کاهش ۵۰ درصدی خوردگی تجهیزات نیروگاهی با استفاده از نانوحباب‌ها

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، پژوهشگران پژوهشگاه نیرو با همکاری پژوهشگاه صنعت نفت، در یک مطالعه مروری، تازه‌ترین دستاورد‌های علمی درباره نانوحباب‌ها و کاربرد‌های آنها در صنایع مختلف، به‌ویژه صنعت نیروگاهی، را بررسی کرده‌اند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد نانوحباب‌ها به دلیل پایداری بالا، سطح ویژه گسترده و رفتار فیزیکوشیمیایی منحصر‌به‌فرد، ظرفیت بالایی برای بهبود فرآیند‌های صنعتی دارند.

این پژوهش نقش فناوری نانو را در قالب نانوحباب‌ها به‌عنوان راهکاری نوین برای افزایش بهره‌وری صنایع برجسته می‌کند. به گفته پژوهشگران، نانوحباب‌ها که در دو نوع سطحی و حجمی تولید می‌شوند، با استفاده از روش‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی و فیزیکوشیمیایی قابل سنتز هستند و می‌توانند در طیف گسترده‌ای از کاربرد‌های صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.

بر اساس نتایج این بررسی، یکی از مهم‌ترین کاربرد‌های نانوحباب‌ها در صنعت نیروگاهی، مهار خوردگی فلزات در سامانه‌های گردش آب و محیط‌های بسیار خورنده است. پژوهش‌ها نشان داده است، تزریق نانوحباب‌های هوا به محیط‌های اسیدی، از جمله سامانه‌های زمین‌گرمایی، می‌تواند نرخ خوردگی فولاد را تا ۵۰ درصد کاهش دهد.

پژوهشگران توضیح می‌دهند؛ این عملکرد حفاظتی از دو مسیر انجام می‌شود؛ نخست تشکیل یک لایه محافظ از نانوحباب‌ها روی سطح فلز و دوم تسریع تشکیل رسوبات معدنی مانند سیلیکا که به‌عنوان سدی مقاوم از سطح فلز محافظت می‌کنند. به گفته آنها، این روش در مقایسه با شیوه‌های متداول کنترل خوردگی، پایداری بیشتری داشته و در عین حال اثرات زیست‌محیطی کمتری نیز به همراه دارد.

در این مطالعه همچنین به مزیت‌های نانوحباب‌ها نسبت به روش‌های سنتی مهار خوردگی اشاره شده است. برخلاف مهارکننده‌های شیمیایی که نیازمند تزریق مداوم هستند یا پوشش‌های شیمیایی که در شرایط دما و فشار بالا کارایی خود را از دست می‌دهند، نانوحباب‌ها با ایجاد یک سامانه طبیعی و پایدار، قابلیت ترکیب با تجهیزات موجود را دارند و گزینه‌ای سازگارتر با محیط زیست محسوب می‌شوند.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، کاربرد نانوحباب‌ها تنها به صنعت نیرو محدود نیست. این فناوری در تصفیه آب، حذف آلاینده‌های آلی و فلزی، شناورسازی مواد معدنی، کاهش اصطکاک سیالات، تمیزکاری سطوح، افزایش بهره‌وری کشاورزی و حتی حوزه پزشکی، از جمله انتقال دارو و ضدعفونی، نیز نتایج امیدوارکننده‌ای داشته است.

با این حال، پژوهشگران تأکید کرده‌اند که توسعه صنعتی این فناوری همچنان به رفع برخی چالش‌ها نیاز دارد. بهینه‌سازی روش‌های تولید، افزایش پایداری و یکنواختی نانوحباب‌ها و ارزیابی عملکرد آنها در مقیاس صنعتی و شرایط بهره‌برداری بلندمدت، از مهم‌ترین محور‌های تحقیقات آینده به شمار می‌رود.

به اعتقاد نویسندگان این مطالعه، در صورت رفع این چالش‌ها، نانوحباب‌ها می‌توانند به یکی از فناوری‌های کلیدی برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های نگهداری، افزایش دوام زیرساخت‌های فلزی و تحقق توسعه پایدار در صنایع مختلف، به‌ویژه صنعت نیروگاهی، تبدیل شوند.