تولید فیلتر جداسازی آب و روغن با فناوری نانو

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور (INSF)، یکی از دغدغه‌های همیشگی محققان، رفع چالش‌های پیش روی پیشرفت صنعت است. از این رو، صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور هم توجه ویژه‌ای برای حمایت از طرح‌های دارد که با هدف حل چالش‌های صنعت، مطرح می‌شوند.

المیرا ولایی با مدرک دکتری تخصصی مهندسی شیمی از دانشگاه علم و صنعت و کارشناسی ارشد مهندسی شیمی - طراحی فرآیند‌ها از دانشگاه سهند تبریز طرح ساخت سامانه جداسازی آب و روغن با استفاده از فیلتر‌های با پوشش‌های نانوساختار با ترشوندگی خاص را ارائه کرده است.

این محقق که مدرک کارشناسی مهندسی شیمی خود را از دانشگاه محقق اردبیلی دریافت کرده است، درباره طرح توضیح داد: در بسیاری از صنایع حجم بسیار بالای پسماند‌های روغنی تولید می‌شود که این موضوع به یک آلودگی مرسوم در جهان تبدیل شده است و در حال حاضر یک نگرانی جدی جهانی به حساب می‌آید.

وی افزود: علاوه بر این، نشتی و جاری شدن روغن در طول حمل دریایی یا تولید نفت یک معضل مهم برای محیط و اکوسیستم دریا به حساب می‌آید؛ بنابراین جداسازی و خالص‌سازی آب از آلودگی‌های روغنی ایجاد شده موضوع چالش برانگیز در سال‌های اخیر بوده که نیازمند ایده‌ها و تکنیک‌های علمی جدید است. به همین دلیل تقاضای زیادی برای توسعه روش‌های مؤثر و ارزان قیمت برای حذف انواع آلاینده‌های آلی از سطح آب و از بین بردن آلودگی‌های نفتی و روغنی از پساب صنعتی و پالایشگاهی به وجود آمده است.

ولایی در ادامه تأکید کرد: جداسازی آب و روغن از مخلوط‌های آب و روغن یکی از مسائل چالش برانگیز در سال‌های اخیر بوده است. تخلیه روغن به محیط زیست منجر به بسیاری از مشکلات زیست محیطی و آسیب رسیدن به اکوسیستم طبیعی می‌شود. از سوی دیگر به‌علت اشتعال‌پذیری روغن و احتمال تجزیه آن به سایر مواد شیمیایی مضر منجر به ایجاد آلودگی‌های ثانویه زیست محیطی، خطرات برای موجودات زنده و نهایتاً سلامتی بشر می‌شود.

این محقق در ادامه گفت: از مشکلات دیگر، مواد شیمیایی مختلفی است که در فرایند شست‌وشو و تمیز کردن آلاینده‌های روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد منجر به ایجاد آلودگی‌های محیط زیست می‌شوند.

وی گفت: صرف نظر از آلودگی‌های زیست محیطی و مخاطرات اکولوژیکی، گروه وسیعی از فرایند‌های شیمیایی نیازمند جداسازی روغن‌ها یا چربی‌ها از محیط‌های آبی هستند که کمبود آب در بسیاری از مناطق خشک تقاضا برای توسعه تکنولوژی مؤثرتر برای جداسازی آب و روغن را بیشتر کرده است. از سوی دیگر امکان بازیافت روغن و استفاده مجدد از آن در بسیاری از صنایع نیاز به توسعه تکنولوژی‌های جدید و کارآمدتر را بیشتر نشان می‌دهد.

ولایی درباره اهداف انجام این طرح گفت: هدف اصلی از این طرح ساخت و توسعه فیلتر‌های آب و روغن با ترشوندگی خاص با ساختار‌های سلسه مراتبی متشکل از نانوساختار‌های اکسید فلزی است که قابل استفاده برای جداسازی هر دو نوع مخلوط‌های غیر قابل امتزاج آب و روغن و مخلوط‌های امولسیونی است. در این طرح سعی شده زیرساخت‌های اساسی جهت توسعه این نوع فیلتر‌ها در مقیاس‌های نیمه صنعتی مورد بررسی قرار گرفته و چالش‌های اساسی جهت ورود آن‌ها به بازار‌های هدف شناسایی شده و در صورت امکان جداکننده‌های مبتنی بر این نوع فیلتر‌ها در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شود.

وی اضافه کرد: از اهداف دیگر این طرح می‌توان به شناسایی بازار‌های هدف اشاره کرد که علاوه بر استفاده از این نوع فیلتر‌ها در فرایند‌های تصفیه پساب مثل صنایع نیروگاهی برای تصفیه روغن ترانس و صنایع کشتیرانی نیز استفاده شود.

این محقق و پژوهشگر در ادامه تصریح کرد: ۱۵ اردیبهشت ماه ۹۹ طرح را به سامانه صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور ارسال کردم که پس از گذراندن فرایند، در آذرماه همان سال تصویب شد، ولی به دلیل مشکلاتی که همه‌گیری کرونا ایجاد کرد، این پروژه سه سال طول کشید و در انتها توانستم مطابق تعهد تا سال ۱۴۰۱ به اتمام برسانم.

وی در پایان خاطر نشان کرد: جداسازی آب و روغن در صنایع به دو منظور تصفیه روغن و تصفیه آب انجام می‌گیرد. به همین دلیل این محصول کاربرد‌های بسیاری در صنایع مختلف از جمله پالایشگاه، پتروشیمی و نیروگاه‌ها دارد و می‌توان از فیلتر با ترشوندگی خاص به منظور حذف روغن از پساب‌های خروجی و تصفیه روغن به هدف استفاده مجدد آن در واحد‌های پالایشگاهی، پتروشیمی و نیروگاهی استفاده کرد. بررسی عملکرد این فیلتر‌ها برای تصفیه نمونه پساب‌های صنعتی و پیدا کردن چالش‌های مسیر تجاری‌سازی آن‌ها می‌تواند از نکات برجسته این طرح باشد.