جستجو در تالارهای گفتگو
در حال نمایش نتایج برای برچسب های 'روش جدید'.
3 نتیجه پیدا شد
-
معرفی زدايش مواد معدني از سنگ معدن با استفاده از نانوذرات
Alireza Hashemi پاسخی ارسال کرد برای یک موضوع در فرآوری
[TABLE=class: text] [TR] [TD]پژوهشگران روش کاملا جديدي براي جداسازي مواد ارزشمندي نظير طلا، مس و نقره از ميان سنگهاي معدني ارائه کردند. در اين روش از نانوذرات استفاده ميشود بهنحوي که نانوذرات به مواد مورد نظر ميچسبند و از سوي ديگر اين مواد را بهصورت حبابهاي هوا در ميآورند. در نهايت مواد مورد نظر را ميتوان از سطح جمعآوري کرد. رابرت پلتون و همکارانش ميگويند که اين شرکت از روشي موسوم به شناورسازي کف استفاده کرده که با اين کار 450 ميليون تن سنگ معدن را در سال ميتوان فرآوري کرد. در اين روش جديد سنگهاي معدني را شکسته و به ذرات بسيار ريزي در ميآورند. سپس اين ذرات را روي سطح آب شناور ميکنند. در نهايت ذرات ارزشمند را از سنگها جداسازي ميکنند. در اين سيستم، آب حاوي موادي است که ميتواند به ذرات مورد نظر بچسبد و موجب شود تا اين ذرات به شکل حباب در آيد. دليل تشکيل حباب، ايجاد نيروي دافعه ميان ذره و آب است. با تشکيل حباب، بهراحتي ميتوان آنها را از سطح آب جمعآوري کرد. [/TD] [/TR] [TR] [TD] [/TD] [/TR] [TR] [TD] [/TD] [/TR] [TR] [/TR] [TR] [TD] [/TD] [/TR] [TR] [TD] در اين پروژه محققان ماده جديدي ارائه کردند که ميتواند موجب تشکيل حباب در سطح آب شود. اين ماده جديد نانوذراتي با قابليت طرد مولکولهاي آب است. در تستهاي آزمايشگاهي، اين گروه تحقيقاتي بهجاي ذرات معدني از دانههاي شيشه استفاده کردند. نتايج کار محققان نشان داد که نانوذرات به دانههاي شيشه چسبيده و آنها را با بهره تقريبا 100 درصد شناور کردند. در اين پروژه براي اولين بار نشان داده شده که نانوذرات آبگريز ميتوانند به ذرات بزرگتر چسبيده و ورود آنها را به حبابها تسهيل کنند. نانوذرات کاتيوني بهکار رفته در اين پروژه از جنس پلي استايرن بوده که ابعاد 46 نانومتري داشتند درحالي که دانههاي شيشه 43 ميکرومتري بودند. در نهايت اين نانوذرات توانستند تمام دانههاي شيشه را از آب جدا کنند. درصورتي که 5 درصد از سطح دانهها با نانوذرات پوشيده شود آنگاه فرآيند زدايش دانههاي شيشه به حداکثر مقدار خود ميرسد. ماکزيمم مقدار انرژي مورد نياز جهت زدودن دانههاي شيشه از حبابها توسط ميکروماشين اندازهگيري شد. اين نيرو 1.9 ميکرونيوتن براي دانههاي شيشه داراي روکش نانوذرهاي بود. اين در حالي است که براي دانههاي فاقد روکش اين نيرو 0.0086 ميکرو نيوتن است. براي يافتن نحوه محاسبه نيروي مورد نياز از مدلسازي استفاده شد. نتايج اين کار در نشريه ACS journal Langmuir به چاپ رسيده است. [/TD] [/TR] [/TABLE] -
مقدم شمردن ارزش بر هزينه حفاري با فشار کمتر" ubd" عبارت است از حفاري و اغلب تکميل کردن چاه با فشاري کمتر از فشار سازند. حفاري با فشار کمتر چيست؟ در روش هاي قديمي حفاري با هدف مهار کردن نفت و گاز درون مخزن از طريق پر کردن چاه با مايعي سنگين که گل ناميده مي شود، انجام مي گرفت. اين مايع سنگين ( گل) از فشاري بيش از فشار مخزن در ته چاه استفاده مي کند. از آنجاييکه فشار چاه بيش از فشار مخزن است، گل حفاري با فشار به سنگ هاي مخزن خورده و روزنه هاي سازند را مي بندد يا از بين مي برد. بسته شدن روزنه ها معمولاَ دائمي است و به کاهش توليد مي انجامد. در حفاري با فشار کمتر معمولاَ از مايع حفاري سبک تر استفاده مي شود. در اين روش توليد از مخزن حين حفاري صورت مي گيرد که از بسته شدن روزنه هاي سازند جلوگيري مي شود. پس ازاستخراج با وسايلي که در سطح زمين مورد استفاده قرار مي گيرند،نفت ، گاز، گل و تراشه ها جدا مي شوند. توليد نفت و گاز در جريان حفاري، به سادگي عمليات معمول نيست و به برنامه ريزي مناسب، آموزش کارکنان ، و آمادگي نيازمند است. به همين دليل ، و بسته به ميزان پيچيدگي فني کار، ممکن است آمادگي براي انجام حفاري با فشار کم تا يک سال به طول بيانجامد. اما در تمامي موارد استفاده ubd لازم نيست که جريان توليد هم زمان با حفاري انجام شود از جمله زماني که هدف،افزايش ميزان نفوذ در لايه هاي فوقاني باشد. چرا بهتر است از ubd استفاده کرد؟ ubd به سه دليل عمده زير مورد استفاده قرار مي گيرد : 1 – براي کاهش مشکلات حفاري از ubd براي بالا بردن ميزان نفوذ، کاهش هدر رفتن گل و مشکلات متفاوت چسبندگي استفاده مي شود. مثلا در مواردي، از ubd براي حفاري چاه هاي افقي بزرگ تر در ميدان هايي که قبلا اين کار به دليل هدر رفتن گل ميسر نبود، استفاده مي شود. 2 – براي بهبود عملکرد توليد چاه. يکي از موارد فني ديگر در استفاده از ubd جلوگيري از آسيب ديدن سازند است. در حفاري با فشار کم، مخزن با فشار کم حفاري و تکميل مي شود. شرکت شل در چندين نقطه جهان از اين روش استفاده مي کند و شاهد افزايش چند برابر توليد چاه در مقايسه با روش هاي قديمي تر بوده است. در برخي موارد، افزايش ذخاير قابل استخراج به اثبات رسيده است. استفاده از ubd براي بهبود توليد در ذخايري که آسيب پذيرتر هستند، صورت مي گيرد. حفاري به روش هاي قديمي ممکن است هنگامي که گل حفاري روزنه ها را پر مي کند، آسيب جبران ناپذيري به سنگ هاي کم نفوذ پذيرتر مخازن وارد کند. صدماتي که به ذخاير قابل نفوذتر وارد مي شود، معمولا در جريان توليد رفع مي شود. 3 – براي دستيابي به اطلاعات اوليه در مورد مناطق بهره ده. از آنجاييکه در استفاده از ubd مايعات سازند در زمان حفاري امکا ن مي يابند که به سطح برگردند، فرصت خوبي به وجود مي آيد تا به اطلاعات اوليه ارزشمندي درباره مخزن و وضعيت توليد دست يافت. Ubd چگونه انجام مي شود؟ مهمترين مسئله در ubd کنترل فشار داخل چاه در زمان حفاري است. بسته به فشار مخزن و عمق آن، از سيستم هاي خاصي در مايعات حفاري استفاده مي شود. در بخشي که فشار کم است، حفاري با هوا با استفاده از چکش بادي انجام مي شود، در حاليکه در بخش پر فشار حفاري با استفاده از مايعات سبک و با استفاده از آب يا آب زير نفت انجام مي گيرد. يکي از تکنيک هاي اوليه متداول ubd استفاده از حفاري دو مرحله اي است که در آن مايع حفاري سبکي است که با گاز بالا بر تزريقي مخلوط شده باشد. با تغيير ميزان گاز تزريق شده، مي توان چگالي مايع حفاري را نيز کنترل کرد. معمولاَ از نيتروژن يا هيدرو کربن خود ميدان به عنوان گاز بالابر استفاده مي شود و از بيرون و از سطح، با استفاده از وسايل لازم، فشار را کنترل و گل و سنگ را از مايعاتي که توليد شده، جدا مي کنند. در چه مواردي از ubd استفاده مي شود؟ شرکت شل دراستفاده از ubd در مناطق متفاوت، هم در دريا و هم خشکي موفق بوده است. در تمام موارد دقت شده است تا در مناطق حساس زيست محيطي با به حداقل رساندن ميزان اشتعال گاز و استفاده از مشعل هاي محصور و بي صدا ميزان صدمات زيست محيطي را به حداقل ممکن کاهش داد. در صورت امکان، هيدروکربني که در زمان حفاري توليد مي شود مستقيما به تاسيسات توليدي و لوله هاي صادرات فرستاده مي شود. صنعت نفت و گاز به دليل تقاضاي روزا فزون براي هيدروکربن ها به دنبال راه جديدي براي تامين اين نيازهاست. Ubd تاثير مثبتي بر توسعه پايدار دارد و با استخراج هر چه بيشتر منابع هيدرو کربن هر ميدان نفت ، استفاده از منابع موجود بهينه شده و صدمات به محيط زيست کاهش مي يابد. Ubd کارآيي تخليه را بهبود بخشيده و با استفاده از آن تعداد چاه هاي مورد نياز کاهش مي يابد. با وجود مزيت هاي فوق، اين روش در مواردي نيز توصيه نمي شود از جمله زماني که چاه از ثبات لازم برخوردار نيست، يامخزن ضعيف است و يا مشکلات فني وجود دارد. با بالا رفتن تجربه در اين زمينه، هزينه ها پايين مي آيد و نتايج بهتر حاصل مي شود. در حال حاضر شرکت شل در بيش از 20 کشور جهان از اين روش استفاده مي کند و هر روز بر تعداد اين کشورها افزوده مي شود اين فناوري قديمي ، به نحو بارز، به ميدان هاي قديمي ، زندگي تازه مي بخشد. عوامل اصلي موفقيت در استفاده از ubd · وجود برنامه تجاري مشخص با در نظر گرفتن هزينه و درآمد · استفاده از نيروهاي متخصص و با تجربه · زمان کافي براي برنامه ريزي و آمادگي درک مقررات سلامتي، ايمني و محيط زيست ، پروسه ها و طرح هاي حمايت کارکنان و مديران محلي و پيمانکاران · آموزش تمام کارکنان، به ويژه کارکناني که در ميدان ها و تاسيسات مشغول به کارند · کار با سازمان هاي ناظر و دريافت نظرات اين سازمان ها پيش از اجراي پروژه استفاده از وسايلي که به ويژه براي اين کار طراحي شده اند و مورد آزمايش و بازرسي قرار گرفته اند.
-
القای الکترومغناطیسی شفافیت نوری (EIT) یک فرآیند نوری در فیزیک اتمی است که در برخی محیطهایی که بهطور عادی طول موجهای بهخصوصی از نور را از خود عبور نمیدهند اتفاق میافتد و از آن برای کند کردن پالسهای نوری و ذخیرهسازی آنها در محیطهایی از قبیل ابرهای اتمی فوقالعاده سرد استفاده میشود. اخیرا محققان دانشگاه بوستون آمریکا با شبیه سازی این پدیده توانستند محیطهای متامتریال دارای تعداد لایههای مختلف را شفاف کنند. با توجه به آنکه EITT در ساختارهای معمولی قابل انبوهسازی نیست، این روش میتواند در آینده در ساخت سیستمهای مخابراتی نوری یا حتی رایانههای کوانتومی کاربرد داشته باشد. به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، هاتیس آلتوگ و همکارانش در دانشگاه بوستون آمریکا با شبیهسازی پلاسمونیک ساختارهای معمولی دارای اثراتEIT، موفق به ابداع روشی برای طراحی متامتریالهایی با اثر مشابه شدند. آنها با تشکیل محیط همگن ویکنواختی شامل اتمهای مصنوعی کمپلکس متعدد و سفارشی کردن برهم کنشهای داخل آن نشان دادند که میتوان حتی روی چند محدوده فرکانسی به تعداد حالتهای بالاتری دست پیدا کردکه پدیدهای مشابه اثرات EIT داشته باشند. آنها همچنین با قرار دادن لایههای متامتریال بیشتر روی ساختار موجود، بهراحتی توانستند محیطهای طیفی دارای اثر مشابه EIT را افزایش دهند. آلتوگ و همکارانش به این منظور ابتدا بلوکهای ساختمانی متشکل از غشاهای نیترید سیلیکون را بهصورت لایههایی افقی در آورده و سپس فلز مورد نظر خود را روی هر دوسطح بالایی و زیرین آن رسوب داده و ساختارهایی بهتر با لبههای ظریفتر بهدست آوردند. به گفته این محققان، بهراحتی و برخلاف ساختارهایEIT معمولی میتوان با رسوبدهی اضافی فلز و دی الکتریک روی محیط سه لایهای اول، تعداد لایههای بیشتری را به آن افزود و چنین مزیتی یکی از قابلیتهای بسیار مهم برای انجام آزمایشات مربوط به کند کردن نور (که مستلزم حجم وسیع و کافی برای جمع کردن کل پالسهای نوری هستند) است. ساختار جدید بهدست آمده به طریق مشابه میتواند پالسهای چندگانه نوری مربوط به حاملهای با فرکانسهای مختلف را کند کند. بهعلاوه زمانهای افزایش یافته برهم کنش بین پالسها موجب افزایش پدیده غیرخطی EIT در چنین موادی میشود که از آن میتوان بهعنوان ابزاری برای تشخیص برهمکنشهای غیر خطی چند رنگ از قبیل تمامی تبدیلهای نوری که در سطوح انرژی بسیار پائین روی میدهد استفاده نمود. در این روش محققان دانشگاه بوستون از لایههای چندگانه یک سلول واحد بنیادی استفاده کردند اما آنها در نظر دارند در ادامه آزمایشات خود، ساختارهای کامپوزیتی و غیر متقارن بیشتری را مورد بررسی قرار دهند. آنها همچنین امیدوارند بتوانند در آینده موفق به آنالیز کامل خواص فضایی و نیز پاسخ طیفی این ساختارها شوند. گفتنی است جزئیات بیشتر این طرح در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.