علماء يبتكرون نظامًا أعلى كفاءةً لتنقية الغاز الطبيعي

علماء يبتكرون نظامًا أعلى كفاءةً لتنقية الغاز الطبيعي
علماء يبتكرون نظامًا أعلى كفاءةً لتنقية الغاز الطبيعي

توصل باحثون من كلية كولورادو للتعدين إلى نظام مبتكر مؤلف من مرحلتين لتنقية الغاز الطبيعي من الشوائب، ونشروا بحثهم في دورية «رينيويبل آند سستينِبل إنيرجي.» يحتوي الغاز الطبيعي أساسًا على الميثان، لكن ضخه في الأنابيب يتطلب تنقيته من الشوائب أولًا. ويجمع نظام التنقية الجديد بين طريقتي فصل ليعطي نتائجًا واعدةً ويخفض التكلفة ويقلل التأثيرات الجانبية على الأنظمة البيئية مقارنةً بالتقنيات السائدة حاليًا.

تعتمد عملية معالجة الغاز الطبيعي على تقنيات تستخدم درجات حرارة عالية، ما يترتب عليها تكاليفًا مرتفعةً. ونقل موقع «نيكست أوبزيرفر» أن «مويسيس كاريون» وهو كاتب مساعد في الدراسة وخبير في تقنيات الفصل الغشائي قال «توصلنا إلى عملية متكاملة تعتمد على هيدرات الغاز والأغشية تسهم في جعل عملية تنقية الغاز الطبيعي أقل تكلفة دون الحاجة للاعتماد على درجات الحرارة العالية.»

تستخدم تقنيات الأغشية أنواعًا مختلفةً من المواد التي تنقي ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين من الغاز الطبيعي الخام. وغالبًا ما يحتوي الغاز على غازات البروبان وكبريتيد الهيدروجين أيضًا التي تؤثر سلبًا على أداء الأغشية، لكن خبيرة الهيدرات «كارولين كوه» وباحث الدكتوراه «برامود وارير» وكوريون وجدوا حلًا لهذه المشكلة. ونقل موقع نيكست أوبزيرفر عن كوه قولها «تشكل الهيدرات تركيبةً مائيةً تحتوي على روابط هيدروجينية تعمل على حصار الغاز المراد فصله،» وأضافت «وهي عملية عالية الانتقائية لفصل تلك الغازات.» تتطلب العملية ظروف حرارة وضغط مختلفين لتشكيل هيدرات الشوائب، ما دفع العلماء إلى الاستعانة بتشكيلات الهيدرات الانتقائية قبل البدء بعملية الفصل الغشائي.



ذكر الباحثون في ورقتهم أنهم استخدموا خوارزميات معينة لإثبات إمكانية تشكيل هيدرات معينة في ظروف تستخدم طاقةً منخفضةً نسبيًا تجعل النظام الجديد أقل تكلفة. وقال كوريون «يبدأ هذا النظام المتكامل بإزالة الشوائب الموجودة في الغاز الطبيعي باستخدام هيدرات الغاز لإنتاج خليط أنقى،» ثم تابع موضحًا سهولة فصل هذا الخليط باستخدام تقنيات الأغشية.

عملية تشكيل الهيدرات ليست موفرةً للطاقة فحسب، بل صديقة للبيئة أيضًا. وهي لا تتطلب سوى الماء لتشكيل هيدرات الغاز لتحويل الغازات السامة مثل كبريتيد الهيدروجين إلى هيئة الهيدرات الصلبة التي تمنع تحرره في البيئة. ويحتوي خليط الغاز على شوائب أخرى تُعزل فرادى، لكن النظام المقترح الجديد يقلل التأثير السلبي على البيئة الناجم عن عمليات الفصل التجارية.

يمكن استخدام نظام الفصل بمثابة نموذج لعمليات فصل جزيئات غازات أخرى، مثل تنقية غاز الهيدروجين. ويعمل المهندسون حاليًا على إثبات صحة نظريتهم، إذ قال كوريون نحاول إثبات كفاءة هذا النظام المتكامل في فصل شوائب الغاز الطبيعي في التجارب المخبرية. وسيعمل الباحثون على تحسين العملية لضمان تشكل بُنى الهيدرات سريعًا دون تأخير والتأكد من قدرتها على المحافظة على استقرارها.

اشترك فى النشرة البريدية لتحصل على اهم الاخبار بمجرد نشرها

تابعنا على مواقع التواصل الاجتماعى

التالى تلسكوبان يرصدان موجات غريبة.. هل هي من كائنات فضائية؟