كالجاري – سويفت نيوز:
نجح المهندس السعودي أحمد مهيري طالب الدكتوراه في الهندسة الكيميائية في جامعة كالجري في ولاية ألبرتا في تسجيل براءة إختراع عبر اكتشافه تفاعل كيميائي باستخدام جزئيات النانو التي تمكن من إنتاج الأسمنت بتكلفة منخفضة جداً مقارنة بالطريقة التقليدية لإنتاج الأسمنت.
فمن المعروف منذ فترة طويلة أن الجسيمات النانوية المضافة إلى الإسمنت تحسن من قوتها ، ولكن القيام بذلك اقتصاديًا يمثل تحديًا حيث أن جزء كبير من المشكلة هو أن الجسيمات النانوية تحتاج إلى أن تكون مشتتة بالتساوي من خلال الأسمنت ، ولكن عند إضافتها إلى ملاط الأسمنت فإنها تميل إلى التكتل م
يقول ماين حسين ، أستاذ الهندسة الكيميائية بكلية شوليتش للهندسة في كالغاري أن طالب الدكتوراه أحمد مهيري اكتشف تفاعلًا كيميائيًا يمكن إنشاؤه بثمن بخس وبسهولة أثناء خلط الأسمنت.
و قال المهيري ، “فقط لم يفكر أحد في القيام بها ضمن الأسمنت حيث يعمل التفاعل على إنشاء الجسيمات النانوية وتوزيعها بالتساوي في جميع أنحاء ملاط الأسمنت. هذا هو تشتيت الجسيمات النانوية التي تخلق اسمنت أقوى.
وأوضح أن الجسيمات النانوية هي قطع مجهرية من المادة ، يقل حجمها عن 100 نانومتر (مليار من المتر). بسبب حجمها ، فإن الجسيمات النانوية لديها مساحة سطح لكل غرام أكثر من المواد الصلبة الأخرى. يساعد ذلك في ربط الأسمنت لجعله أكثر متانة تحت الضغط. الأسمنت الأقوى يعني أنه أقل من المطلوب للمشروعات.
وبدلاً من استخدام طن واحد من الخرسانة ، قد تحتاج إلى استخدام 70 في المائة من ذلك ، أو حتى 50 في المائة من ذلك ، مع الاستمرار في تحقيق نفس الخصائص التي تتطلع إلى تحقيقها”. وهو ماسيحقق مقدار من التوفير من حيث استهلاك الطاقة واستخدام المواد إذا كنت تستخدم جزيئات النانو. يمكنك استخدام نصف الكمية والحصول على نفس القدرة الحاملة. ”
وفي حين أن معظم الناس يتصورون الأرصفة والطوابق الجسرية عند التفكير في الخرسانة ، يرى حسين وماهيري أول استخدام للأسمنت المحسن في حقول النفط ، حيث يتم استخدام الأسمنت في غلاف البئر ، وتغطية الآبار المتقاعدة.
ومن الخصائص الإضافية للأسمنت المحمّل بالجسيمات النانوية أنها أقل مسامية عند وضعها ، مما يعني أنها تمنع تسرب المياه داخلها والغازات المتسربة من الآبار المهجورة والمهملة.
وقال حسين “الإجراء هو إغلاق البئر عن طريق الإسمنت هو الممارسة التي شهدناها في العديد من الآبار في ألبرتا وأماكن أخرى أيضًا”.
“يوجد دائمًا غاز الميثان (غاز الميثان) الذي يتسرب من الآبار ، أولاً وقبل كل شيء غاز الدفيئة ، وهو قوي جدًا – أقوى من 20 إلى 21 مرة من ثاني أكسيد الكربون”.
وأضاف حسين: “إذا تسربت ، فإنها تؤثر نوعًا ما على البيئة. إذا كان لديك اسمنت لا يسمح باختراق الميثان ، أو يقلل من نفاذية الميثان ، فسيكون هذا إجراء أكثر موثوقية لإغلاق الآبار “.
ولا يزال الزوجان يختبران إبداعاتهما من الأسمنت في مختبر جنوب شرق مملوك لشركة Trican Well Services ، التي تمول أبحاثهما. ستحصل براءة اختراع على العملية الكيميائية التي اكتشفها الفريق قبل توسيع نطاقها للاستخدام الصناعي. سوف يمتلك Trican براءة الاختراع.
