سامانه‌ بهینه‌سازی سوخت در نیروگاه‌های برق در ایران ساخته شد

عضو هیأت علمی دانشگاه تهران با همکاری شرکت مدیریت تولید نیروگاه‌های برق استان سیستان و بلوچستان، با ایجاد یک سامانه‌ نانوجذبی موفق به بهینه‌سازی سوخت مورد استفاده در نیروگاه‌های برق شد.

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری ایسکانیوز، امروزه به دلیل پیشرفت سریع تکنولوژی و نیاز روز افزون به تولید انرژی، سعی بر این است که با به کار گیری فناوری های جدید به تولید هر چه بیشتر الکتریسیته پاک و ارزان دست یابیم. در این زمینه فناوری نانو نقش بسزایی در بهبود عملکرد قسمت ها ی مختلف نیروگاه‌ها ایفا می کند.

بنابراین بحث نانوتکنولوژی یکی از رایج ترین مباحث در مجامع علمی دنیاست و کشورهایی که نتوانند در این فناوری موقعیت مناسبی به دست آورند، در آینده در بسیاری زمینه‌ها از گردونه رقابت اقتصادی خارج می شوند؛ چرا که از جمله مهمترین شاخصه های قابلیت اقتصادی در آینده، توانایی خروج موفقیت آمیز از بحران انرژی است و از نانوتکنولوژی به منزله سلاحی جدید برای مقابله با این بحران یاد می‌شود.

امروزه از طرفی به دلیل کاهش یافتن منابع اولیه انرژی های فسیلی در دنیا و از طرف دیگر به دلیل ایجاد آلودگی های شدید زیست محیطی در اثر افزایش مصرف این منابع، توجه خاصی به منابع جدید تامین انرژی مانند انرژی های خورشیدی، بادی و … می شود. از سوی دیگر، نانو تکنولوژی، به سبب بهبود کیفی ابزارها، مصرف کمتر مواد اولیه، مصرف کمتر انرژی، کاهش تولید مواد زائد و افزایش سرعت تولید در کشورهای پیشرفته به عنوان مهمترین روش تولید و ساخت این ابزارها، مطرح است. همچنین به کمک این فناوری گام‌های موثری در جهت کاهش آلودگی زیست محیطی حاصل از سوختهای فسیلی، برداشته شده است.

در همین راستا در یک پژوهش کاربردی که به درخواست مدیریت تولید نیروگاه‌های برق استان سیستان و بلوچستان و توسط پژوهشگران پردیس ابوریحان دانشگاه تهران انجام شده‌است، سوخت مازوت مصرفی این نیروگاه به کمک فناوری نانو بهینه‌سازی شد. گزارش‌ها حاکی از کاهش 80درصدی و همزمان گازهای آلاینده SOx و NOx ناشی از احتراق سوخت مازوت نانوساختار و به‌کارگیری سامانه‌ی نانوجذبی نسبت به احتراق مازوت معمولی است.

شهریار کوراوند، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران و مجری طرح، با بیان این مطلب که نیروگاه‌ها بیش از 30درصد روزهای سال را از مازوت (نفت کوره) به‌عنوان سوخت جهت تولید برق استفاده می‌کنند، افزود: « بر اساس آمار نیروگاه‌ها نقش 15درصدی در ایجاد آلودگی هوا بر عهده دارند. از سوی دیگر، مصرف سوخت مازوت آلایندگی بسیار بالایی را برای محیط‌زیست ایجاد می‌کند، تا جایی که مصرف آن جز در مواقع ضروری، ممنوع شده‌ است. در طرح حاضر تلاش کردیم با بهره‌گیری از فناوری نانو، گازهای آلاینده‌ حاصل از احتراق سوخت مازوت در نیروگاه‌های برق را در حد مطلوب استانداردهای جهانی کاهش دهیم.»

وی ادامه داد: « به دلیل عدم توانایی شبکه‌ سراسری گاز برای تأمین گاز مورد نیاز برای ایام سال خصوصاً در زمستان و همچنین اختلاف در تولید و مصرف گاز، شرایطی برای نیروگاه‌ها ایجاد می‌شود که از سوخت آلاینده‌ی مازوت استفاده کنند. با استفاده از نتایج این طرح، نگرانی‌ها بابت آلایندگی این سوخت برطرف شده و در سایر صنایع نیز می‌توان از این سوخت استفاده کرد.»

کوراوند تصریح کرد: « با ایجاد یک ساختار نانو امولسیونی متشکل از قطرات نانویی آب درون قطرات مازوت و ساخت یک سامانه‌ جذبی موفق به کاهش آلایندگی مازوت شدیم. هنگامی‌که قطرات سوخت محتوی نانوقطرات آب وارد محفظه‌ احتراق می‌شوند، دمای بالای محفظه موجب می‌شود تا نانوقطرات آب منبسط شوند؛ این انبساط منجر به متلاشی شدن قطرات سوخت به قطرات بسیار ریزتر می‌شود که احتراق کامل‌تر سوخت مازوت را در پی خواهد داشت.»

در این تحقیق علاوه بر استفاده از ساختار نانوامولسیونی، از سامانه‌ جذبی نیز جهت تصفیه‌ دود خروجی از دودکش کمک گرفته شده‌است. در این راستا پس از تهیه‌ نانوامولسیون از روش پراکندگی نور دینامیکی جهت تایید اندازه‌ نانویی ذرات استفاده شده‌است. در ادامه آزمون مربوط به اندازه‌گیری پارامترهای سوختن انجام شده و میزان گازهای آلاینده‌ اکسیدهای نیتروژن و گوگرد مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در آمارهای منتشرشده توسط بانک جهانی، خسارت ناشی از آلودگی هوا در ایران را حدود 3.2 درصد تولید ناخالص ملی کشور؛ یعنی چیزی بیش از 80 هزار میلیارد تومان در یک سال اعلام شده‌است. همچنین بر اساس این آمار تعداد مرگ ‌و میر زودرس ناشی از آلودگی هوا در سال 2013حدود 23 هزار نفر است که این رقم در سال 1990 حدود 17 هزار نفر بوده است. این آمار نشانگر افزایش بی‌سابقه‌ میزان این خسارات به اقتصاد ایران است. کاهش آلودگی هوا در هنگام مصرف سوخت مازوت ازجمله نیازهای ضروری بخش نیروگاهی برای جلوگیری از بروز آسیب‌های زیست‌محیطی به‌شمار می‌رود.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر شهریار کوراوند- عضو هیأت علمی دانشگاه تهران- است. نتایج این کار در مجله‌ی ‌ Journal of Cleaner Production با ضریب تأثیر 5.651 (جلد 201، سال 2018، صفحات 229 تا 235) منتشر شده‌ است.

انتهای پیام/

کد خبر: 977250

وب گردی

وب گردی