محققان پژوهشگاه صنعت نفت ایران، هفت نانو حسگر برای شناسایی آلاینده‌های مهم نفت و لکه‌های نفتی را عرضه کردند که با اجرای پایلوت آن در دو میدان عملیاتی علاوه بر شناسایی گازهای آلاینده و لکه‌های نفتی اقدام به بررسی فوران گازی چاه‌های نفت که خطر انفجار را به همراه دارد، خواهند کرد.

حمیده ثمری جهرمی، مسؤول طرح ساخت حسگرهای زیست محیطی در گفت‌وگو با خبرنگار فناوری ایسنا گفت: این حسگرها در فازهای مختلف آب، هوا ،خاک و مخازن نفتی طراحی و پیاده

‌سازی شده است. نمونه‌های این حسگرها به صورت پرتابل ساخته خواهند شد و قرار است در منطقه عملیاتی شرکت پایانه‌های نفتی و شرکت نفت فلات قاره ایران تست شوند.

ثمری هدف از اجرای این طرح را بومی‌سازی دانش فنی نمونه‌های تجاری این نوع حسگرها دانست و ادامه داد: بخش‌های الکترونیکی نمونه پرتابل این حسگر شامل دیتا لاگر (ثبت کننده داده)، حافظه‌های جانبی و بخش‌های کنترل رطوبت و دما ساخته شده و قرار است این حسگر در مناطق عملیاتی تست شود و در صورت عدم وجود اشکال در آن، این حسگر به محیط آزمایشگاهی منتقل شود تا در سامانه هوشمندی که ساخته شده است تحت تست نهایی قرار گیرد.

مجری این طرح، عملکرد این سامانه را تشخیص گازهای آلاینده صنعت نفت ذکر کرد و با اشاره به جزئیات این سامانه هوشمند، توضیح داد: سامانه هوشمند طراحی شده این قابلیت را دارد که به صورت دینامیک غلظت گازها را مشخص کند.

وی با تاکید بر این که این سامانه هوشمند برای اولین بار در کشور به صورت دینامیک ساخته شده است، اضافه کرد: سامانه عرضه شده این توانایی را دارد که به صورت دیجیتال و دقیق غلظت گازهای آلاینده را در حد میلی ثانیه تشخیص دهد.

ثمری، انتخاب‌گر بودن حسگر در این سامانه را بسیار پر اهمیت دانست و اظهار داشت: بخش تامین گاز این سامانه به صورتی طراحی شده است که توانایی تشخیص گازهای آلاینده‌ صنعت نفت را دارد.

مجری طرح گازهای منو اکسید کربن، اکسید نیتروژن، بنزن، تولوئن، زایلن، و ترکیبات آلی فرار را از جمله گازهایی ذکر کرد که این سامانه قادر به تشخیص آنهاست و ادامه داد:این گازها در بخش تامین گاز سامانه هوشمند ترکیب می‌شوند و با میزان غلظت مد نظر و شبیه‌سازی میزان رطوبت و دما منطقه عملیاتی، وارد راکتور واکنش می‌شوند تا پاسخ سنسور در زمینه انتخاب گاز و اندازه‌گیری میزان آن مورد بررسی قرار گیرد.

وی با تأکید بر این که بخش سخت‌افزاری این حسگر ساخته شده است،‌گفت: بخش نرم‌افزاری آن در دست طراحی و ساخت است. در بخش نرم‌افزاری این حسگر به کاربر اجازه می‌دهد که اپراتور گراف‌ها (نمودار) را به طور دقیق بررسی کند.

این محقق در این زمینه توضیح داد: پارامترهای مختلفی چون دما و رطوبت در کاهش عمر سنسورها اثر دارد و از این رو لازم است طول عمر سنسورها به صورت دقیق مورد بررسی قرار گیرد تا سنسور ساخته شده با نمونه‌های تجاری که حداکثر دو سال طول عمر دارند، قدرت رقابت پذیری داشته باشد.

ثمری جهرمی افزود: در این طرح درصدد هستیم تا با بهینه سازی و به کارگیری فناوری‌های نوین چون نانوفناوری، عمر آن را بیشتر از دو سال کنیم.

مجری طرح به مزایای سنسورهای طراحی شده اشاره کرد و یادآور شد: برتری که سنسورهای تولید شده بر سنسورهای تجاری دارند این است که نمونه‌های ساخته شده دارای ساختارهایی در مقیاس نانو است ولی نمونه‌های تجاری این سنسورها دارای ساختار میکرویی هستند. ساختارهای نانویی باعث افزایش حساسیت این سنسورها و دریافت پاسخ در زمان‌های کمتر شده است.

وی با تاکید بر اینکه سنسورهای ساخته شده برای اندازه گیری گازهای آلاینده در صنعت نفت کاربرد دارد، اظهار داشت: این سنسور در فاز آب برای تشخیص لکه‌های نفتی کاربرد دارد؛ چراکه اگر کشتی حامل فرآورده‌های نفتی نشتی داشته باشد باید به سرعت این نشتی شناسایی شود و حسگرهایی در این زمینه عرضه کرده‌ایم که نسبت به نمونه‌های تجاری برتری دارند.

به گفته این محقق، نمونه‌های تجاری این حسگر از نوع نوری هستند که بر اساس تغییرات جزر و مد و امواج دریا عملکرد آنها کاهش می‌یابد ولی عملکرد سنسورهای طراحی شده در پژوهشگاه صنعت نفت در زمان جزر و مد و امواج دریا تغییری نخواهد کرد.

ثمری با بیان اینکه در این مطالعات اقدام به تولید هفت سنسور برای شناسایی گازهای آلاینده‌ و لکه‌های نفتی شده است، گفت: پایلوت این طرح در دو منطقه عملیاتی شرکت پایانه‌های نفتی و شرکت نفت فلات قاره ایران اجرایی خواهد شد و در این پایلوت قرار است در فاز هوا گازهایی چون اکسید نیتروژن، ترکیبات آلی فرار (VOC)، مونو اکسید کربن،‌بنزن،‌ تولوئن، زایلن و ذرات معلق و در فاز آب نیز فلزات سنگین چون جیوه، کادمیوم، و لکه‌های نفتی اندازه گیری ‌شود.

مجری طرح به اندازه‌گیری‌های آلاینده‌های خاک از طریق این سنسور اشاره کرد و گفت: در پایلوت این طرح با استفاده از سنسور ساخته شده اقدام به اندازه‌گیری میزان نشتی مخازن نگهداری نفت خواهد شد.

وی اضافه کرد: در فاز مخازن نفتی نیز اقدام به اندازه‌گیری میزان گاز سولفید هیدروژن (H2S) از طریق حسگرهای ساخته شده می‌شود ضمن آنکه فوران گازی چاه‌های نفت که خطر انفجار را در پی دارد، با این سنسور مورد بررسی قرار می‌گیرد.

انتهای پیام