پژوهشگران ایرانی گام مهمی در مسیر خودکفایی صنعتی و توسعه فناوریهای پیشرفته برداشتهاند. آنان در حال توسعه روشی نوین برای تولید «نیدلکک» با خلوص بالا و ساختار نانویی هستند؛ مادهای کلیدی که نقش حیاتی در تولید الکترودهای گرافیتی برای صنایع فولاد و آلومینیوم دارد. این پروژه با بهرهگیری از باقیماندههای نفتی و آسفالتینها موادی که بهطور معمول بهعنوان ضایعات نفتی شناخته میشوند؛ تلاش دارد ضمن کاهش وابستگی به واردات، ارزش افزودهای چشمگیر برای منابع داخلی ایجاد کند.
این طرح ملی که به سرپرستی دکتر بابک مختاری در دانشگاه شهید چمران اهواز در حال اجراست، یکی از دستاوردهای نوآورانه در حوزه فناوریهای پیشرفته مواد به شمار میرود. تیم تحقیقاتی این دانشگاه با تمرکز بر بهینهسازی فرآیندهای شیمیایی و حرارتی در تولید نیدلکک، درصدد است محصولی با ساختار نانویی و ویژگیهای فیزیکی ایدهآل تولید کند؛ محصولی که از لحاظ کیفیت میتواند با نمونههای پیشرفته خارجی رقابت کند.
اهمیت نیدلکک در صنایع سنگین
نیدلکک (Needle Coke) نوعی کک با ساختار بلوری منظم و قابلیت رسانایی بسیار بالاست که در تولید الکترودهای گرافیتی مورد استفاده در کورههای قوس الکتریکی نقش محوری دارد. این الکترودها ابزار اصلی ذوب فولاد و برخی فلزات دیگر هستند و بدون آنها، فرآیند تولید در صنایع فولاد، آلومینیوم و حتی لیتیوم-یون (برای باتریها) عملاً متوقف میشود.
به گفته کارشناسان، در سالهای اخیر وابستگی صنایع کشور به واردات نیدلکک از کشورهایی مانند چین و ژاپن، یکی از نقاط آسیبپذیر زنجیره تأمین محسوب میشده است. واردات این ماده نهتنها هزینههای سنگینی بر دوش صنعت گذاشته، بلکه در شرایط تحریم نیز مشکلاتی جدی برای تأمین مستمر آن ایجاد کرده است. از این رو، تولید بومی نیدلکک با کیفیت بالا میتواند تحولی راهبردی در خودکفایی صنعتی ایران ایجاد کند.
نوآوری در استفاده از مواد اولیه داخلی
یکی از نکات برجسته این پروژه، استفاده از مواد اولیه داخلی و ارزانقیمت است. تیم پژوهشی از باقیماندههای نفتی و آسفالتینها بهعنوان پایه تولید نیدلکک استفاده میکند. این مواد معمولاً بهعنوان ضایعات نفتی در فرآیند پالایش در نظر گرفته میشوند و ارزش افزوده چندانی ندارند. تبدیل این پسماندها به مادهای پیشرفته و استراتژیک، نهتنها موجب صرفهجویی ارزی میشود، بلکه به کاهش آلودگیهای زیستمحیطی نیز کمک میکند.
دکتر مختاری در گفتوگویی با رسانههای علمی تأکید کرده است که «ایده اصلی این پروژه، تبدیل ضایعات به ثروت است.» وی افزود: «با کنترل دقیق فرآیندهای پلیمریزاسیون، کراکینگ و گرافیتیسازی، میتوان نیدلککی با ساختار نانویی و رسانایی بالا تولید کرد که نیاز صنایع فولاد کشور را بهطور کامل برطرف سازد.»
مزایای اقتصادی و زیستمحیطی
طبق برآوردهای اولیه، در صورت تجاریسازی کامل این فناوری، کشور میتواند سالانه میلیونها دلار صرفهجویی ارزی از محل کاهش واردات نیدلکک داشته باشد. در حال حاضر، قیمت جهانی هر تُن نیدلکک با کیفیت بالا بسیار بالاست و وابستگی به بازارهای خارجی، صنایع کشور را در معرض نوسانات ارزی و تحریمهای احتمالی قرار داده است.
از منظر زیستمحیطی نیز این پروژه دستاوردهای قابل توجهی دارد. استفاده از باقیماندههای نفتی در فرآیند تولید، به جای سوزاندن یا دفع آنها، باعث کاهش انتشار آلایندهها و گازهای گلخانهای میشود. همچنین توسعه این فناوری میتواند زمینهساز ایجاد واحدهای صنعتی سبز در مناطق نفتخیز کشور، بهویژه در خوزستان، گردد و الگوی جدیدی از اقتصاد چرخشی و پایدار را در صنعت نفت و انرژی ایران رقم بزند.
ویژگیهای نانوساختار و عملکرد فنی بالا
نیدلکک نانوساختار تولیدشده در این پروژه، از نظر رسانایی الکتریکی، پایداری حرارتی و مقاومت مکانیکی در سطح بالایی قرار دارد. به گفته پژوهشگران، این ویژگیها سبب میشود الکترودهای گرافیتی حاصل از آن بتوانند در دمای بالای ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز عملکرد پایدار داشته باشند. چنین خصوصیتی برای صنایع فولاد و آلومینیوم که نیازمند فرآیندهای ذوب و پالایش در دماهای بالا هستند، مزیتی تعیینکننده به شمار میرود.
علاوه بر این، ساختار نانویی نیدلکک باعث کاهش تلفات انرژی در فرآیند ذوب فلزات و افزایش بهرهوری انرژی در کارخانهها میشود. این موضوع در شرایطی که مدیریت مصرف انرژی یکی از چالشهای اصلی صنعت کشور است، از اهمیت مضاعفی برخوردار است.
مسیر صنعتیسازی و آینده پروژه
به گفته دکتر مختاری، تیم تحقیقاتی در مرحله پایلوت موفق به تولید نمونههای آزمایشگاهی با کیفیت قابل رقابت با نمونههای خارجی شده است. گام بعدی، توسعه فناوری در مقیاس نیمهصنعتی و سپس صنعتی است که نیازمند حمایت دولت و سرمایهگذاران بخش خصوصی خواهد بود.
او افزود: «تجاریسازی این فناوری نهتنها ایران را از واردات این ماده حیاتی بینیاز میکند، بلکه میتواند زمینه صادرات آن را نیز فراهم آورد. با توجه به رشد صنایع فولاد در منطقه، ایران پتانسیل تبدیلشدن به مرکز تولید نیدلکک در خاورمیانه را دارد.»
تقویت استقلال صنعتی ایران
به باور کارشناسان، دستیابی به فناوری تولید نیدلکک نانوساختار، فراتر از یک دستاورد علمی است و میتواند بهعنوان نقطه عطفی در مسیر استقلال صنعتی کشور محسوب شود. این طرح با ترکیب دانش فنی، بومیسازی فناوریهای پیچیده و بهرهگیری از منابع داخلی، نمونهای از حرکت بهسوی اقتصاد دانشبنیان و مقاومتی به شمار میرود.
در مجموع، اجرای موفق این پروژه نهتنها به کاهش وابستگی کشور به مواد وارداتی راهبردی منجر خواهد شد، بلکه میتواند دروازه ورود ایران به بازار جهانی مواد پیشرفته را نیز بگشاید. این دستاورد علمی، نشاندهنده ظرفیت بالای پژوهشگران ایرانی در استفاده از علم و فناوری برای پاسخ به نیازهای ملی و تبدیل چالشها به فرصتهای توسعهای است.
منبع خبر : tvbrics.com
نظرات کاربران