در سالهایی نهچندان دور، بخش عمده کاتالیستهای مورد نیاز صنایع نفت و پتروشیمی ایران بهطور کامل از بازارهای خارجی تأمین میشد و همین موضوع، یکی از ریشههای وابستگی راهبردی کشور در زنجیره ارزش انرژی به شمار میرفت. اکنون اما طی یک دهه اخیر جریان بومیسازی نانوکاتالیستها به نقطهای رسیده که نهتنها واردات را به حداقل رسانده، بلکه با تولید ۴۵ محصول توسط ۱۰ شرکت ایرانی، زمینه شکلگیری یک مزیت اقتصادی پایدار را پدید آورده است. فروش ۱۷۲ هزار میلیارد ریالی این محصولات از سال ۱۳۹۷ تا ۱۴۰۳، صادرات ۲۵ میلیون دلاری و صرفهجویی ارزی ۴۶۹ میلیون دلاری تنها بخشی از اثرگذاری اقتصادی این فناوری است. بهکارگیری این نانوکاتالیستها در پالایشگاههای اصلی کشور موجب افزایش تولید سوخت، کاهش ناترازی و تقویت بازیابی انرژی شده؛ بهگونهای که تنها یک نمونه بومی توانسته تولید بنزین را سالانه ۱۱۰ میلیون لیتر افزایش دهد.
کاتالیست اکتیو بهبودیافته جهش فناورانه ای در صنعت فولاد ایجاد میکند
شرکت «توسعه صنایع نفت و گاز سرو» با معرفی «کاتالیست اکتیو بهبودیافته»، گامی بلند در مسیر خودکفایی فناورانه صنعت فولاد برداشته است. این محصول با نوآوری در طراحی هندسی، اصلاح ترکیب شیمیایی و بهرهگیری از فناوریهای بومی، عملکردی فراتر از نسلهای پیشین و نمونههای وارداتی ارائه میدهد. طراحی دو سر گنبدی کاتالیست، سطح تماس مؤثر گاز با ماده فعال را افزایش داده و افت فشار را کاهش میدهد. استفاده از ارتقادهندههای اختصاصی در فرمولاسیون سبب توزیع یکنواخت فلز نیکل، افزایش پایداری حرارتی و مقاومت در برابر سینترینگ و رسوب کربن شده است. ترکیب فازی بهینه آلومیناها نیز استحکام مکانیکی و یکنواختی ساختاری را بهبود میبخشد. این کاتالیست ضمن ارائه فعالیت مؤثر در دماهای پایینتر و طول عمر عملیاتی بالاتر، باعث افزایش بهرهوری واحدهای احیای مستقیم آهن و کاهش مصرف انرژی میشود و به گزینهای رقابتی در بازار داخلی و بینالمللی تبدیل شده است.
نانوکاتالیست چندکاره برای سنتز ترکیبات دارویی با خاصیت ضدسرطان ساخته شد
گروهی از پژوهشگران بینالمللی از دانشگاه دامغان، دانشگاه کوژو، دانشگاه علوم و فناوری تایوان و دانشگاه علوم پزشکی ونژو موفق به طراحی و ساخت نانوکامپوزیت چندکارهای شدند که میتواند مسیر توسعه داروهای نوین ضدسرطان، آنتیاکسیدان و آنتیباکتری را متحول کند. این کاتالیست ترکیبی با نام Fe₃O₄@PmPDA@UiO-66-NH₂ با بهرهگیری از نانوذرات مغناطیسی، پوششهای پلیمری و چارچوبهای فلزیـآلی (MOF) ساخته شده و توانسته است در سنتز ترکیبات زیستفعال خانواده پیرازولوپیراپیریمیدینها بازدهی بسیار بالا (۹۰ تا ۹۶ درصد) در مدت زمان کوتاه نشان دهد. بررسیهای زیستی حاکی از آن است که این ترکیبات، علاوه بر مهار رشد سلولهای سرطانی کبد (HepG2)، اثرات جانبی ناچیزی بر سلولهای سالم دارند. همچنین فعالیت آنتیاکسیدانی قوی (۸۵ تا ۹۸ درصد) و خاصیت ضدباکتریایی چشمگیر علیه گونههایی مانند استافیلوکوک اورئوس و اشرشیاکلی از دیگر دستاوردهای این پژوهش است که میتواند در آینده راهگشای تولید داروها و مواد زیستی پیشرفته باشد.
ضرورت استفاده از مبدلهای نانوکاتالیستی در خودروها با شروع پاییز و افزایش آلودگی هوا
با نزدیک شده به فصل پاییز و تشدید پدیده وارونگی دما در کلانشهرها، موضوع کاهش آلایندههای ناشی از تردد خودروها اهمیت دوچندانی مییابد. مبدلهای نانوکاتالیستی بهعنوان نسل جدیدی از سیستمهای کنترل آلایندگی، نقشی کلیدی در کاهش انتشار گازهای سمی دارند و میتوانند راهکاری مؤثر برای مقابله با آلودگی هوا و بهبود کیفیت زیستمحیطی شهرها باشند.
طراحی کاتالیست نانویی با کاربرد صنعتی وسیع؛ از ضایعات بیودیزل تا سوخت پاک
پژوهشگران دانشگاه کاشان با همکاری دانشگاه کلگری و دانشگاه نگوین تات تان توانستند با استفاده از کاتالیستهای نیکلی نوین، گلیسرول زیستی را با کارایی بالا به گاز سنتزی تبدیل کنند. این روش نهتنها موجب استفاده از دیاکسیدکربن در واکنش و کاهش آلودگی میشود، بلکه راهی پایدار برای تولید سوخت و مواد شیمیایی ارزشمند از ضایعات فراهم میآورد.
ماحصل تولید ۴۵ محصول نانوکاتالیست ایرانی: صرفهجویی ۳۶۰ میلیون دلاری و گام بلند در صادرات
ایران با اتکا به توان فناورانه داخلی و تولید نانوکاتالیستهای پیشرفته، موفق شده است گام بلندی در مسیر صادرات محصولات دانشبنیان بردارد. بر اساس تازهترین آمار، در سال گذشته صادرات نانوکاتالیستهای ایرانی به ارزش ۱۲ میلیون دلار به کشورهایی همچون عراق، ترکیه، روسیه و ونزوئلا انجام شد؛ موفقیتی که نشاندهنده جایگاه رو به رشد ایران در بازار جهانی این محصولات است. نانوکاتالیستها که نقشی کلیدی در صنایع نفت و پتروشیمی ایفا میکنند، اکنون نهتنها نیاز داخلی کشور را تا حد زیادی تأمین کردهاند، بلکه توانستهاند بازارهای خارجی را نیز جذب کنند. این روند علاوه بر افزایش درآمد ارزی، به ارتقای برند ایران در عرصه فناوریهای راهبردی کمک کرده است. صادرات این محصولات، در کنار صرفهجویی ۳۶۰ میلیون دلاری از محل کاهش واردات، نشان میدهد که نانوکاتالیستهای ایرانی توانستهاند همزمان به دو هدف اصلی کشور یعنی خودکفایی و حضور در بازارهای بینالمللی پاسخ دهند.
توسعه نانوکاتالیستهای پیشرفته برای تولید پایدار گاز از ضایعات بیودیزل
پژوهشگران دانشگاه کاشان با همکاری محققان دانشگاه کلگری کانادا موفق شدند روشی نوین برای تبدیل گلیسرول زائد حاصل از تولید بیودیزل به گاز سنتز (syngas) توسعه دهند، دستاوردی که میتواند هم مدیریت پسماندهای صنعتی را بهبود دهد و هم در تولید سوختها و مواد شیمیایی ارزشمند نقش مهمی ایفا کند. گلیسرول، محصول جانبی فرایند تولید بیودیزل، معمولاً به دلیل حجم بالای تولید و ویژگیهای شیمیایی خود، مشکلات محیطزیستی ایجاد میکند و استفاده مؤثر از آن یکی از چالشهای صنایع زیستی محسوب میشود. این گروه با طراحی کاتالیستهای نانوساختار Ni-SiO₂.MgO، توانستند میزان تبدیل گلیسرول را به شکل قابلتوجهی افزایش دهند و فرایند CO₂ ریفورمینگ گلیسرول را به روشی پایدار و کارآمد تبدیل کنند. این کاتالیستها با بهرهگیری از نیکل و ترکیبات سیلیکا و منیزیا، ضمن پایداری بالا در دماهای عملیاتی شدید، بازدهی بالایی در تولید گاز سنتز از خود نشان دادند. اهمیت این پژوهش فراتر از مدیریت ضایعات است؛ زیرا گاز سنتز محصولی کلیدی در صنایع شیمیایی و تولید سوختهای پاک محسوب میشود و این روش میتواند گامی مؤثر در توسعه فناوریهای انرژی سبز و اقتصاد پایدار باشد. این دستاورد، نمونهای روشن از کاربرد فناوری نانو و کاتالیستهای پیشرفته در حل چالشهای محیطزیستی و انرژی است.
الگوی جدیدی برای صنعت کاتالیست ارائه شد: کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر کاتالیست
پژوهشگران با توسعهی کاتالیستی با ساختار نیمهمدفون و ترکیب اتمی-نانوذرهای، عملکردی فراتر از استانداردهای سنتی به نمایش گذاشتند. در مقالهای که توسط Science China Press منتشر شده است، پژوهشگران موفق به توسعهی راهکاری نوین برای حل یکی از اساسیترین چالشهای کاتالیستهای فلزی پایهدار شدهاند: دستیابی همزمان به فعالیت بالا و پایداری طولانیمدت در واکنشهای شیمیایی پیچیده مانند هیدروژناسیون انتخابی.
عمر پیلهای سوختی در خودروهای سنگین به ۲۰۰ هزار ساعت میرسد
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا با طراحی نوآورانه کاتالیستی، عمر پیلهای سوختی را به بیش از ۲۰۰ هزار ساعت افزایش دادند.
رسوخ فناوری نانو در صنعت ایران؛ از پتروشیمی تا پلهای شهری!
بررسی بیش از ۱۷۰۰ محصول نانویی تولید داخل نشان میدهد که فناورینانو در بیشتر حوزههای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. مواد شیمیایی با ۳۷۱ محصول در رتبه اول و حمل نقل با ۳۶۰ محصول در رتبه دوم بیشترین تعداد محصولات فناوری نانو قرار دارد.