استفاده از حلالهای سمی و آتشگیر از مهمترین مسائل مخاطره آمیز در صنایع شیمیایی است. در ضمن ، ورود این حلالها به محیط زیست باعث ایجاد آلاینده های مضر می شود و طبیعتا هزینه های هنگفتی صرف كنترل آنها خواهد شد.
به طور كلی مشكلات ناشی از جداسازی حلالها از محصولات ، بازیافت كامل این حلالها و مخاطرات زیست محیطی از جمله عواملی بودند كه توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهای سبز معطوف كردند. با توجه به اهمیت موضوع و همگام با فناوری های روز دنیا ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت موفق به ساخت حلالهای سبز از گاز طبیعی شده اند.

استفاده از حلالهای سمی و آتشگیر از مهمترین مسائل مخاطره آمیز در صنایع شیمیایی است. در ضمن ، ورود این حلالها به محیط زیست باعث ایجاد آلاینده های مضر می شود و طبیعتا هزینه های هنگفتی صرف كنترل آنها خواهد شد.
به طور كلی مشكلات ناشی از جداسازی حلالها از محصولات ، بازیافت كامل این حلالها و مخاطرات زیست محیطی از جمله عواملی بودند كه توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهای سبز معطوف كردند. با توجه به اهمیت موضوع و همگام با فناوری های روز دنیا ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت موفق به ساخت حلالهای سبز (مایعات یونی) در راستای استفاده از آنها برای جذب گاز
Co2 از گاز طبیعی شدند.


            


امروز وقتی از شیمی صحبت می كنیم ، معمولا همیشه منظورمان علم شیمی در شكل محض آن نیست. واژه شیمی ، بیشتر با كلماتی نظیر محصولات ، صنعت ، شغل ، تجارت ، پیشرفت و خطرات همراه است.
صنایع شیمیایی برای افراد زیادی اشتغال ایجاد كرده اند بنابراین در حیات اجتماعی و اقتصادی جوامع نقش كلیدی دارند. از سوی دیگر بسیاری از فرایندهایی كه از مواد شیمیایی استفاده می كنند ، می توانند اثرهای زیان آوری روی محیط زیست یا سلامتی انسان داشته باشند بنابراین حذف یا كاهش این خطرات تا یك سطح قابل قبول ، مساله ای بسیار مهم است. مطمئنا با كاهش انتشار مواد خطرناك می توان از خطرهای احتمالی مواد شیمیایی كاست.
این كار معمولا با اعمال محدودیت های قانونی در مراحل استفاده ، جابه جایی ، تصفیه و یا دفع مواد شیمیایی انجام می شود اما شیمی سبز به پارامتر اول یعنی زیان آوری مواد شیمیایی می پردازد و به دنبال این است كه خطر ذاتی مواد را كاهش دهد. شیمی سبز بنابر پذیرفته ترین تعریف آن عبارت است از: طراحی ، توسعه و به كارگیری فرایندها و محصولات برای كاهش یا حذف موادی كه برای انسان یا محیط زیست خطرناك هستند.

نسلی جدید از تركیبات شیمیایی

استفاده از حلالهای سمی و آتشگیر از مهمترین مسائل مخاطره آمیز در صنایع شیمیایی است. ورود این حلالها به محیط زیست باعث ایجاد آلاینده های مضر می شود و طبیعتا هزینه های هنگفتی صرف كنترل آنها خواهد شد. مشكلات ناشی از جداسازی حلالها از محصولات ، بازیافت كامل این حلالها و مخاطرات زیست محیطی از جمله عواملی هستند كه توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهای سبز معطوف داشته است.
به گفته دكتر امیر ناصر احمدی ، عضو هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت و مسوول طرح ساخت حلالهای سبز ، افزودن بر آب و دی اكسیدكربن به عنوان حلالهای سبز ، دسته جدیدی از تركیبات شیمیایی با عنوان مایعات یونی با خواص و ویژگی های فوق العاده قادر به ایجاد محیطهای شیمیایی سبز به منظور اجرای فرآیندهای شیمیایی هستند. این تركیبات عموما شامل یك كاتیون حجیم و یك آنیون آلی یا معدنی هستند كه گرچه ماهیت یونی دارند ولی به علت عدم تقارن در ساختار ملكولی شان دارای نقطه ذوب پایین و معمولا در شرایط محیطی به فرم مایع هستند. این كیفیت ایجاد یك محیط قطبی بسیار قوی را می كند كه نتیجه آن معرفی مجموعه جدیدی از حلالهای سبز برای اجرای گروه بزرگی از فرآیندهای شیمیایی است.

جایگزینی مناسب

مهمترین ویژگی های مایعات یونی شامل تغییر در خواص فیزیكی آنها با تغییر آنیون ها و كاتیون ها و متنوع كردن دامنه كاربردی آنها می شود كه این ویژگی این تركیبات را به عنوان حلالهای قابل طراحی معرفی می كند. در ضمن ناچیز بودن فشار بخار مایعات یونی و ایجاد نشدن آلاینده های زیست محیطی ، به حداقل رسیدن ریسك انجام فرآیندهای شیمیایی براساس طبیعت ضد آتشگیر بودن مایعات یونی ، ایجاد نشدن خوردگی و قابل حل بودن محدوده وسیعی از تركیبات آلی و معدنی در مایعات یونی از دیگر ویژگی های این مایعات هستند. به گفته احمدی ، از بهترین جنبه های كاربردی این گونه ها علاوه بر استفاده از آنها به عنوان حلالهای سبز در فرآیندهای شیمیایی می توان به توانایی آنها در فرآیند جذب بویژه جذب گازهای اسیدی و استفاده از آنها به عنوان كاتالیست های سبز با طراحی مدلهای خاص و همین طور عوامل موثر در فرآیندهای جداسازی در سیستم های دوفازی و سه فازی اشاره كرد.احمدی می افزاید: در اجرای این طرح با توجه به ویژگی های مطلوب مایعات یونی ، دستیابی به دانش ساخت آنها به عنوان تركیبات Fine Chemicals با ارزش افزوده بسیار بالا از یك سو و استفاده از آنها در فرآیند تصفیه گازهای طبیعی به صورت یك محیط بدون آلاینده و حذف مسائل خوردگی از سوی دیگر، مورد توجه است.
توجه به انتخاب جایگزین های مناسب برای آمین ها در فرآیندهای تصفیه گاز به صورت جدی از یك دهه پیش از سوی كشورهای انگلستان و هلند آغاز و تلاش برای كاربردی كردن فرآیند همچنان ادامه دارد. همگام با این حركت ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت نیز دستیابی به این فناوری نوین را به منظور جایگزین مواد شیمیایی پرمصرف در صنعت به منظور كاهش آلاینده ها ، حذف مسائل خوردگی ناشی از آمین ها و همین طور كاهش مصرف انرژی مورد توجه خاص قرار داده اند. با امكان جایگزینی آمین ها با مایعات یونی ویژه و جذب گاز
CO2 ، از یك سو افزایش ظرفیت پالایشگاه های گاز كشور و كاهش مصرف انرژی مورد نظر و از سوی دیگر با بازیافت كامل CO2 از این تركیبات امكان استفاده مجدد از آنها مطرح است.

همگام با فناوری روز دنیا

در این طرح ، ساخت مایعات یونی با كاربردهای خاص ، امكان كاربرد مایعات یونی به عنوان حلال سبز در فرایند تصفیه گاز طبیعی و ایجاد محیطهای شیمیایی سبز و همین طور افزایش مقیاس تولید این تركیبات مورد توجه است.
این طرح پس از مطالعات اولیه از اواسط سال 84 در پژوهشگاه صنعت نفت آغاز و همگام با موضوعات و فناوری های روز دنیا مراحل تحقیقاتی آن دنبال می شود. نتایج به دست آمده حاكی از دستیابی به دانش ساخت این تركیبات با فناوری و تجهیزات داخلی هستند و رفتار بسیار مناسبی از آنها در فرآیند جذب گاز
CO2 از گازهای طبیعی داخل كشور ملاحظه شده است. این طرح با حمایت مركز تحقیق و توسعه شركت ملی نفت ایران آغاز و در حال تكوین است. نتایج به دست آمده از طرح تاكنون به صورت ثبت اختراع بین المللی در حال تدوین نهایی است.
احمدی در پایان می افزاید: در فازهای بعدی ، طرح ساخت مایعات یونی جدید با خواص ویژه و همین طور افزایش مقیاس آنها و عملیاتی كردن جداسازی گازهای اسیدی از گاز طبیعی كشور مورد توجه است.

بحران آلودگی محیط زیست جدی است

محیط زیست ، تمام چیزهایی است كه در اطراف ما وجود دارند و روی آنها تاثیر می گذاریم و آنها نیز ما را متاثر می سازند. اكوسیستم های خشكی و دریایی ، گونه های مختلف حیات ، دریاها و رودخانه ها ، تالاب ها ، جنگلها و مراتع از عناصر تشكیل دهنده محیط زیست طبیعی به شمار می روند و هر یك به گونه ای در ایجاد شرایط پایداری حیات موثر واقع می شوند. در واقع طبیعت زنده محیط زیست ما ، قسمتی از كشور ماست. این در حالی است كه ما بر اثر بهره برداری غیراصولی از منابع طبیعی ، در نابودی فرهنگ و تمدن خود نقش مهمی داریم.
در این میان اصل حفظ و حمایت از منابع طبیعی كشور و اشاعه فرهنگ زیست محیطی ، یك وظیفه ملی است و امروزه ملاحظات زیست محیطی جایگاه ویژه ای در رابطه با فعالیت های مرتبط با انرژی در دنیا كسب كرده است.
واقعیت این است كه خسارت و تخریب محیط زیست بیش از این به وسیله جوامع و دولتها جدی تلقی نمی شد اما بحران آلودگی محیط زیست جهانی بویژه از نیمه دوم قرن بیستم موجب شد دانشمندان اعتقاد پیدا كنند كه اگر توسعه و حفاظت محیط زیست با یكدیگر همسو و سازگار نشوند ، تداوم حیات و زندگی روی كره زمین برای نسل آینده امكان پذیر نخواهد بود. در این میان ، صنایع شیمیایی برای افراد زیادی اشتغال ایجاد كرده اند و بنابراین در حیات اجتماعی و اقتصادی جوامع نقش كلیدی دارند اما بسیاری از فرایندهایی كه از مواد شیمیایی استفاده می كنند ، می توانند اثرهای زیان آوری روی محیط زیست یا سلامتی انسان داشته باشند بنابراین حذف یا كاهش این خطرات تا یك سطح قابل قبول ، مساله ای بسیار مهم است.

 

منبع   :  chemical-engineering.parsfa.com