بومی‌سازی فناوری آئروژل، راهکاری نوین برای کاهش اتلاف انرژی در صنایع

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ،. مدیرعامل و بنیان‌گذار این شرکت دانش‌بنیان در تشریح ظرفیت‌های فناوری آئروژل، این فناوری را یکی از مؤثرترین ابزار‌های کاهش مصرف انرژی در صنایع و ساختمان‌ها دانست و گفت : ایران با وجود برخورداری از منابع عظیم نفت و گاز، همچنان از نظر بهره‌وری انرژی با مشکلات جدی روبه‌رو است؛ موضوعی که ضرورت استفاده از فناوری‌های نوین در حوزه عایق‌کاری را دوچندان می‌کند.

فناوری‌ای که از صنعت هوافضا به صنایع انرژی رسید

به گفته وی، فناوری آئروژل نخستین بار در دهه ۱۹۳۰ توسعه یافت و بعد‌ها در پروژه‌های فضایی و تجهیزات کرایوژنیک مورد استفاده قرار گرفت. با توسعه فناوری و تجاری‌سازی آن از اوایل دهه ۲۰۰۰، این ماده به تدریج وارد صنایع مختلف از جمله پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، مجتمع‌های پتروشیمی و ساختمان‌سازی شد و امروز در بسیاری از کشور‌ها به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین عایق‌های حرارتی شناخته می‌شود.

دکتر برگزین اظهار کرد: شرکت پاکان آتیه نانو دانش پس از بیش از یک دهه تحقیق و توسعه موفق شده این فناوری را در داخل کشور بومی‌سازی کند. اکنون محصولات این شرکت در پروژه‌های صنعتی مختلف مورد استفاده قرار گرفته و به گفته او، میزان تقاضا برای این محصولات از ظرفیت فعلی تولید نیز فراتر رفته است.

وی افزود شرکت‌هایی مانند مپنا سال‌هاست از محصولات آئروژل این مجموعه در تجهیزات خود استفاده می‌کنند و صنایع پتروشیمی نیز از مشتریان اصلی این فناوری هستند.

مصرف انرژی در ایران؛ چند برابر استاندارد جهانی

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان با اشاره به وضعیت مصرف انرژی در کشور گفت: میزان مصرف سرانه برق و گاز در ایران حدود پنج تا شش برابر متوسط جهانی برآورد می‌شود و این موضوع نشان‌دهنده ضعف جدی در مدیریت مصرف و بهینه‌سازی انرژی است.

وی ادامه داد: بیش از ۴۰ درصد انرژی کشور در ساختمان‌ها و انبار‌ها مصرف می‌شود؛ بخش‌هایی که در بسیاری از موارد فاقد عایق‌کاری مناسب هستند یا از عایق‌هایی استفاده می‌کنند که کارایی لازم را ندارند.

به گفته برگزین، پایین بودن قیمت حامل‌های انرژی در سال‌های گذشته موجب شده فرهنگ صرفه‌جویی و استفاده از فناوری‌های کاهش مصرف انرژی کمتر مورد توجه قرار گیرد، اما افزایش قابل توجه قیمت گاز برای صنایع، به‌ویژه مجتمع‌های پتروشیمی، اکنون نگاه مدیران صنعتی را به سمت راهکار‌های بهینه‌سازی تغییر داده است.

هزینه‌های سنگین اتلاف انرژی

وی با ارائه نمونه‌ای از میزان هدررفت انرژی در صنایع گفت: در یکی از واحد‌های پتروشیمی، هر مترمربع از سطحی با دمای حدود ۲۴۰ درجه سانتی‌گراد، در صورت استفاده نکردن از عایق مناسب، سالانه حدود ۹۰ میلیون تومان اتلاف انرژی ایجاد می‌کند.

به گفته او، مجموع هزینه سوخت مصرفی برخی مجتمع‌های پتروشیمی سالانه به چند هزار میلیارد تومان می‌رسد و بخش قابل توجهی از این هزینه ناشی از هدررفت انرژی است؛ رقمی که نشان می‌دهد سرمایه‌گذاری در عایق‌کاری پیشرفته، صرفاً یک اقدام فنی نیست بلکه توجیه اقتصادی بالایی نیز دارد.

چرا عایق‌های سنتی پاسخگوی نیاز امروز نیستند؟

برگزین معتقد است بخش قابل توجهی از استاندارد‌های مورد استفاده در عایق‌کاری صنایع و ساختمان‌ها متعلق به چند دهه گذشته است و با فناوری‌های روز دنیا فاصله دارد.

وی توضیح داد عایق‌های سنتی به‌ویژه انواعی که رطوبت را جذب می‌کنند، پس از مدتی بخش زیادی از خاصیت عایق بودن خود را از دست می‌دهند. این مسئله علاوه بر افزایش مصرف انرژی، زمینه ایجاد خوردگی زیر عایق (CUI) را نیز فراهم می‌کند؛ پدیده‌ای که از مهم‌ترین عوامل آسیب به تجهیزات صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به شمار می‌رود.

او افزود کمبود نیرو‌های متخصص در اجرای صحیح عایق‌کاری نیز موجب شده بسیاری از پروژه‌ها با کیفیت مطلوب اجرا نشوند و همین مسئله در سال‌های اخیر به افزایش خوردگی، نشتی، توقف خطوط تولید، آتش‌سوزی و حتی بروز حوادث صنعتی منجر شده است.

آئروژل چگونه عمل می‌کند؟

مدیرعامل این شرکت درباره ساختار این ماده گفت: آئروژل در واقع نوعی ژل است که مایع موجود در ساختار آن با هوا جایگزین شده و همین ویژگی باعث شده به یکی از سبک‌ترین جامدات تجاری جهان تبدیل شود.

به گفته وی، وجود میلیون‌ها حفره نانومتری در ساختار آئروژل موجب می‌شود انتقال حرارت به حداقل برسد و این ماده عملکردی به‌مراتب بهتر از عایق‌های متداول داشته باشد.

برگزین توضیح داد تنها یک گرم آئروژل دارای سطح ویژه‌ای در حدود ۵۰۰ مترمربع است و همین ویژگی، توان عایق‌کاری آن را به شکل قابل توجهی افزایش می‌دهد.

وی همچنین گفت یک لایه شش میلی‌متری آئروژل می‌تواند تا حدود یک ساعت در برابر شعله مستقیم با دمای ۷۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت کند؛ در حالی که برای دستیابی به عملکرد مشابه با عایق‌های سنتی، به ضخامت چند برابر نیاز است.

عملکرد در گستره وسیع دمایی

به گفته برگزین، عایق‌های آئروژل در بازه دمایی حدود منفی ۲۰۰ تا مثبت ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد عملکرد مطلوبی دارند و حتی در شرایط خاص، تحمل دما‌های نزدیک به ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد را نیز دارند.

وی افزود این محصولات استاندارد‌های بین‌المللی مرتبط با مقاومت در برابر آتش را نیز پشت سر گذاشته‌اند و علاوه بر صنایع دمای بالا، در سامانه‌های برودتی و تجهیزات کرایوژنیک نیز قابل استفاده هستند.

مقاومت در برابر رطوبت و جلوگیری از خوردگی

یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این فناوری، خاصیت آب‌گریزی آن است.

برگزین توضیح داد : برخلاف عایق‌هایی مانند پشم سنگ یا پشم شیشه که با جذب رطوبت عملکرد خود را از دست می‌دهند، پتو‌های آئروژل مانع نفوذ آب می‌شوند و در عین حال امکان خروج رطوبت محبوس‌شده را نیز فراهم می‌کنند.

به گفته وی، این ویژگی احتمال ایجاد خوردگی زیر عایق را به میزان قابل توجهی کاهش داده و عمر تجهیزات صنعتی را افزایش می‌دهد.

نصب سریع بدون توقف تولید

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان گفت : یکی دیگر از مزیت‌های آئروژل، سهولت نصب آن است.

وی ادامه داد : این عایق به صورت رول تولید می‌شود و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا به راحتی روی لوله‌ها، مخازن، شیرآلات و تجهیزات با هندسه پیچیده نصب می‌شود.

به گفته او، ضریب انتقال حرارت پایین این محصول امکان نصب آن روی تجهیزات در حال بهره‌برداری را نیز فراهم می‌کند؛ بنابراین بسیاری از پروژه‌های عایق‌کاری بدون نیاز به توقف تولید قابل اجرا هستند.

کاهش هزینه‌های جانبی

برگزین با اشاره به مزایای اقتصادی این فناوری گفت استفاده از آئروژل تنها به کاهش مصرف انرژی محدود نمی‌شود.

وی افزود وزن پایین محصول، هزینه حمل‌ونقل و انبارداری را کاهش می‌دهد، نیاز به سازه‌های نگهدارنده را کمتر می‌کند، مصرف ورق‌های فلزی را کاهش می‌دهد و سرعت اجرای پروژه‌ها را افزایش می‌دهد.

او همچنین اظهار کرد این محصول از تشکیل میعان، یخ‌زدگی و بسیاری از مشکلات رایج در سامانه‌های حرارتی و برودتی جلوگیری می‌کند.

تجربه‌های صنعتی

مدیرعامل این شرکت نانو دانش با اشاره به تجربه‌های اجرایی این فناوری گفت مپنا حدود شش سال است که از پوشش‌های مبتنی بر آئروژل برای عایق‌کاری توربین‌های خود استفاده می‌کند.

وی همچنین به اجرای یک پروژه در پتروشیمی اروند اشاره کرد و گفت استفاده از آئروژل روی یکی از تجهیزات این مجتمع موجب شد مصرف گاز حدود ۶۵ درصد کاهش پیدا کند و تجهیزات نیز در زمان کوتاه‌تری به دمای عملیاتی برسند.

به گفته برگزین، صرفه‌جویی حاصل از این پروژه باعث شد هزینه اجرای عایق‌کاری در کمتر از یک ماه و نیم بازگردد.

او افزود : در یکی دیگر از پروژه‌های اجراشده در همین مجتمع، سالانه حدود ۱۰ میلیون مترمکعب گاز صرفه‌جویی شده که ارزش اقتصادی آن حدود ۸۰ میلیارد تومان برآورد می‌شود.

توسعه محصولی جدید؛ رنگ عایق مبتنی بر آئروژل

مدیرعامل این شرکت از تولید محصول جدیدی با عنوان رنگ عایق مبتنی بر آئروژل نیز خبر داد.

وی گفت این محصول از ترکیب آئروژل با رزین‌های پایه آب تولید شده و پس از خشک شدن، بخش عمده ساختار آن را آئروژل تشکیل می‌دهد.

به گفته او، این پوشش برای ساختمان‌ها، صنایع، انبارها، خطوط انتقال، مخازن، کانال‌های تهویه، سقف‌های فلزی و سطوحی با هندسه پیچیده قابل استفاده است و بدون افزایش قابل توجه ضخامت، انتقال حرارت را به میزان زیادی کاهش می‌دهد.

برگزین افزود این محصول به‌ویژه در نقاطی مانند فلنج‌ها، اتصالات و بخش‌هایی که اجرای عایق‌های سنتی دشوار است، کاربرد قابل توجهی دارد.

ضرورت تغییر نگاه به مدیریت انرژی

مدیرعامل این شرکت نانو دانش در پایان تأکید کرد : مدیریت مصرف انرژی دیگر صرفاً یک موضوع زیست‌محیطی نیست، بلکه به مسئله‌ای اقتصادی و راهبردی تبدیل شده است.

وی اظهار کرد : فناوری‌هایی مانند آئروژل می‌توانند بدون نیاز به سرمایه‌گذاری‌های سنگین در توسعه زیرساخت‌های جدید، در مدت کوتاهی موجب کاهش مصرف انرژی، افزایش ایمنی، کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش بهره‌وری شوند.

برگزین معتقد است : توسعه استفاده از این فناوری در صنعت، نیروگاه‌ها و ساختمان‌ها می‌تواند نقش مهمی در کاهش ناترازی انرژی، افزایش بهره‌وری اقتصادی و حرکت کشور به سمت توسعه پایدار ایفا کند.