع بوده و سازگار با گازوئیل و برخی دیگر از سوخت‌ها را توسعه داده است.

همچنین شرکت اکسونیکا که شرکتی در داخل دانشگاه آکسفورد کشور بریتانیا است، تولید و توسعه یک افزودنی سوخت گازوییل به نام Envirox ارائه کرده است. این شرکت ادعا کرده محصول انوایروکس Envirox را با موفقیت در طی ۱۲ میلیون کیلومتر آزمایش روی اتوبوس‌های هنگ کنگ با سوخت پایه دیزل آزمایش کرده است و به این ترتیب اکنون اپراتور شرکت اتوبوس سازی انگلیس Stagecoach، مستقر در منطقه پرت اسکاتلند که به انگلیسی Perth است در مناطق مرکزی اسکاتلند واقع شده، این محصول را در یک هزار دستگاه از ۷ هزار وسیله نقلیه دیزلی خود آزمایش کرده است.

شرکت PetroChina در کشور چین کارخانه افزودنی سوخت با استفاده از فناوری نانو محصول جدیدی به نام Ghost Nano در شهر تیانجین چین است که محصول مشابه ساخته است.

همچنین در کشور چین محصول نانو افزودنی سوخت شرکت چینی در پکن و با نام LtdYuantong China Beijing Corp نیز توسط انستیتو مواد متخلخل و مکانیک سیالات آکادمی علوم چین، آزمایشگاه نوترون در دانشکده فیزیک هسته‌ای، انستیتو انرژی اتمی چین و انستیتو ملی استاندارد و فناوری ایاالت متحده، به صورت مشترک آزمایش و تأیید شده است. این محصول آلودگی را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهد و تولید نیرو را تا ۱۰ الی ۳۰ درصد در موتور‌های سوخت دیزل افزایش می‌دهد.

این پژوهشگر و مخترع در ادامه گفت: مزیت‌های طرح پژوهشی اجرا شده در پژوهشگاه مواد و انرژی فراهم نمودن دانش فنی و اجرائی مؤثر و تجربه مورد نیاز برای ساخت نمونه‌های مختلف نانوسوخت‌های شامل نانوذرات در محیط پخش شده Dispersion در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی و همچنین امکان توسعه مکمل‌های سوخت پایه دیزل و مازوت برای استفاده در صنایع نیروگاهی، صنایع داخلی و همچنین صنایع حمل و نقل جاده‌ای و ریلی از مزیت‌های این طرح است.

زمزمیان افزود: نمونه‌های محصولات حاصل از فناوری طرح مذکور برای کاهش مصرف سوخت‌های پایه دیزل و مازوت و افزایش کیفیت سوخت و احتراق و کاهش آلایندگی‌های حاصل از احتراق، مانند مونواکسید کربن، SOx و NOx می‌گردد. مواد افزودنی نانو ذرات هیبریدی در سوخت‌های پایه دیزلی و مازوت به صورت مستقیم و یا محصولات مکمل‌های نانوسوخت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وی با اشاره به اینکه این پروژه در تاریخ سوم آبان ماه امسال به شماره ۱۰۵۴۵۰ توسط سازمان ثبت اسناد و املاک کشور ثبت اختراع شده است، گفت: در شرایط فعلی نمونه‌های آزمایشگاهی ساخته شده است و با هماهنگی پژوهشگاه نیرو وابسته به وزارت نیرو و مجوز شرکت مادر تخصصی برق حرارتی در یکی از مراکز تست واقع در ستارخان برق آلستوم- نیروگاه طرشت و موتور احتراق موجود در آن مرکز تست و ارزیابی شده است. همچنین در آزمایشگاه سوخت پژوهشگاه نیرو نیز مورد بررسی و تأیید و گواهی تست قرار گرفته است.

وی اظهار داشت: نتایج تست‌ها در مرکز نیروگاه طرشت و آزمایشگاه سوخت و احتراق پژوهشگاه نیرو به گواهی کمیسیون فنی مرکب از کارشناسان تخصصی شرکت مادر تخصصی نیروی برق حرارتی و دپارتمان تخصصی نانوانرژی پژوهشگاه نیرو مورد ۱۰۰ درصد تأیید قرار گرفته است.

وی افزود: پروژه مذکور با حمایت پژوهشگاه نیرو وابسته به وزارت نیرو و با اعتبار پژوهشی شرکت مادر تخصصی نیروی برق حرارتی و بر اساس تسهیالت اجرائی بند ح تبصره ۹ ماده واحده قانون بودجه کل کشور و در چارچوب سامانه اجرایی تقاضا و عرضه پژوهش و فناوری یا سامانه ساتع زیر نظر دبیرخانه شورای عالی علوم، تحقیقات و فناوری حمایت و اجرا شده است.

زمزمیان خاطر نشان کرد: در حال حاضر به منظور ایجاد بستر توسعه، تکمیل الزامات استاندار‌ها و مجوز‌های توسعه تجاری سازی محصول مکمل نانوسوخت مورد نظر نیاز به حمایت و سرمایه گذاری در راستای تولید محصول است.