یک تیم از دانشمندان ایرانی موفق به تولید یک هیدروژل نانوکامپوزیتی هوشمند شدهاند که با هدف کنترل تولید شن در مخازن نفتی طراحی شده است؛ چالشی رایج که سالهاست موجب افزایش هزینههای عملیاتی و آسیب به زیرساختهای صنعت نفت میشود. این دستاورد علمی نه تنها میتواند بهرهوری در برداشت نفت را ارتقا دهد، بلکه چشماندازی نو برای استفاده گستردهتر از نانوفناوری در صنایع انرژی به همراه دارد.
رفع یک مشکل قدیمی در صنعت نفت
تولید شن در مخازن نفتی یکی از معضلات دیرینهای است که همواره مهندسان و متخصصان این حوزه را با مشکلات جدی مواجه کرده است. ورود شن به جریان تولید نفت میتواند به تجهیزات استخراجی آسیب زده، هزینههای تعمیر و نگهداری را افزایش دهد و حتی موجب توقف موقت تولید شود. در برخی موارد، شدت این پدیده به اندازهای است که کل یک چاه نفتی از مدار خارج میشود.
اکنون دانشمندان ایرانی با تکیه بر توان بومی و بهرهگیری از پیشرفتهای نانوتکنولوژی، موفق شدهاند مادهای طراحی کنند که همزمان چندین مشکل کلیدی این صنعت را هدف قرار میدهد. هیدروژل نانوکامپوزیتی هوشمند در تماس با آب متورم میشود و در برخورد با نفت منقبض میگردد. این ویژگی منحصربهفرد باعث میشود تا هم مقدار آب تولیدی کاهش یابد و هم جریان نفت تسهیل گردد.
تثبیت شن بدون آسیب به سازند
یکی از مهمترین مزایای این نوآوری، توانایی هیدروژل در تثبیت شن موجود در مخزن است. به بیان دیگر، این ماده همچون یک شبکه سهبعدی عمل کرده و از حرکت شنها و انسداد مسیر جریان جلوگیری میکند. نکته قابل توجه آن است که این فرآیند بدون ایجاد آسیب به سازند طبیعی مخزن انجام میشود؛ مسئلهای که در بسیاری از روشهای مرسوم کنترل شن به یک چالش جدی تبدیل میشود.
ساختار سهبعدی هیدروژل که با نانوذرات تقویت شده، به آن پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی بالا بخشیده است. این ویژگیها بهویژه برای مخازن نفتی که اغلب در شرایط دمایی و فشاری دشوار قرار دارند، اهمیت فراوانی دارد.
جایگاه این دستاورد در چشمانداز جهانی فناوری
این پیشرفت علمی در حالی به ثمر رسیده است که جهان شاهد موجی از نوآوریهای فناورانه در صنایع مختلف است. همزمان با گزارش خبرگزاری ایرنا درباره دستاورد محققان ایرانی، خبرگزاری شینهوا نیز از موفقیت پژوهشگران چینی در توسعه نسل جدید باتریهای لیتیومی خبر داده است. این باتریها با تراکم انرژی بیسابقه، میتوانند تحولی چشمگیر در حوزه خودروهای برقی، لوازم الکترونیکی و حتی رباتیک ایجاد کنند. افزایش طول عمر، کاهش زمان شارژ و بهبود ایمنی از دیگر ویژگیهای این فناوری نوین عنوان شده است.
در نقطهای دیگر از جهان، امارات متحده عربی نخستین پرواز آزمایشی تاکسی هوایی برقی را در شهر دوبی انجام داده است. به گزارش خبرگزاری رسمی امارات (وام)، این پرواز آزمایشی نشان داد که حملونقل هوایی پاک و کارآمد نه تنها در آینده، بلکه در زمان حال نیز دستیافتنی است. این فناوری با سیستمهای حملونقل عمومی موجود سازگار بوده و میتواند تحولی در سبک زندگی شهری ایجاد کند.
اهمیت همافزایی میان صنایع سنتی و فناوریهای نوظهور
بررسی این نوآوریها نشان میدهد که فناوریهای نوین تنها به صنایع پیشرفته یا بخشهای نوظهور محدود نمیشوند. بلکه همانگونه که هیدروژل ایرانی در صنعت نفت کاربرد یافته است، فناوریهای نو میتوانند ظرفیت صنایع سنتی را نیز افزایش دهند. نفت به عنوان یکی از ارکان اصلی اقتصاد جهانی هنوز نقش تعیینکنندهای دارد و هر فناوری که بتواند بهرهوری آن را افزایش دهد، تأثیر مستقیم بر بازار انرژی و اقتصاد جهانی خواهد داشت.
از سوی دیگر، فناوریهایی همچون باتریهای پیشرفته یا تاکسیهای هوایی برقی نشان میدهند که آینده انرژی و حملونقل در مسیر پایداری، پاکی و کارآمدی بیشتر حرکت میکند. این همزمانی نوآوریها پیام روشنی دارد: جهان در حال ورود به مرحلهای تازه از توسعه فناورانه است که در آن، هم صنایع سنتی و هم صنایع نوظهور با هم رشد خواهند کرد.
ایران و نقشآفرینی در عرصه نانوفناوری
توسعه هیدروژل نانوکامپوزیتی نشاندهنده توانمندی ایران در حوزه نانوفناوری است؛ حوزهای که کشور طی سالهای اخیر سرمایهگذاری گستردهای در آن انجام داده است. حضور ایران در میان کشورهای پیشرو در تولید مقالات و ثبت اختراعات نانویی، گواهی بر این حقیقت است که این دانش بومی به مرحله کاربردی رسیده و اکنون میتواند چالشهای صنعتی واقعی را حل کند.
به گفته کارشناسان، کاربرد این هیدروژل محدود به مخازن نفتی نیست و میتواند در صنایع گوناگونی همچون تصفیه آب، داروسازی و حتی کشاورزی نیز مورد استفاده قرار گیرد. این امر میتواند به صادرات فناوری و کسب درآمد ارزی برای کشور منجر شود.
نوآوری دانشمندان ایرانی در طراحی هیدروژل نانوکامپوزیتی هوشمند، نمادی روشن از پیوند علم و صنعت است. این دستاورد نه تنها گامی مؤثر برای بهبود کارایی و کاهش هزینههای صنعت نفت محسوب میشود، بلکه جایگاه ایران را در نقشه جهانی نوآوریهای فناورانه تثبیت میکند.
در کنار پیشرفتهای چین در حوزه باتریهای لیتیومی و اقدامات امارات در توسعه حملونقل هوایی برقی، این خبر نشان میدهد که آینده انرژی و فناوری با شتابی بیسابقه در حال دگرگونی است. مسیری که در آن، صنایع سنتی و فناوریهای نوظهور دست در دست هم، جهان را به سوی بهرهوری بیشتر، انرژی پاکتر و زندگی شهری هوشمندتر هدایت خواهند کرد.
منبع خبر : tvbrics.com
نظرات کاربران