صرفه جویی میلیاردی با جایگزینی رنگ های پلی یورتان نانویی در پتروشیمی ها

به گزارش وبو، بررسی ها نشان میدهد استفاده از رنگ های نانویی علاوه بر افزایش طول عمر تجهیزات، می تواند هزینه های هنگفتی را در صنایع بزرگ همچون پتروشیمی ها کم کند و حتی منابع مالی آزاد شده از این محل، صرف پروژه های عمرانی و اجتماعی شود.
به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، رنگ های پلی یورتان یکی از پیشرفته ترین پوشش های صنعتی و ساختمانی به شمار می روند که به علت مقاومت بالا در مقابل تابش خورشید، رطوبت، سایش و تغییرات دمایی، جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف پیدا کرده اند.
این رنگ ها که از دو جزء اصلی رزین و سخت کننده تشکیل می شوند، بعد از واکنش شیمیایی، پوششی مستحکم و بادوام ایجاد می کنند که برای سازه ها، تجهیزات و حتی صنایع حساس مانند هوافضا و کشتی سازی بسیار کاربردی است.
در سالهای اخیر، ورود فناوری نانو به تولید این رنگ ها تحولی چشم گیر بوجود آورده است. نانوذرات با تقویت خواص مکانیکی، افزایش مقاومت در مقابل اشعه UV، بهبود چسبندگی و کاهش نفوذپذیری، عملکرد رنگ های پلی یورتان را به سطحی بالاتر رسانده اند.
ورود پلی یورتان به صنعت رنگ
رنگ های پلی یورتان به علت خاصیت های ممتاز خود به سرعت جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف پیدا کرده اند. این رنگ ها با چسبندگی بالا به سطوحی مانند چوب، فلز و بتن، در مقابل شرایط جوی سخت و فشارهای مکانیکی مقاومت می کنند و برعکس رنگ های قدیمی، گرفتار پوسته پوسته شدن یا کاهش کیفیت در مقابل رطوبت و تغییرات دما نمی شوند.
استفاده گسترده از این پوشش ها در حوزه های ساختمانی، دکوراسیون داخلی، تجهیزات صنعتی، هوافضا، کشتی سازی و حتی خطوط لوله نفت و گاز، نشان دهنده اعتماد بالای صنعت به این فناوری است.
ورود فناوری نانو؛ جهشی بزرگ
با وجود تمام مزایا، رنگ های پلی یورتان سنتی محدودیت هایی داشتند. مقاومت پایین در مقابل سایش و حساسیت به شرایط آب وهوایی همچون مشکلات رایج این محصولات بود. اما با ورود فناوری نانو، شرایط تغییر نمود. نانوذرات به علت ابعاد بسیار کوچک و سطح تماس بالا، توانسته اند خیلی از چالش های گذشته را رفع کنند.
برمبنای پژوهش ها، افزودن نانوذراتی همچون سیلیکا، اکسید روی، اکسید تیتانیوم، نانوکربن و نقره به رنگ های پلی یورتان موجب افزایش مقاومت مکانیکی، کاهش نفوذپذیری در مقابل رطوبت، افزایش مقاومت حرارتی، پیشگیری از تخریب ناشی از اشعه UV، و حتی ایجاد خاصیت ضدباکتریایی می شود.
مزایای عملکردی
همچون موفقیتهای مهم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
بهبود مقاومت مکانیکی: نانوذرات با تشکیل شبکه های مستحکم تر در رنگ، استقامت کششی و فشاری را بالا می برند.
افزایش پایداری نوری: پیشگیری از تخریب رنگ در مقابل تابش خورشید.
کاهش نفوذپذیری: صیانت از سطوح در مقابل آب و مواد شیمیایی.
خاصیت های ضد میکروبی: خصوصاً با استفاده از نانوذرات نقره.
افزایش چسبندگی به سطوح مختلف: که موجب افزایش طول عمر پوشش می شود.
مقاومت حرارتی بالا: پیشگیری از تغییر ساختاری در دماهای بالا.
مقایسه اقتصادی رنگ های نانویی و غیرنانویی
برمبنای داده های موجود، رنگ های پلی یورتان نانویی نه تنها از نظر عملکردی برتر هستند، بلکه از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر هستند. بعنوان نمونه:
زمان خشک شدن رنگ نانویی ۴ ساعت سریع تر است.
مقاومت حرارتی آن ۲۰ درجه بیشتر از رنگ های غیرنانویی است.
هر کیلوگرم رنگ نانویی می تواند ۹ متر مربع سطح را پوشش دهد، درحالی که رنگ غیرنانویی ۸ متر مربع را می پوشاند.
قیمت رنگ نانویی حدود ۳۴ درصد ارزان تر از نمونه غیرنانویی است (براساس قیمتها در آغاز سال ۱۴۰۴).
این تفاوت ها در مقیاس صنعتی نتایج قابل توجهی بهمراه دارد.
صرفه جویی میلیاردی در صنایع بزرگ
برای درک بهتر اهمیت اقتصادی، کافی است به صنعت پتروشیمی نگاه نماییم. تخمین ها نشان میدهد در یک پتروشیمی متوسط با مساحت حدود ۲۷۰ هکتار، نزدیک به ۲۰ تا ۳۰ درصد از فضا نیازمند رنگ آمیزی با رنگ های مقاوم است. این یعنی حدود ۶۷۵ هزار متر مربع سطح باید پوشش داده شود.
در چنین شرایطی، استفاده از رنگ پلی یورتان نانویی بجای رنگ های غیرنانویی می تواند به صرفه جویی بالاتر از ۳۲ هزار میلیاردریالی منجر شود. اگر این صرفه جویی را در سطح تنها نیمی از ۶۸ پتروشیمی فعال کشور تعمیم دهیم، رقمی بالغ بر ۱۱۰۰ میلیارد تومان صرفه جویی حاصل خواهد شد.
اثرات اجتماعی و عمرانی
این ارقام تنها به معنای کاهش هزینه های صنعتی نیست. برمبنای محاسبات، با این صرفه جویی میتوان بودجه ضروری جهت ساخت دست کم ۱۲۳ مدرسه شش کلاسه در کشور را تامین کرد. به بیان دیگر، ورود فناوری نانو به حوزه رنگ های صنعتی می تواند بطور غیرمستقیم بر توسعه زیرساخت های آموزشی و اجتماعی کشور نیز اثرگذار باشد.
آینده روشن رنگ های نانویی
رنگ های پلی یورتان نانویی بعنوان نسل جدید پوشش ها نه تنها به صنایع امکان می دهند در مقابل چالش های محیطی مقاوم تر عمل کنند، بلکه با کاهش هزینه ها، به رشد اقتصادی نیز کمک می کنند. انتظار می رود با گسترش بیشتر این فناوری، کاربرد آن در صنایع دیگری همچون خودروسازی، انرژی های تجدیدپذیر و حتی تجهیزات پزشکی نیز توسعه یابد.
به اجمال، مقاومت پایین در مقابل سایش و حساسیت به شرایط آب وهوایی همچون مشکلات رایج این محصولات بود. نانوذرات به سبب ابعاد بسیار کوچک و سطح تماس بالا، توانسته اند بسیاری از چالش های گذشته را مرتفع کنند.
برمبنای پژوهش ها، افزودن نانوذراتی همچون سیلیکا، اکسید روی، اکسید تیتانیوم، نانوکربن و نقره به رنگ های پلی یورتان سبب افزایش مقاومت مکانیکی، کاهش نفوذپذیری در مقابل رطوبت، افزایش مقاومت حرارتی، جلوگیری از تخریب ناشی از اشعه UV، و حتی ایجاد خاصیت ضدباکتریایی می شود.
مزایای عملکردی
همچون موفقیت های مهم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
بهبود مقاومت مکانیکی: نانوذرات با ایجاد شبکه های مستحکم تر در رنگ، استقامت کششی و فشاری را بالا می برند.
افزایش پایداری نوری: جلوگیری از تخریب رنگ در مقابل تابش خورشید.
کاهش نفوذپذیری: صیانت از سطوح در مقابل آب و مواد شیمیایی.
خاصیت های ضد میکروبی: بویژه با استفاده از نانوذرات نقره.
افزایش چسبندگی به سطوح مختلف: که سبب افزایش طول عمر پوشش می شود.
مقاومت حرارتی بالا: جلوگیری از تغییر ساختاری در دماهای بالا.
مقایسه اقتصادی رنگ های نانویی و غیرنانویی
برمبنای داده های موجود، رنگ های پلی یورتان نانویی نه فقط از نظر عملکردی برتر هستند، بلکه از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر هستند. به عنوان نمونه:
زمان خشک شدن رنگ نانویی ۴ ساعت سریع تر است.
مقاومت حرارتی آن ۲۰ درجه بیشتر از رنگ های غیرنانویی است.
هر کیلوگرم رنگ نانویی می تواند ۹ متر مربع سطح را پوشش دهد، درحالی که رنگ غیرنانویی ۸ متر مربع را می پوشاند.
قیمت رنگ نانویی حدود ۳۴ درصد ارزان تر از نمونه غیرنانویی است (براساس نرخ ها در شروع سال ۱۴۰۴).
این تفاوت ها در مقیاس صنعتی نتایج قابل توجهی به همراه دارد.
صرفه جویی میلیاردی در صنایع بزرگ
برای درک بهتر اهمیت اقتصادی، کافی است به صنعت پتروشیمی نگاه نماییم.

منبع: وبو