«حل بيئي واقتصادي مبتكر» تقنية طلاء ذكي تحصّن خزانات الوقود ضد هدر البنزين وتبخره

في خطوة رائدة على مستوى العالم، نجح علماء من الجامعة الروسية الحكومية للنفط والغاز، المعروفة باسم إيفان غوبكين، في تطوير تقنية مبتكرة وفريدة من نوعها تهدف إلى الحد بشكل كبير من تبخر البنزين خلال عمليات تخزينه في الخزانات، هذه التقنية الواعدة، التي أكدتها صحيفة Gazeta.Ru نقلاً عن المكتب الإعلامي للجامعة، تبرز كحل غير مسبوق، حيث لا يوجد لها نظير مباشر لا في روسيا ولا في أي مكان آخر حول العالم، مما يمثل إنجازًا علميًا وهندسيًا بالغ الأهمية.

طلاء ذكي: حل مبتكر لتقليل خسائر الوقود والانبعاثات

في صميم هذا الابتكار، يكمن طلاء خاص تم تطويره لجدران خزانات الوقود، يعمل بكفاءة كمنظم حراري ذكي، هذا الطلاء المتقدم يساهم في تقليص الخسائر السنوية من البنزين إلى ما يقارب 2-3% فقط، مما يحقق وفراً اقتصادياً ملحوظاً، وبالتوازي مع ذلك، يسهم بشكل فعال في تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) الضارة في الغلاف الجوي، وبالتالي يعزز الاستدامة البيئية.

مواجهة مشكلة “التنفسات الصغيرة” في خزانات الوقود

تستهدف هذه التقنية المتطورة بشكل مباشر ظاهرة تعرف بـ«التنفسات الصغيرة» للخزانات، والتي تعد أحد الأسباب الرئيسية لتبخر الوقود وتلوث الهواء، تتجلى هذه الظاهرة في دورة يومية تؤثر على كمية الوقود المخزن، حيث:

• تسخن جدران الخزانات بفعل أشعة الشمس خلال النهار.
• تتمدد أبخرة البنزين نتيجة لارتفاع الحرارة وتتسرب جزئيًا عبر صمامات التهوية.
• تنخفض درجات الحرارة ليلاً، مما يؤدي إلى تكثف الأبخرة واندفاع الهواء الخارجي إلى داخل الخزان.

هذه الدورات الحرارية اليومية المتكررة تؤدي إلى فقدان مستمر للوقود المخزن وتساهم بشكل كبير في تلوث البيئة المحيطة بالمركبات العضوية المتطايرة، مما يستدعي حلولاً مبتكرة.

آلية عمل الطلاء الجديد: تقنية تنظيم حراري متقدمة

يكمن السر وراء فعالية هذا الطلاء في مكوناته المبتكرة، فهو يحتوي على ميكروكبسولات دقيقة مملوءة بمادة البارافين (إيكوزان) ومحاطة بغلاف من البولي يوريثان، تعمل هذه الكبسولات كـ”مخازن حرارية” متناهية الصغر، تقوم بوظيفة حيوية في تنظيم درجة الحرارة داخل الخزان، عبر آلية ذكية:

• عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة، يذوب البارافين داخل الكبسولات ويمتص الحرارة الزائدة بفعالية.
• وعندما تنخفض الحرارة، يتصلّب البارافين مرة أخرى ويُطلق الحرارة التي امتصها تدريجياً.

هذه العملية الدورية تساعد في تثبيت درجة حرارة خليط أبخرة البنزين داخل الخزان، مما يحد من تمددها وانكماشها ويقلل بشكل كبير من فقدان الوقود الناتج عن ظاهرة “التنفسات”.

الحفاظ على الخصائص التشغيلية لخزانات الوقود

أكد دينيس فورونين، رئيس مختبر المواد الهجينة الوظيفية الموفرة للطاقة، أن تصميم الطلاء يراعي الحفاظ على كفاءة الخزانات، حيث لا تتجاوز نسبة الميكروكبسولات في تركيبته 20% من إجمالي الطلاء، يضمن هذا التوازن الدقيق استمرارية جميع الخصائص التشغيلية الأساسية للمواد التقليدية المستخدمة في الخزانات، مع إضافة ميزة تنظيم الحرارة الفائقة بكفاءة عالية دون التأثير سلبًا على أدائها الميكانيكي أو مدة صلاحيتها.

نتائج تجريبية واعدة تؤكد فعالية التقنية

لتقييم أداء الطلاء الجديد، أُجريت اختبارات مخبرية مكثفة على نموذج خزان، وأظهرت هذه الاختبارات نتائج مبشرة تعكس الكفاءة العالية للتقنية في تقليل تبخر الوقود، إليك ملخص لأبرز النتائج:

فعالية مثلى في المناطق الدافئة وإمكانية التكييف العالمي

يتوقع الباحثون أن تسجل هذه التقنية أعلى مستويات الفاعلية في المناطق ذات المناخ المعتدل والدافئ، لا سيما في جنوب روسيا، حيث تكون التقلبات الحرارية اليومية أكثر وضوحاً، علاوة على ذلك، تُعد مرونة التقنية نقطة قوة رئيسية، حيث يمكن تكييفها لتناسب الظروف المناخية لمناطق أخرى حول العالم من خلال استخدام أنواع مختلفة من البارافين ذات درجات انصهار متباينة، مما يفتح آفاقاً واسعة لتطبيقها عالمياً وتحقيق أقصى استفادة منها في مكافحة تبخر الوقود.