گاز کربنیک یا دی اکسید کربن یا کربن دی اکسید که در زبان انگلیسی به آن Carbon Dioxide می‌گویند و با فرمول شیمیایی CO۲ شناخته می‌شود یک گاز صنعتی ساده و در عین حال پرکاربرد و با ارزش می‌باشد.

گاز کربنیک، یک گاز بی رنگ و بی بو و خنثی و غیرقابل اشتعال است. از هوا سنگین‌تر است و همیشه در پایین‌ترین قسمت محیط قرار می‌گیرد.

بیشتر بخوانید

• آلاینده‌های سمی هوا به کالای ارزشمند تبدیل شد

این گاز تحت شرایط خاص ترمودینامیکی به صورت‌های مایع و جامد نیز می‌تواند در دسترس قرار بگیرد. طعم تا حدودی اسیدی و بوی تند در غلظت‌های بالا از دیگر ویژگی‌های گاز کربنیک می‌باشد.

این گاز قابلیت حل شدن در آب را دارد و به طور طبیعی در رودخانه ها، دریاچه‌ها و آب‌های زیرزمینی وجود دارد. دی اکسید کربن مایع به آسانی می‌تواند با آب واکنش دهد و با کربناته کردن آن، منجر به تولید اسید کربنیک شود که این موضوع باعث استفاده گسترده از گاز کربنیک در صنایع نوشیدنی شده است.

گاز کربنیک چگونه به دست می‌آید؟

گاز دی اکسید کربن همانطور که از نام آن پیداست از ترکیب کربن و اکسیژن به دست می‌آید. به عبارت دیگر وقتی کربن در مجاورت اکسیژن می‌سوزد، گاز دی اکسید کربن تولید می‌شود.

سوختن مواد آلی مثل نفت در مجاورت اکسیژن باعث تولید دی اکسید کربن می‌شود. در فرآیند تخمیر مایعات نیز گاز کربنیک تولید می‌شود.

بسیاری از موجودات زنده بعد از مصرف اکسیژن، دی اکسید کربن را از طریق بازدم از بدن خود خارج می‌کنند. گیاهان کربن دی اکسید را مصرف می‌کنند و طی فرآیند فتوسنتز اکسیژن را به محیط پس می‌دهند. در مقیاس صنعتی، گاز کربنیک را نمی‌توان با تفکیک گاز‌های هوا به دست آورد.

رایج‌ترین روش تولید گاز دی اکسید کربن، استفاده از دستگا‌ه های صنعتی است که با سوزاندن سوخت‌های فسیلی مثل گاز طبیعی، گازوییل و ... منجر به تولید گاز کربنیک می‌شوند.

چهارمین شرکت دارنده فناوری ساخت ماشین‌آلات و تولید گازکربنیک جهان در شهرستان بن از توابع استان چهارمحال و بختیاری فعالیت می‌کند.

چند سالی است که شرکت‌های دانش‌بنیان در استان چهارمحال و بختیاری موفق به تولید دستگاهی شدند که قابلیت استحصال گاز کربنیک از دودکش‌های صنعتی را داشته باشد.

این دستگاه به گونه‌ای در داخل لوله کارخانه‌های تولیدکننده این گاز قرار داده می‌شود تا با وارد شدن گاز به داخل سیلندر‌های دستگاه عملیات فرآوری روی آن انجام شده و از ورود گاز کربنیک به اتمسفر جلوگیری شود.

این فناوری در استان چهارمحال و بختیاری ابداع شد تا افتخار لیسانس آن نصیب ایران و استان چهارمحال و بختیاری شود.

تاکنون برخی بر این عقیده بوده‌اند که گاز کربنیک تنها برای تولید نوشابه گازدار و جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما علاوه بر کاربرد‌هایی که گفته شد، این اختراع برای تولید اوره و متانول در کارخانه‌های پتروشیمی، ازدیاد برداشت نفت با تزریق گاز کربنیک به محل استحصال نفت، تولید سوخت مایع از گاز، تصفیه پساب‌های شهری و صنعتی، کشاورزی گلخانه‌ای برای معتدل نگه داشتن دمای داخل گلخانه، ایجاد باران مصنوعی به عنوان هسته باران زا و بسیاری دیگر از کاربرد‌ها که در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و صنایع هوانوردی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تنها کارخانه CO۲ تمام ایرانی

سجاد رستمی رئیس صنعت، معدن و تجارت چهارمحال و بختیاری اظهار داشت: چهارمین شرکت دارنده فناوری ساخت ماشین‌آلات و تولید گازکربنیک جهان در شهرستان بن استان چهارمحال و بختیاری فعالیت می‌کند.

وی افزود: در این شرکت ۳۵ درصد گاز کربنیک کشور تولید می‌کند.

رئیس صنعت، معدن و تجارت چهارمحال و بختیاری گفت: چند سالی است که شرکت‌های دانش‌بنیان استان موفق به تولید دستگاهی شدند که قابلیت استحصال گاز کربنیک از دودکش‌های صنعتی را داشته باشد.

رستمی افزود: این دستگاه به گونه‌ای در داخل لوله کارخانه‌های تولیدکننده این گاز قرار داده می‌شود تا با وارد شدن گاز به داخل سیلندر‌های دستگاه، عملیات فرآوری روی آن انجام شده و از ورود گاز کربنیک به اتمسفر جلوگیری شود.

تولید ۲۷ هزار تن گاز کربنیک مایع در کشور

کارخانه تولید گازکربنیک بن با ظرفیت سالانه ۲۷ هزار تن گازکربنیک مایع، تنها کارخانه CO۲ تمام ایرانی است.

معاون امور صنایع چهارمحال و بختیاری گفت:برای طراحی، بومی سازی و اجرای این کارخانه تاکنون ۱۰۰ میلیارد تومان هزینه شده است.

سیدین افزود: با راه اندازی خط جدید در کارخانه گازکربنیک بن، ۱۰۰ درصد ظرفیت تولید این کارخانه افزایش می‌یابد.

وی گفت:هم اکنون بیش از ۱۵۰ نفر در این واحد صنعتی مشغول به کار هستند.

معاون امور صنایع چهارمحال و بختیاری گفت:محصول تولیدی کارخانه گازکربنیک برای صنایع غذایی، داروسازی، جوشکاری صنعتی و آب شیرین کن‌های صنعتی کاربرد دارد.

سیدین تصریح کرد:محصول این کارخانه خلوص ۹۹.۹۹۵ و نقطه شبنم منفی ۵۰ را دارد و برای کاربرد پزشکی مناسب است.

وی گفت: با طراحی و ساخت خط تولیددر این واحد صنعتی، نام این کارخانه در کنار شرکت‌های آمریکایی، کانادایی، ژاپنی و آلمانی به ثبت رسیده است و کشور‌های منطقه متقاضیان خرید محصول کارخانه تولید گازکربنیک بن هستند.

وقتی آلایندگی‌ها به CO۲ تبدیل می‌شوند

ایزدی مدیر این کارخانه هم تأکید کرد: گاز CO۲ مانند بقیه کارخانه‌ها از گازوئیل، سوخت‌های فسیلی و گاز تولید نمی‌شود بلکه آلایندگی‌های کلان شهر‌ها را که در واقع یک تهدید است به فرصت تبدیل می‌کند.

آذریان مدیرفنی کارخانه گاز کربنیک شهرستان بن نیز افزود: دی اکسید کربن از دودکش صنایع سنگین گرفته و در پروسه تولید خالص سازی و جداسازی، و به مایع CO۲ با درجه خلوص بالا تبدیل می‌شود و در مخازن به صورت مایع ذخیره و توسط کامیون‌های حمل برای مشتریان حمل می‌گردد.

جالب است بدانید که تمامی دستگاه‌ها و حتی خطوط توسعه این کارخانه با وجود تحریم‌های ظالمانه چندساله اخیر توسط مهندسین ایرانی ساخته شده است.

سلیمی مدیرعامل کارخانه گفت: ۱۰۰ درصد تجهیزات و ماشین‌آلات این کارخانه به دست متخصصان داخلی ساخته شده است و کارکنان متخصص این کارخانه تمام تجهیزات فاز سوم را طراحی کردند و در حال تجهیز آن هستند.

کاربرد‌های گاز کربنیک؟

۱- جوشکاری: یکی از متداول‌ترین گاز‌هایی که در جوشکاری استفاده می‌شود گاز دی اکسید کربن است. امروز استفاده از ترکیب گاز کربنیک و آرگون در جوشکاری بسیار متداول شده است.

۲- صنایع غذایی: گاز کربنیک یکی از مواد اولیه اصلی در تولید نوشابه‌های گازدار است.

۳- صنایع شیمیایی: در صنایع شیمایی می‌توان از گاز دی اکسید کربن برای تولید اوره استفاده کرد. در تولید کاغذ نیز از این گاز استفاده می‌شود.

۴- آتش نشانی: دی اکسید کربن با حذف اکسیژن از فرآیند آتش سوزی باعث خفه شدن آتش می‌شود و به همین دلیل کپسول‌های آتش نشانی را با گاز دی اکسید کربن پر می‌کنند.

۵- حمل و نقل و انبار داری: استفاده از حالت مایع و جامد دی اکسید کربن، به عنوان یک ماده سرمازا کاربرد‌های فراوانی در صنایع حمل و نقل و توزیع دارد. استفاده از یخ خشک در زمان فریز کردن مواد غذایی و در زمان حمل و نقل، کمک شایانی به جلوگیری از فاسد شدن مواد غذایی در طول فرآیند انبارداری و توزیع می‌کند. یخ خشک، شکل جامد گاز کربنیک می‌باشد که با دمایی در حدود -۷۸ درجه سانتیگراد شرایط بسیار مناسبی را برای نگهداری مواد غذایی فراهم می‌کند. از دی اکسید کربن مایع می‌توان برای منجمد کردن مواد عذایی مثل مرغ، گوشت، انواع میوه‌ها و سبزیجات استفاده کرد و از یخ خشک نیز در زمان حمل و نقل این مواد غذایی بهره برد. البته در حمل و نقل دارو‌ها نیز از یخ خشک استفاده می‌شود. به طور مثال واکسن کرونای فایزر فقط با استفاده از یخ خشک قابل حمل و نقل می‌باشد.

۶- جشن‌ها و مراسم ها: از یخ خشک برای ایجاد مه سنگین در مراسم‌ها و جشن‌ها می‌توان استفاده کرد و لحظات خاطره انگیزی را به وجود آورد.

۷- رفع آلودگی ها: از یخ خشک که شکل جامد گاز کربنیک است برای پاک کردن آلودگی‌ها از سطوح مختلف مثل توربین‌ها و ... در صنعت استفاده می‌شود. یخ خشک می‌تواند آلودگی‌های رادیواکتیو را برطرف نماید.

یخ خشک، محصول خاص کارخانه گازکربنیک بن

یکی دیگر از محصولات خاص که در کارخانه گازکربنیک شهرستان بن تولید می‌شود، یخ خشک است.

برای تولید یخ در مقیاس‌های صنعتی، ابتدا گاز دی اکسید کربن را درون مخازن حجیم، فشرده و خنک سازی می‌کنند و در اثر این عمل گاز دی اکسید کربن به مایع تغییر حالت می‌دهد. این عمل تا تبدیل شدن تمامی حجم گاز CO۲ در درون مخزن ادامه دارد.

یخ خشک نام دیگر دی اکسید کربن جامد است که به دلیل خاصیت سرمازایی بالا از آن استفاده‌های متنوعی می‌شود.

فتاحیان مسئول آزمایشگاه کارخانه گازکربنیک گفت: یخ خشک را با استفاده از فشرده سازی گاز کربن دی اکسید در دمای ثابت منفی ۷۸.۵ درجه سانتی گراد به دست می‌آوریم.

او اضافه کرد: یکی از برترین مزیت‌های یخ خشک در مقایسه یا یخ معمولی، خیس نکردن سطوح است و در مقایسه با یخ معمولی، وزن کمتری دارد و در صورت استفاده در مواد خوراکی باعث عوض شدن طعم و مزه آن‌ها نمی‌شود.

فتاحیان ادامه داد: هنگام برداشت و کار با یخ خشک باید بسیار احتیاط کرد، زیرا در اثر تماس با پوست یخ خشک باعث خشکی و منجمد شدن پوست می‌گردد.

او تأکید کرد: یخ خشک در ذخیره صنایع غذایی، صنعت روغن، تهیه نوشابه، کندن سرامیک از کف، رشد گیاهان، صنعت نفت و به منظور سردسازی مواد خاص بدون نیاز به یخچال در بخش پزشکی و آزمایشگاهی، صنایع هوایی کاربرد بسیاری دارد.

گزارش از افسانه احمدی فارسانی