اختراع طريقة لتحديد نوعية البترول الخام بالليزر

معهد البحوث بجامعة الملك فهد يصمم جهازا خاصا للعرض في الأسواق

ابتكر فريق من الباحثين بمركز العلوم الطبيعية التطبيقية في معهد البحوث بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن بالظهران، طريقة جديدة لتحديد نوعية البترول الخام باستخدام اشعة الليزر ذات الموجات فوق البنفسجية.
وتعتمد الطريقة الجديدة التي منحها مكتب الاختراعات الامريكية مؤخرا براءة اختراع على تحليل اطياف الضوء الذي ينبعث من سطح عينة البترول الخام لحظة تفاعلها مع نبضات الليزر.
ويضم الفريق البحثي الذي ابتكر الطريقة الجديدة الدكتور عزت حجازي وعبدالله حمدان وجوزيف ماسترومارينو من وحدة ابحاث الليزر بالمركز.
وقال د. حجازي: إن هذا الضوء المنبعث والذي يسمى الضوء الفلوري يعتمد في تكوينه الطيفي على تحديد نوعية البترول بحسب المكونات الكيميائية لكل عينة ولذلك يمكن استخدامه في تحديد انواع البترول الخام المختلفة.
واضاف: إن فكرة الطريقة الجديدة تكمن في تسجيل الاطياف الفلورية المنبعثة من اسطح العينات البترولية في خلال فترات زمنية اقصر من زمن نبضة الليزر المستخدم نفسه (واحد على مائة مليون من الثانية) ثم تجميع هذه الاطياف في صورة منحنيات كنتورية تعكس الاختلافات الطيفية المسجلة خلال هذه الفترات الزمنية وتمثل بصمة طيفية تشبه في شكلها بصمات الانسان العادية.
وأوضح أن المنحنيات نفسها تعبر ايضا عن منخفضات ومرتفعات بحسب شدة الضوء الفلوري المنبعث وبذلك يزداد تباين الاختلافات في البصمات الطيفية من عينة بترول الى اخرى ومن ثم تزداد امكانية التفريق بين انواع هذه العينات البترولية المتشابهة.
وافاد الدكتور حجازي ان لهذه الطريقة المبتكرة ميزتين اساسيتين تميزها عن الطرق التحليلية الاخرى الميزة الاولى تتمثل في امكانية استخدامها كاداة للاستشعار عن بعد فأشعة الليزر يمكن ارسالها بسهولة الى مسافات بعيدة والضوء الفلورى للبترول الناتج من هذه الاشعة يمكن ايضا التقاطه بواسطة تلسكوب ذى عدسات كوارتيزية تسمح بمرور اطوال الموجات فوق البنفسجية ويساعد على هذا ان الطريقة الجديدة لا تحتاج الى عمليات تحضيرية كيميائية او فيزيقية للحصول على البصمات الطيفية للعينات.
أما الميزة الثانية تكمن في امكانية تحديد البصمات الطيفية بطريقة فورية فالبيانات والمعلومات التي يتم تسجيلها معلومات رقمية يمكن معالجتها في الحال بادخالها في الحاسوب بواسطة برنامج تم تطويره خصيصا من اجل هذه المهمة.
وحول المجالات التطبيقية لهذه التقنية قال انها تضم مجالات متعددة مشيرا الى ان احد ابرز هذه المجالات هو استخدامها في تحديد نوعية البترول الخام الذي يسكب في البحار بواسطة ناقلات النفط عندما تفرغ حمولتها ثم تستبدلها بماء البحر لموازنة السفينة، موضحا انه يمكن استعمال هذه التقنية لاثبات تطابق البصمات بصورة فورية للاستعمال القانوني مما يؤدي الى تقليل عمليات تلويث البحار بصورة فعالة واقل تكلفة.
وعدد مجالات اخرى لتطبيق التقنية الجديدة مثل استعمالاتها في تحديد بصمات المشتقات البترولية السائلة.
وألمح رئيس الفريق العلمي إلى أنه تم تطبيق هذه التقنية على عدد من المشتقات السائلة للبترول ومنها دراسة لتحديد حالة تدهور زيوت التشحيم بصورة فورية وذلك بتحديد كيفية تغير البصمات الطيفية لهذا النوع من الزيوت.
من جهته اوضح مدير وحدة ابحاث الليزر الدكتور حسين مسعودي ان الابحاث على التقنية الجديدة استغرقت ثلاث سنوات تم بعدها الحصول على براءة الاختراع في عشرين نقطة بحثية، معلنا أن الفريق العلمي قد انتهى من تصميم جهاز متكامل يسهل من عملية تسجيل البصمات الطيفية وان الجهاز الجديد اصبح جاهزا لعرضه في الاسواق.
وقال ان الفريق العلمي يعمل الآن على تطوير الجيل الثاني من هذه التقنية والتي ستربط البصمات الطيفية بمؤشرات فيزيقية وكيميائية معينة للبترول والتي ستقدم ايضا بصمات طيفية ذات قدرة تفصيلية عالية جدا.