استفاده از مواد معدنی متخلخل در مخازن ذخیره گاز

در سالهای اخیر ، تلاشهای قابل توجهی برای شناخت روش های نوین و توسعه تکنولوژی در جهت جایگزینی سوختهای جدید به جای سوختهای مرسوم ،مثل بنزین وگازوئیل در صنعت حمل ونقل صورت پذیرفته است. این امر به منظورکاهش وابستگی به این سوختها ( به دلیل محدودیت در منابع موجود و نوسانات قیمت آنها) وهمچنین کاهش آلودگی محیط زیستی ایجاد شده در اثر مصرف بی رویه این سوختها انجام میشود. در میان گزینه های موجود هیدروژن بعنوان پاکترین سوخت و گاز طبیعی بدلیل قیمت ارزان و تولید بسیار کم آلاینده ها و وجود منابع عظیم ، از اهمیت بسزایی برخوردار می باشند. اما بدلیل پایین بودن دانسیته انرزی حجمی این گازها( در مورد گاز طبیعی معادل 0.11 % نسبت به بنزین) ، مسافت طی شده توسط خودرو به ازای مصرف واحد حجم سوخت بسیار کم است. بدین منظور برای ذخیره سازی گاز از روشهایی از قبیل فشرده سازی گاز، مایع کردن گازو جذب گاز در محیطهای متخلخل استفاده می شود.فشرده سازی گاز بدلیل نیاز به فشارهای بالا ( mpa 25 -20 ( و استفاده از کمپرسورهای چند مرحله ای و مایع نمودن گاز به خاطر شرایط دمای بسیار پایین ( حدود 160 – درجه سانتیگراد) کمتر مورد توجه بوده و تمرکز اصلی بر روی ذخیره سازی گاز در جاذبهای متخلخل می باشد. مواد جاذبی که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته اند ، عمدتا" زئولیتها و مواد کربنی می باشند. زئولیتها بدلیل جذب آب و محدودیت در ایجاد تخلخل وسطوح جاذب دارای ظرفیت ذخیره سازی کمی هستند.اما مواد نانو کربنی فعال شده ، بخاطر ویژگیهای منحصر بفردخود از قبیل وجود حفره های بسیار زیاد و با اندازه های یکسان ، برخورداری ازسطح جذب بسیار زیاد و پتانسیل بالای جذب سطحی بسیار مورد توجه می باشند. اما این مواد بدلیل نیاز به تکنولوژی خاص و تولید محدود ، گرانقیمت بوده واز این جهت مناسب نمی باشند. در این تحقیق سعی برآن است که از مواد معدنی متخلخل که علاوه بر برخورداری از حفره های بسیار و سطح نسبتا" زیاد، بسیار ارزان قیمت بوده و دارای مقاومت مکانیکی خوب ، دانسیته کم وهمچنین فراوانی زیادمی باشند ، برای جذب وذخیره سازی گاز استفاده شود. در میان این مواد دو گزینه مورد مطالعه پوکه معدنی و لیکا میباشند. در این تحقیق اثرات آماده سازی های اولیه از قبیل اسید شویی ، قلیا شویی وکاهش اندازه دانه ها و همچنین تغییر فشار ذخیره سازی در سه حالت ( فشارهای کمتراز 6 بار- فشار 10 بار و فشارهای از 10 تا 35 بار) واثر زمان بر روی ذخیره سازی گاز های نیتروژن ومتان بررسی شده است. آزمایشات نشان میدهند که با انجام آماده سازی های اولیه مناسب و دانه بندی بهینه در این مواد ، میتوان از آنها بعنوان محیطی برای جذب وذخیره سازی گاز استفاده نمود.