نانوتكنولوژي در خدمت صنعت نفت

فناوري نانو مي­تواند اثرات قابل توجهي در صنعت نفت داشته باشد، در مطلب زير بعد از اشاره به برخي از اين تأثيرات، تعدادي از كاربردهاي فناوري نانو در صنعت نفت بويژه در بحث آلودگي محيط زيست و نيز سنسورهاي نانو به طور مختصر معرفي گرديده است:

 

مقدمه
هنگامي كه ريچارد اسملي ( Richard Smally ) برندة جايزة نوبل، بالك مينسترفلورسنس را در سال ۱۹۸۵ در دانشگاه رايس كشف نمود،‌ انتظار اندكي داشت كه تحقيق او بتواند صنعت نفت را متأثر سازد. سازمان انرژي آمريكا ( DOE ) سرمايه‌گذاري خود را در قسمت فناوري نانو با ۶۲ درصد افزايش داد تا مطالعات لازم در زمينة‌ موادي با نام‌هاي باكي‌بال‌ها ( Bulky Balls ) و باكي‌تيوب‌ها ( Bulky Tubes )‌ استوانه‌هاي كربني كه داراي قطر متر مي‌باشند صورت گيرد. نانولوله‌هاي كربني با وزني در حدود وزن فولاد، صد برابر مستحكم ­ تر از آن بوده، داراي رسانش الكتريكي معادل با مس و رساني گرمايي هم ارز با الماس مي‌باشند. نانوفيلترها مي‌توانند به جداسازي مواد در ميدان‌هاي نفتي كمك كنند و كاتاليست‌هاي نانو مي‌توانند تأثير چندين ميليارد دلاري در فرآيند پالايش به‌دنبال داشته باشند. از ساير مزاياي نانولوله‌هاي كربني مي‌توان به كاربرد آن‌ها در تكنولوژي اطلاعات (‌ IT ) نظير ساخت پوشش‌هاي مقاوم در مقابل تداخل‌هاي الكترومغناطيسي، صفحه‌هاي نمايش مسطح، مواد مركب جديد و تجهيزات الكترونيكي با كارآيي زياد اشاره نمود.
علم نانو يك تحول بزرگ در مقياس بسيار كوچك بسياري از محققان و سياستمداران جهان معتقدند كه علم نانو مي‌تواند تحولات اساسي در صنعت جهاني ايجاد نمايد صنعت نفت نيز از پيشرفت اين تكنولوژي بهره‌مند خواهد گشت.
علم نانو مي‌تواند به بهبود توليد نفت و گاز با تسهيل جدايش نفت وگاز در داخل مخزن كمك نمايد. اين كار با درك بهتر فرآيندها در سطوح مولكولي امكانپذير مي‌باشد.
با توجه به اينكه نانو مربوط به ابعادي در حدود متر مي‌باشد، نانوتكنولوژي به مفهوم ساخت مواد و ساختارهاي جديد توسط مولكول‌ها و اتم‌ها در اين مقياس مي‌باشد.
خوشبختانه كاربردهاي عملي نانو در صنعت نفت جايگاه‌ ويژه‌اي دارند. نانوتكنولوژي ديدگاه‌هاي جديد جهت استخراج بهبوديافتة نفت فراهم كرده است. اين تكنولوژي به جدايش موثرتر نفت و آب كمك مي‌كند . با افزودن موادي در مقياس نانو به مخزن مي‌توان نفت بيشتري آزاد نمود. همچنين مي‌توان با گسترش تكنيك‌هاي اندازه‌گيري توسط سنسورهاي كوچك،‌ اطلاعات بهتري دربارة مخزن بدست آورد.

مواد نانو
صنعت نفت تقريباً در تمام فرآيندها احتياج به موادي مستحكم و مطمئن دارد. با ساخت موادي در مقياس نانو مي‌توان تجهيزاتي سبكتر، مقاومتر و محكم‌تر از محصولات امروزي توليد نمود. شركت نانوتكنولوژي GP در هنگ‌كنگ يكي از پيشگامان توسعة كربيد سيليكون، يك پودر سراميكي در ابعاد نانو مي‌باشد.
با استفاده از اين پودرها مي‌توان مواد بسيار سختي توليد نمود. اين شركت در حال حاضر مشغول مطالعه و تحقيق بر روي ساير مواد مركب مي‌باشد و معتقد است كه مي‌توان با نانوكريستال‌ها تجهيزات حفاري بادوامتر و مستحكم‌تري توليد كرد. همچنين متخصصان اين شركت يك سيال جديد حاوي ذرات و نانوپودرهاي بسيار ريز توليد نموده‌اند كه به‌طور قابل توجهي سرعت حفاري را بهبود مي‌بخشد. اين مخلوط آسيب‌هاي وارده به ديوارة مخزن در چاه را حذف نموده و قابليت استخراج نفت را افزايش مي‌بخشد.

آلودگي
آلودگي توسط مواد شيميايي و يا گازهاي آلاينده يك مبحث بسيار دشوار در توليد نفت و گاز مي‌باشد. نتايج بدست‌آمده از تحقيقات دانشمندان حاكي از آن است كه نانوتكنولوژي مي‌تواند تا حد مطلوبي به كاهش آلودگي كمك كند. در حال حاضر فيلترها و ذراتي با ساختار نانو در حال توسعه مي‌باشند كه مي‌توانند تركيبات آلي را از بخار نفت جدا سازند. اين نمونه‌ها عليرغم اينكه اندازه‌اي در حدود چند نانومتر دارند، داراي سطح بيروني وسيعي بوده و قادر به كنترل نوع سيال گذرنده از خود مي‌باشند. همچنين كاتاليست‌هايي با ساختار نانو جهت تسهيل در جداسازي سولفيد هيدروژن، آب، مونوكسيدكربن، و دي‌اكسيد كربن از گاز‌طبيعي در صنعت نفت بكار گرفته مي‌شوند. در حال حاضر مطالعاتي بر روي نمونه‌هايي از خاك رس در ابعاد نانو و جهت تركيب با پليمرهايي صورت مي‌پذيرد كه بتوانند هيدروكربن‌ها را جذب نمايند. بنابراين مي‌توان باقيمانده‌هاي نفت را از گل حفاري جدا نمود.

سنسورهاي هيدروژن خود تميز كننده
خواص فوتوكاتاليستي نانوتيوب‌هاي تيتانيا در مقايسه با هر فرمي از تيتانيا بارزتر مي‌باشد، بطوري‌كه آلودگي‌هاي ايجادشده تحت تابش اشعة ماوراء بنفش به‌طور قابل توجهي از بين مي‌روند. تا اينكه سنسورها بتوانند حساسيت اصلي خود نسبت به هيدروژن را حفظ نمايد. تحقيقات انجام‌گرفته در اين زمينه حاكي از آن است كه نانوتيوب‌هاي تيتانيا داراي يك مقاومت الكتريكي برگشت‌پذير مي‌باشند، بطوري‌كه اگر هزار قطعه از آن‌ها در مقابل يك ميليون‌ اتم هيدروژن قرار بگيرند، مقاومت الكتريكي آن در حدود يكصد ميليون درصد افزايش مي‌يابد.
سنسورهاي هيدروژن بطور گسترده‌اي در صنايع شيميايي، نفت و نيمه‌رساناها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از آنها جهت شناسايي انواع خاصي از باكتري‌هاي عفونت‌زا استفاده مي‌گردد. به‌ هر حال محيط‌هايي نظير تأسيسات و پالايشگاه‌هاي نفتي كه سنسورهاي هيدروژن از كاربردهاي ويژه‌اي برخوردار مي‌باشند، مي‌توانند بسيار آلوده و كثيف باشند اين سنسورهاي هيدروژن نانوتيوب‌هاي تيتانيا هستند كه توسط يك لاية غيرپيوسته‌اي از پالاديم پوشانده شده‌اند. محققان اين سنسورها را به مواد مختلفي نظير اسيد استريك ( يك نوع اسيد چرب )‌، دود سيگار و روغن‌هاي مختلفي آلوده نمودند و سپس مشاهده كردند كه تمام اين آلوده‌كننده‌ها در اثر خاصيت فوتوكاتاليستي نانوتيوب‌ها از بين مي‌روند. حد نهايي آلودگي‌ها زماني بود كه دانشمندان اين سنسورها را در روغن‌هاي مختلفي غوطه‌ور ساخته و سنسورها توانستند خواص خود را بازيابند. محققان سنسورها را در دماي اتاق به مقدار هزار قطعه در مقابل يك ميليون ‌اتم هيدروژن در معرض اين گاز قرار دادند و مشاهده نمودند كه در طرح‌هاي اولية سنسور مقاومت الكتريكي آن به ميزان ۱۷۵۰۰۰ درصد تغيير مي‌كند. سپس سنسورها را توسط لايه‌اي به ضخامت چندين ميكرون از روغن موتور پوشاندند تا بطور كلي حساسيت آن‌ها نسبت به هيدروژن از بين برود. سپس اين سنسورها را در هواي عادي به ‌مدت ۱۰ ساعت در معرض نور ماوراء بنفش قرار دادند و پس از يك ساعت مشاهده نمودند كه سنسورها مقدار قابل توجهي از حساسيت خود را بدست آورده‌ و پس از گذشت ۱۰ ساعت تقريباً بطور كامل به وضعيت عادي خود بازگشتند.
عليرغم قابليت بازگشتي بسيار مناسب اين سنسورها نمي‌توانند پس از آلودگي به انواع خاصي از آلوده‌كننده‌ها حساسيت خود را باز يابند براي مثال روغن WQ -40 به علت دارابودن مقداري نمك خاصيت فوتوكاتالسيتي نانوتيوب‌ها را تا حد زيادي از بين مي‌برد.
با افزودن مقدار اندكي از فلزات مختلف نظير قلع، طلا، نقره، مس و نايوبيم، يك گروه متنوعي از سنسورهاي شيميايي بدست مي‌آيند. اين فلزات خاصيت فوتوكاتاليستي نانوتيوب‌هاي تيتانيا را تغيير مي‌دهند. به هر حال سنسورها در يك محيط غيرقابل كنترل در دنياي واقعي توسط مواد گوناگوني نظير بخار‌هاي آلي فرار، دودة كربن و بخارهاي نفت و همچنين گرد و غبار آلوده مي‌گردند. قابليت خودپاك‌كنندگي اين سنسورها طول عمر آن‌ها را افزايش و از همه مهمتر خطاي آنها را كاهش مي‌دهد.

سنسورهاي جديد در خدمت بهبود استخراج نفت
براساس آخرين اطلاعات چاپ شده توسط سازمان انرژي آمريكا، استخراج نفت در حدود دو سوم از چاه‌هاي نفت آمريكا اقتصادي نمي‌باشد. با توجه به دما و فشار زياد در محيط‌هاي سخت زيرزميني، سنسورهاي قديمي الكتريكي و الكترونيكي و ساير لوازم اندازه‌گيري قابل اعتماد نمي‌باشند و در نتيجه شركت‌هاي استخراج‌ كنندة‌ نفت در تهية ‌اطلاعات لازم و حساس جهت استخراج كامل و مؤثر نفت از مخازن با برخي مشكلات مواجه مي‌باشند.
در حال حاضر محققان در آزمايشگاه فوتونيك دانشگاه صنعتي ويرجينيا در حال توسعة يك‌سري سنسورهاي قابل اعتماد و ارزان از فيبرهاي نوري جهت اندازه‌گيري فشار، دما، جريان نفت و امواج آكوستيك در چاه‌هاي نفت مي‌باشند. اين سنسورها به‌علت مزايايي نظير اندازة كوچك ،‌ايمني در قبال تداخل الكترومغناطيسي ، قابليت كارآيي در فشار و دماي بالا و همچنين محيط‌هاي دشوار، مورد توجه بسيار قرار گرفته‌اند. از همه مهم‌تر اينكه امكان جايگزيني و تعويض اين سنسورها بدون دخالت در فرآيند توليد نفت و باهزينة‌ مناسب فراهم مي‌باشد. در حال حاضر عمل جايگزيني و تعويض سنسورهاي قديمي در چاه‌هاي نفت ميليون‌ها دلار هزينه در پي دارد. سنسورهاي جديد از نظر توليد بسيار مقرون ‌به صرفه بوده و اندازه‌گيري‌هاي دقيق‌تري ارائه مي‌دهند.
انتظار مي‌رود كه تكنولوژي اين سنسورها توليد نفت را با ارائه اندازه‌گيري‌هاي دقيق و قابل اعتماد و كاهش ريسك‌هاي همراه با اكتشاف و حفاري نفت بهبود بخشد. همچنين سنسورهاي جديد به‌علت برخي كاربردهاي ويژه نظير استخراج دريايي و افقي نفت، جايي كه بكاربستن سنسورهاي قديمي در چنين شرايطي بسيار مشكل مي‌باشد، از توجه ويژه‌اي برخوردارند. 

 

تهیه شده توسط : تیم صنعت پردیس فناوری کیش ( برای اطلاع از دوره های صنعت ما بر روی کلمه صنعت کلیک نمایید .)

54 دیدگاه

  • Viagra Generic / ژوئن 4, 2020 در تاریخ 8:21 ق.ظ

    viagra vs cialis viagra without a doctor prescription 150 mg
    buy generic cialis online uk

  • ClintonSlard / ژوئن 3, 2020 در تاریخ 9:51 ب.ظ

    viagra samples from pfizer generic viagra
    how to order levitra

  • ClintonSlard / ژوئن 3, 2020 در تاریخ 11:48 ق.ظ

    free viagra cost of viagra per pill
    can cialis pills be cut

  • Herbertbop / می 30, 2020 در تاریخ 1:15 ق.ظ

    how does cialis work
    http://tadalafilprof.com

  • Herbertbop / می 29, 2020 در تاریخ 3:12 ب.ظ

    walgreens price for cialis 20mg
    http://tadalafilprof.com

  • DonaldJeags / می 24, 2020 در تاریخ 4:27 ق.ظ

    generic viagra india 100mg generic viagra

  • DonaldJeags / می 23, 2020 در تاریخ 6:46 ب.ظ

    viagra erection cheap viagra

  • VirgilAdert / می 13, 2020 در تاریخ 4:49 ق.ظ

    cialis for sale in us
    viagra pills

  • VirgilAdert / می 12, 2020 در تاریخ 9:39 ب.ظ

    buy viagra professional online
    viagra online

  • VirgilAdert / می 12, 2020 در تاریخ 2:36 ب.ظ

    buy bayer levitra
    generic viagra

  • VirgilAdert / می 12, 2020 در تاریخ 7:34 ق.ظ

    buying cialis online canada
    sildenafil

  • VirgilAdert / می 12, 2020 در تاریخ 12:23 ق.ظ

    buy cialis tadalafil
    sildenafil

  • VirgilAdert / می 11, 2020 در تاریخ 4:53 ب.ظ

    can cialis pills split
    viagra without a doctor prescription

  • VirgilAdert / می 11, 2020 در تاریخ 9:36 ق.ظ

    order viagra
    how long for viagra to take effect

  • VirgilAdert / می 11, 2020 در تاریخ 2:28 ق.ظ

    where can i buy cialis in the uk
    buy sildenafil

  • VirgilAdert / می 10, 2020 در تاریخ 7:13 ب.ظ

    cheap viagra super active 100mg
    sildenafil

  • VirgilAdert / می 10, 2020 در تاریخ 12:08 ب.ظ

    cialis at discount price
    viagra without doctor prescription

  • VirgilAdert / می 10, 2020 در تاریخ 5:04 ق.ظ

    how to buy a viagra
    viagra pills

  • VirgilAdert / می 9, 2020 در تاریخ 9:44 ب.ظ

    where to buy levitra
    sildenafil

  • VirgilAdert / می 9, 2020 در تاریخ 2:37 ب.ظ

    viagra cheap online
    buy sildenafil

  • VirgilAdert / می 9, 2020 در تاریخ 7:26 ق.ظ

    do you have to be 18 to buy viagra
    sildenafil

  • Donaldglact / می 8, 2020 در تاریخ 5:08 ق.ظ

    cialis 20 mg film-coated tablets tadalafil http://hydroxychloroquine24.com – buy plaquenil cheap viagra no prescription needed

  • Donaldglact / می 7, 2020 در تاریخ 2:53 ب.ظ

    cialis forum where to buy http://kaletra24.com – Ritonavir 50 mg and Lopinavir 200 mg order cialis online pharmacy

  • Donaldglact / می 7, 2020 در تاریخ 7:52 ق.ظ

    safe place order viagra online http://zithazi.com – zithromax online cialis sale manila

  • Donaldglact / می 7, 2020 در تاریخ 12:38 ق.ظ

    buy generic cialis europe http://aralenph.com – buy chloroquine online cialis online canada

  • Donaldglact / می 6, 2020 در تاریخ 5:20 ب.ظ

    order cialis no prescription online http://hydroxychloroquine24.com – hydroxychloroquine 200 mg price in india cialis tabletas for sale

  • Donaldglact / می 6, 2020 در تاریخ 10:06 ق.ظ

    old do u have buy viagra http://kaletra24.com – cheap kaletra cheap cialis china

  • Donaldglact / می 6, 2020 در تاریخ 2:56 ق.ظ

    quality cheap meds pills cialis http://tadal24ph.com – buy cialis cheap cialis viagra online

  • Donaldglact / می 5, 2020 در تاریخ 7:30 ب.ظ

    buy generic levitra no prescription http://alexa24ph.com – viagra online order generic levitra

  • Donaldglact / می 5, 2020 در تاریخ 12:17 ب.ظ

    levitra cheap canada http://hydroxychloroquine24.com – plaquenil for sale viagra sale pretoria

  • Donaldglact / می 5, 2020 در تاریخ 5:06 ق.ظ

    cheap viagra australia http://aralenph.com – alaren price no prescription viagra

  • Donaldglact / می 4, 2020 در تاریخ 9:39 ب.ظ

    buy levitra online australia http://kaletra24.com – Ritonavir buy viagra yahoo answers

  • Donaldglact / می 4, 2020 در تاریخ 2:25 ب.ظ

    shelf life cialis pills http://alexa24ph.com – buy viagra cialis professional

  • Donaldglact / می 4, 2020 در تاریخ 7:13 ق.ظ

    cheapest cialis on the internet http://hydroxychloroquine24.com – buy hydroxychloroquine online buy real cialis online

  • Elmerescam / آوریل 30, 2020 در تاریخ 11:29 ق.ظ

    viagra buy thailand https://www.sildwithdoctorprescription.com viagra walmart

  • Vernongor / آوریل 23, 2020 در تاریخ 7:34 ق.ظ

    buy viagra walgreens buy generic viagra viagra sale bristol

  • Williamgaisy / آوریل 21, 2020 در تاریخ 6:16 ب.ظ

    viagra soft tabs cheap click here blood pressure pills cialis

  • Robertbug / آوریل 21, 2020 در تاریخ 6:54 ق.ظ

    viagra walgreens order cialis do i need a prescription to order viagra online

  • RogelioQuomo / آوریل 20, 2020 در تاریخ 9:41 ق.ظ

    viagra buy mastercard cheap narcotic pain meds online order generic cialis in canada

  • StevAdvisk / ژانویه 18, 2020 در تاریخ 11:00 ب.ظ

    Priligy Torrinomedica Antibiotics Amoxicillin Resistant Bacteria Can Amoxicillin Cause Drug Induced Rhinitis Buy Cialis Viagra Kaufen Niederlande Propecia Tinnitus Hair Loss Viagra Alle Erbe Naturale

  • KelKith / دسامبر 17, 2019 در تاریخ 8:24 ق.ظ

    Acheter Cialis Pharmacie Ligne Viagra E Gay Effects Of Amoxicillin cialis 5mg best price Viagra Rs Commander Du Levitra Cacdian Pharmacies Anitbiotics

  • KelKith / نوامبر 5, 2019 در تاریخ 2:38 ق.ظ

    Propecia 20mg Online tadalafil cialis from india Cialis Prices Target Viagra Preis Kaufen Cephalexin And Tendons

  • KelKith / اکتبر 27, 2019 در تاریخ 1:30 ق.ظ

    Viagra 88 Keys Lyrics Clomid C Est Quoi Bebe cialis Online cialis generika kaufen Cialis Nebenwirkungen 5mg

  • LesChow / جولای 13, 2019 در تاریخ 12:28 ب.ظ

    Achat Cialis Pharmacie viagra Viagra Kaufen Erfahrung

  • AustTearie / جولای 12, 2019 در تاریخ 6:09 ق.ظ

    Donde Puedo Comprar Cytotec Sin Receta buy antabuse online discount Allergy To Amoxicillin Can I Order Synthroid Over The Internet

  • LesChow / ژوئن 29, 2019 در تاریخ 4:55 ب.ظ

    Viagra Cialis Farmaci buy cialis online Propecia Effets Secondaires Ampicillin Uses

  • LesChow / ژوئن 16, 2019 در تاریخ 12:29 ق.ظ

    Cheap Amoxicillin Without A Prescription Online Lasix Proscar Propecia Dosage online pharmacy Cialis 5 Mg Posologia Pharmacy Cadia Cialis

  • AustTearie / ژوئن 7, 2019 در تاریخ 2:00 ب.ظ

    Viagra Prescription Online Compra Levitra Online Propecia Usos cialis no prescription Lybrel Birth Control Buy

  • LesChow / ژوئن 1, 2019 در تاریخ 10:31 ب.ظ

    Levitra Cuando Tomar mail order pharmacy levitra Comprare Viagra Torino Propecia Configuracion Cialis Tempo Di Azione

  • AustTearie / می 13, 2019 در تاریخ 9:33 ق.ظ

    Propecia Front Receding Hairline Acheter Viagra Sur Le Net 5mg Generic Cialis In Australia viagra Buying Generic Fluoxetine In Internet Propecia Without Prescription

  • dry mouth / آوریل 22, 2019 در تاریخ 1:12 ب.ظ

    The best foods are vegetable soups (no tomatoes, potatoes or eggplant) with spices,
    (cardamom, cumin, coriander, fennel, black pepper, turmeric, etc.

    Other than this, proper baby medicines are utilized to conserve the health in the kids.
    Some of the other common drinks children consume include fruit
    juice, cordials and soft drink.

  • AustTearie / آوریل 18, 2019 در تاریخ 11:12 ب.ظ

    Online Amoxicillin Order Zithromax Diarrhea Treatment viagra Online Apotheke Viagra 100mg No Prescretion My Canada Pharmecy

  • fatty acids / فوریه 16, 2019 در تاریخ 6:33 ق.ظ

    Since nine calories is found in 1 gram of fat, you’ll need to consume 44 to 66 grams each day to the average person. MAPS not just treats children in distress with delicate care but relates to the anguish and
    anxiety of the parent getting through a child under chronic condition. Although botox injections solution was helpful (if to some degree ghoulish),
    there was two significant disadvantages: 1.

  • دکتر نعمتی / اکتبر 15, 2018 در تاریخ 8:57 ق.ظ

    با سلام
    بنده در یک هلدینگ انرژی مشغول فعالیت هستم.
    به دنبال اطلاعات در مورد نقش نانو در صنعت پالایش نفت هستیم.
    آیا در جایی از دنیا نمونه های عملی اجرا شده است؟

    با تشکر
    نعمتی

موبایلتو شارژ کن