ارائه روشی نوین برای حذف یکی از آلاینده‌های صنایع بزرگ / امکان تولید آب با خلوص بالا

به گزارش آردی نیوز به نقل از ایسنا، مسعود خانی کلهرودی، دانشجوی کنونی مقطع دکتری دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، از محققان این طرح انتشار دی‌اکسید گوگرد را یکی از مهمترین آلاینده‌های سمی حاصل از صنایع مختلف دانست که مشکلات بسیاری از جمله آلودگی شدید هوا، اثرات زیان‌بار بر سلامت انسان‌ها و سایر جانداران، تخریب منابع آبی و غذایی انسان و سایر موجودات و کاهش حاصلخیزی خاک از طریق باران اسیدی را در پی دارد.
وی با بیان اینکه از این رو همواره در دنیا به دنبال راهکارهایی مناسب برای جلوگیری از انتشار این گاز به اتمسفر زمین هستند، ادامه داد: در صنایعی که مقدار انتشار دی‌اکسید گوگرد اندک است، با نصب جاذب‌هایی بر سر راه خروجی دودکش، اقدام به رفع این مشکل می‌کنند؛ اما در مواردی که حجم و مقدار این گاز فراتر از توان تأمین و دفع جاذب‌ها است، نیاز به استفاده از روش‌های تجدیدپذیر اجتناب‌ناپذیر است.
خانی کلهرودی، مهمترین این روش‌ها را تبدیل دی‌اکسید گوگرد به سولفوریک اسید و گوگرد خالص ذکر و اظهار کرد: در ایران به دلیل وجود معادن استخراجی بسیار که عمدتاً دارای خاکی سولفیده هستند و همچنین با توجه به منابع فراوان نفت و گاز، تولید گاز خطرناک دی‌اکسید گوگرد مشکلی رایج است.
این محقق از انجام پژوهشی در این زمینه خبر داد و یادآور شد: این طرح با هدف حذف این آلاینده و حل کردن مشکلات ناشی از آن اجرایی شد.
وی عنوان این طرح را “حذف آلاینده دی اکسید گوگرد از طریق تبدیل آن به گوگرد طی واکنش کاتالیستی با گاز متان” معرفی کرد و افزود: در این طرح هدف، واکنش دی‌اکسید گوگرد با گاز متان در حضور کاتالیست‌های مخصوص ساخته شده و تولید گوگرد خالص است که پس از چند سال تحقیقات مداوم با موفقیت انجام شد.
مجری طرح با بیان اینکه این تحقیق جهت توسعه فرآیندی مناسب به منظور حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد، برای نخستین بار در کشور انجام شده است، اظهار کرد: تاکنون از روش‌های دیگری که عموماً استفاده از جاذب برای حذف این آلاینده است، استفاده می‌شده است که مشکل عمده این روش‌ها تولید مقدار بسیار زیادی پسماند در انتهای فرآیند است. امّا در پروژه پیش رو نه تنها آلاینده حذف شده و پسماندی باقی نمی‌ماند، بلکه محصول خالص گوگرد و آب با خلوص بسیار بالا نیز تولید می‌شود.
خانی کلهرودی، نوآوری این پروژه را مربوط به راندمان بسیار بالای حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد و گزینش پذیری چشمگیر محصول مطلوب (بازده تولید گوگرد خالص) برای کاتالیست‌های ساخته شده دانست که بالاترین رکورد را با مقدار بیش از 99.4 درصد ثبت کرده است. از این پروژه تا کنون دو پایان‌نامه کارشناسی ارشد و یک رساله دکتری استخراج شده و افزون بر کسب عنوان یکی از 15 پروژه برتر توسط ستاد فناوری نانو در نمایشگاه بین‌المللی نانوتکنولوژی مهرماه 1396، مقالات متعدّدی نیز در مجلات معتبر ISI و کنفرانس‌های درون مرزی و برون مرزی به چاپ رسیده است.
وی همچنین با اشاره به فرآیند اجرای این تحقیقات خاطر نشان کرد: پس از گذشت 7 سال کار متداول، این طرح اکنون به مرحله‌ای رسیده است که به طور کامل قابلیت حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد را به صورت صنعتی از صنایع مختلف دارا بوده و اگر برای نمونه تنها یکی از واحدهای متوسط استخراج فلزات در کشور به این فرآیند تجهیز شود، ورای جلوگیری از آلودگی و تولید محصول گوگرد، می‌توان با یک واحد ساده پایین‌دستی تصفیه، آب مصرفی 1400 نفر را تأمین کرد.
محقق این طرح، دشوارترین قسمت پروژه را مرحله طراحی و ساخت راکتور و کارکردن با گاز سمی دی‌اکسید گوگرد عنوان کرد و ادامه داد: از پیچیده‌ترین قسمت‌های این پژوهش می‌توان به ساخت و بهینه‌سازی دقیق کاتالیست‌ها جهت ایجاد بهترین عملکرد اشاره کرد.
وی با تاکید بر اینکه فناوری کسب شده در این مطالعات در تمام فرآیندهایی که در خروجی دودکش خود دی‌اکسید گوگرد دارند، قابل استفاده خواهد بود، یادآور شد: از جمله مهمترین این صنایع کارخانجات استخراج فلزات معدنی مانند صنایع مس، روی، سرب، پالایشگاه‌های نفت و گاز، نیروگاه‌های سوخت فسیلی، کارخانجات سیمان و واحدهای تولید گاز سنتز است.
خانی کلهرودی، راه‌اندازی واحد نیمه صنعتی (پایلوت) برای رسیدن به مقیاس صنعتی را گام بعدی این طرح عنوان کرد و گفت: با توجه به سهولت جابه‌جایی گوگرد نسبت به اسیدسولفوریک و توان صادراتی آن، چشم‌انداز بسیار روشنی را در افزایش چند برابری صادرات گوگرد و ارزآوری آن حتی به عنوان محصولی میانی در کشور می‌توان متصور شد.
وی استفاده از گاز متان به عنوان عامل کاهنده دی اکسید گوگرد که مناسب کشور ایران با منابع عظیم گاز طبیعی است، راندمان بالای 99.4 درصدی محصول گوگرد، تولید آب با خلوص بالا به دلیل راندمان بسیار بالا که مناسب کشور کم آب ایران است و طول عمر مناسب کاتالیست در برابر هزینه پایین ساخت آن را از دیگر ویژگی‌های این طرح نام برد.
خانی کلهرودی با تأکید به مزایای رقابتی این طرح افزود: راندمان بالاتر فرآیند نسبت به اندک کارهای مشابه خارجی و هزینه ساخت و بهره‌برداری بسیار کمتر نسبت به شرکت‌های خارجی به دلیل بومی بودن 100 درصدی فرآیند از پتانسیل‌های این طرح در جلوگیری از خروج ارز و اشتغال‌زایی است.

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، این طرح توسط مسعود خانی کلهرودی از دانشجویان و دکتر حبیب آل‌ابراهیم از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در کنار سیّد ابراهیم موسوی و دکتر حسن پهلوان زاده به ترتیب از دانشجویان و اعضای هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس اجرایی شده است.