15127

بررسي مقايسه اي حلال هاي مختلف حاوي نانو ذرات براي جذب كربن دي اكسيد

1403

دكتر شاهرخ شاه حسيني

در دهه‌هاي اخير افزايش بي‌سابقه غلظت دي‌اكسيدكربن در جو به يكي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي زيست‌محيطي جهان تبديل شده و پديده‌هايي چون گرمايش جهاني، تغييرات شديد اقليمي، تهديد امنيت غذايي و افزايش مصرف انرژي را به دنبال داشته است. در اين راستا فناوري‌هاي جذب و ذخيره‌سازي CO₂ به عنوان راهكارهاي كليدي مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته‌اند، اما روش‌هاي متداول نظير استفاده از حلال‌هاي شيميايي متعارف با مشكلاتي همچون مصرف انرژي بالا، خوردگي تجهيزات و هزينه‌هاي عملياتي سنگين همراه‌اند. به منظور رفع اين محدوديت‌ها، بهره‌گيري از نانوسيالات به عنوان نسل جديدي از حلال‌ها مطرح شده است؛ نانوسيالات از تركيب يك سيال پايه مانند آب، متانول يا حلال‌هاي آميني با نانوذرات فلزي يا اكسيدي (نظير Al₂O₃، TiO₂، SiO₂، Fe₃O₄ و CNT) تشكيل مي‌شوند كه به دليل خواص ويژه خود از جمله افزايش ضريب انتقال جرم و حرارت، كاهش انرژي مصرفي، بهبود پايداري و ارتقاي كارايي جذب، گزينه‌اي جذاب براي بهبود فرآيندهاي جذب CO₂ محسوب مي‌شوند. مرور مطالعات انجام‌شده نشان مي‌دهد كه افزودن نانوذرات به حلال‌ها مي‌تواند منجر به افزايش نرخ جذب، بهبود پايداري حرارتي و مكانيكي، تسريع فرآيند جداسازي و كاهش نياز انرژي در مراحل بازچرخاني حلال گردد، به طوري كه كارايي سيستم‌هاي جذب تا چندين برابر نسبت به حلال‌هاي معمولي ارتقا مي‌يابد. همچنين نوع، غلظت، اندازه و پراكنش نانوذرات از پارامترهاي كليدي مؤثر بر عملكرد نانوسيالات هستند و نتايج تحقيقات نشان داده است كه بهينه‌سازي اين عوامل مي‌تواند تفاوت چشمگيري در راندمان فرآيند ايجاد كند. در عين حال، چالش‌هايي چون هزينه بالاي سنتز نانوذرات، مشكلات تجمع و ته‌نشيني، و ملاحظات زيست‌محيطي همچنان مطرح بوده و نيازمند تحقيقات بيشتر در مقياس صنعتي است. به طور كلي، يافته‌ها بيانگر آن است كه نانوسيالات مي‌توانند به عنوان راهكاري نوين، مؤثر و پايدار در فناوري‌هاي جذب و ذخيره‌سازي دي‌اكسيدكربن (CCUS) مورد استفاده قرار گرفته و با كاهش مصرف انرژي و افزايش بهره‌وري، نقش مهمي در حركت به سمت توسعه پايدار، كاهش اثرات تغييرات اقليمي و گذار به انرژي‌هاي پاك ايفا كنند.

10/6/2025 12:00:00 AM

87754

1404/07/28

Comparative Study of Various Solvents Containing Nanoparticles for Carbon Dioxide Capture

نانوسيالات , جذب دي‌اكسيد كربن , انتقال جرم , راندمان انرژي , پايداري

Nanofluids , CO₂ absorption , Mass transfer , Energy efficiency , Stability