نانوحسگری برای تشخیص فرسودگی خطوط انتقال انرژی
حس‌گری که مشکلات خطوط انتقال نفت و گاز را شناسایی می‌کند
تراشه‌های کوچکی که با فناوری‌های سطح بالا ساخته می‌شوند، این پتانسیل را دارند تا در محیط‌های خشن مورد استفاده قرار گرفته و خطوط انتقال انرژی را به شکل کاملا دقیقی مورد بررسی و نظارت قرار داده و هرگونه تغییر خواسته یا ناخواسته‌ای را شناسایی کنند. در همین ارتباط گروهی از پژوهشگران استرالیایی موفق به ساخت چنین نانوحس‌گر ارزشمندی شده‌اند.

برای آن‌که بتوانیم خطوط انتقال نفت و گاز را به شکل کارآمدی مورد بررسی قرار دهیم، به بازرسی‌های مستمر نیاز داریم. اما مشکلی که در این بین وجود دارد این است که این بازرسی‌های مستمر هزینه‌های جانبی زیادی را ممکن است به همراه داشته باشد.

مطلب پیشنهادی

چراغ‌های روترها اطلاعات مهمی را فاش می‌کنند
نفوذ به روترها از طریق چراغ‌ها

اما اکنون تیمی از پژوهشگران استرالیایی دانشگاه گریفیت به منظور پیش‌گیری از بروز حوادث احتمالی فاجعه‌باری که در اثر فرسودگی خطوط انتقال انرژی ممکن است محیط زیست را تحت الشعاع خود قرار می‌دهند، یک نانوحس‌گر پیشرفته را طراحی کرده‌اند. نانوحس‌گری که اکنون در تعامل با یک شرکت خصوصی وارد فاز تجاری‌سازی شده است. حس‌گر فوق به همت مرکز میکرو و نانوفناوری کوئیزلند واقع در دانشگاه گریفیت ساخته شده است. در فرآیند ساخت این نانوحس‌گر از راه‌کاری ارزان و مقرون به صرفه به منظور شناسایی مشکلات و نارسایی‌ها در خصوص نفت و گاز استفاده شده است.

 سازوکار حس‌گر فوق به گونه‌ای است که قادر است در محیط‌های طاقت‌فرسا، در دمای محیطی بالا، در محیط‌های با میدان مغناطیسی، در محیط‌هایی که نرخ جریان زیاد است و همچنین در محیط‌هایی که فشار در آن‌ها بالا است، بدون مشکل کار خود را انجام دهد. هدف این گروه از ساخت حس‌گر فوق این بود که بتوانند سامانه نظارتی ویژه‌ای را طراحی کنند که قادر باشد به صورت بلادرنگ منابع نفتی را مورد نظارت قرار داده و ایمنی کار در سایت‌های مرتبط با صنایع نفت و گاز را بهبود بخشد. آن‌ها همچنین بر این موضوع تاکید داشتند که سامانه طراحی شده باید مقرون به صرفه نیز باشد.

این گروه از پژوهشگران موفق شدند کمک مالی شورای تحقیقات استرالیا را به ارزش 403 هزار دلار برای تکمیل پروژه Superior Silicon Carbide Nanoscale Sensors دریافت کنند. دکتر زونگ دو، پروفسور ترانگ نگیان، سیما دیمیتریف و آلن لاکوپی از اعضا اصلی این پژوهش هستند. در همین راستا گروه فوق با شرکت SPT Microtechnologies به منظور تجاری‌سازی این حس‌گر قراردادی را منعقد کرده‌اند. حس‌گر فوق از جنس کاربید سیلیکون بوده که در مقیاس نانومتری تولید شده است.

دکتر زونگ دو در ارتباط با حس‌گر فوق گفته است: «کاستی‌های موجود در فناوری‌های تشخصیصی به واسطه این پروژه شناسایی شده و برطرف خواهند شد. این پروژه تا حدی زیادی باعث افزایش بهره‌وری، افزایش کارایی، ارتقا سطح ایمنی و بهبود وضعیت سامانه‌هایی خواهد شد که در زمینه اکتشافات مورد استفاده قرار می‌گیرند.»

معادن، نفت، گاز و صنایع گرمایشی از جمله نیروهای محرکه اقتصادی اصلی استرالیا به شمار می‌روند. با این وجود زیرساخت‌های فعال در این حوزه‌ها به سرعت در حال فرسودگی هستند. فرسودگی این خطوط لوله باعث شده است تا نگرانی‌هایی از بابت خراب شدن این خطوط انتقال انرژی پدیدار شود. خوردگی داخلی و فشار مکانیکی باعث نشتی نفت و گاز می‌شود. نشتی که نه تنها صدمات جبران‌ناپذیری به محیط زیست وارد می‌کنند، بلکه باعث مرگ یا آسیب‌دیدگی مردم نیز می‌شود.

امروزه حس‌گرهای متعددی به منظور نظارت و ممانعت از بروز مشکلات مورد استفاده قرار می‌گیرند اما مشکلی که در این بین وجود دارد این است که در ساخت حس‌گرهای فوق از موادی از جنس سیلیکون استفاده شده است. سیلیکون ماده‌ای نیست که بتواند در عملیات زمان‌بر که تحت تاثیر دمای محیطی بالایی قرار دارند کار کند. در نتیجه از این حس‌گرها به سختی می‌توان در ارتباط با خطوط لوله، معادن و سنجش گرمای زیرزمین استفاده کرد. همین موضوع پژوهشگران موفق را به فکر انداخت از یک لایه‌های نازک تک بلوری که از جنس کاربید سیلیکون بوده و در برابر حرارت، لرزش، فشار مقاوم است در ساخت این نانوحس‌گر استفاده کنند.

 

برچسب: