بودار کردن گاز طبیعی؛ مشکلات و راهکارها

 در گذشته، سوخت‌هایی مانند گاز زغال‌سنگی که برای روشنایی و گرمایش استفاده می‌شدند، بوی شدیدی داشتند. این بو عمدتاً به دلیل وجود ترکیبات گوگردی بود. اما گاز طبیعی که امروزه به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، از موادی مانند متان و اتان تشکیل شده و تقریباً بی‌بو است. نبود بوی مشخص در این گاز، مشکلات ایمنی جدی ایجاد می‌کند؛ زیرا در صورت نشت، افراد متوجه آن نخواهند شد. این موضوع باعث شد که از دهه‌های گذشته، افزودن ترکیبات خاصی به گاز برای ایجاد بو به یک استاندارد تبدیل شود. هدف اصلی از این کار، افزایش ایمنی مصرف‌کنندگان است تا بوی گاز نشت‌یافته پیش از رسیدن به سطح خطرناک، به‌عنوان یک هشدار عمل کند.

با توجه به وابستگی روزافزون به گاز طبیعی و افزایش شبکه‌های انتقال آن، اهمیت یافتن ترکیباتی که هم بوی کافی داشته باشند و هم مشکلات زیست‌محیطی و فنی ایجاد نکنند، بیش از گذشته احساس می‌شود. تاکنون از مواد گوگردی مانند مرکاپتان‌ها برای این منظور استفاده شده است، اما این ترکیبات دارای معایب قابل‌توجهی از جمله آلودگی زیست‌محیطی و تأثیر مخرب بر تجهیزات صنعتی هستند. بنابراین، نیاز به پژوهش در زمینه یافتن جایگزین‌های مناسب و بهینه‌سازی فرآیند بودار کردن گاز بیش از پیش احساس می‌شود.

سحر بنی‌یعقوب، استادیار شیمی معدنی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، به همراه یکی از همکاران دانشگاهی خود و با همکاری پژوهشگاه صنعت نفت، تحقیقی در این زمینه انجام داده است. این پژوهش به بررسی ساختار، روش‌های تولید و کاربردهای بودارکننده‌های مدرن گاز طبیعی پرداخته و سعی دارد بهترین گزینه‌ها را برای افزایش ایمنی و کاهش مشکلات زیست‌محیطی معرفی کند.

محققان در این پژوهش، ابتدا به مطالعه مفهومی انواع ترکیباتی که برای بودار کردن گاز طبیعی استفاده می‌شوند، پرداختند. آن‌ها سپس تاریخچه کشف این مواد را بررسی کرده و اصول شیمیایی این ترکیبات را مورد تحلیل قرار دادند. در ادامه، مهم‌ترین ویژگی‌های موردنیاز برای یک ماده بودارکننده مناسب مشخص شد و روش‌های مختلف سنتز و تولید این ترکیبات ارزیابی شد.

امروزه برای بودار کردن گاز طبیعی، ترکیبات گوگردی مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند که از جمله رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به تتراهیدروتیوفن (THT) و ترت-بوتیل مرکاپتان (TBM) اشاره کرد. این ترکیبات به دلیل بوی تند و مشخصی که دارند، به‌عنوان نشانگرهای بویایی گاز طبیعی به کار می‌روند. بااین‌حال، استفاده از این مواد مشکلاتی مانند ایجاد آلودگی زیست‌محیطی و تأثیرات مخرب بر تجهیزات صنعتی را به همراه دارد.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که تاکنون ترکیب ایده‌آلی که تمام ویژگی‌های لازم را برای بودار کردن گاز داشته باشد، به تولید صنعتی نرسیده است. هرکدام از ترکیبات موجود دارای نقاط قوت و ضعف خاص خود هستند. به همین دلیل، انتخاب ماده بودارکننده مناسب باید بر اساس نیازهای محیطی، صنعتی و اقتصادی انجام شود. در این میان، ایمنی مصرف‌کنندگان و تسهیل فرآیند تشخیص نشتی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

همچنین، پژوهشگران دریافتند که برخی از مشکلات اصلی در استفاده از مواد بودارکننده شامل ایجاد آلودگی محیطی، تأثیر بر تجهیزات گازرسانی و هزینه‌های بالا است. این مشکلات نشان می‌دهد که باید تحقیقاتی بیشتر برای یافتن ترکیبات جدید با عملکرد بهینه‌تر انجام شود. به‌ویژه، ترکیباتی که کمترین اثر مخرب زیست‌محیطی را داشته باشند و در عین حال، قابلیت بودارکنندگی بالایی نیز ارائه دهند.

علاوه بر جنبه‌های ایمنی، تشخیص بوی گاز در شرایط واقعی نیز چالشی مهم است. برخی از تحقیقات نشان داده‌اند که افراد در محیط‌های روزمره، ممکن است به دلیل مشغولیت ذهنی یا عادت به برخی بوهای مشابه، نتوانند به‌درستی بوی گاز را تشخیص دهند. همچنین، ترکیب شدن بوی گاز با دیگر بوهای موجود در محیط ممکن است موجب کاهش حساسیت به آن شود. این یافته‌ها نشان می‌دهند که علاوه بر انتخاب ماده بودارکننده مناسب، باید به عواملی مانند نحوه انتشار بو و شرایط محیطی نیز توجه کرد.

 نتایج این تحقیق در فصلنامه «پژوهش‌های کاربردی در شیمی» که وابسته به دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال است، منتشر شده است.