ثنائي كلورو الميثان: ينبغي أن تركز التطبيقات المبتكرة على الاستخدام الآمن والفعال

لا تركز التطبيقات المبتكرة لثنائي كلورو الميثان (DCM) حاليًا على توسيع دوره التقليدي كمذيب، بل على "كيفية استخدامه والتعامل معه بشكل أكثر أمانًا وكفاءة" واستكشاف قيمته الفريدة في مجالات التكنولوجيا العالية المحددة.

أولاً: ابتكار العمليات: كأداة عملية خضراء وفعالة

نظراً لتقلباته الممتازة، وانخفاض درجة غليانه، وقدرته على الإذابة، يُستخدم ثنائي كلورو الميثان كعامل مساعد فعال في التقنيات المبتكرة بدلاً من استخدامه كمكون للمنتج النهائي، مما يقلل من الاستهلاك الإجمالي والانبعاثات.

1.عامل فعال لإزالة المواد المتطايرة لإنتاج البولي أوليفينات

الابتكار: طورت بعض الشركات تقنيات تستخدم ثنائي كلورو الميثان كعامل تجريد في عملية إزالة المواد المتطايرة باللولب للبولي أوليفينات (مثل POE).

الميزة: تعمل تقنية DCM على تقليل لزوجة المواد والضغط الجزئي السطحي بشكل فعال، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة إزالة المونومرات المتبقية والمركبات العضوية المتطايرة. تتميز هذه العملية بمتطلبات معدات منخفضة وفعالية عالية من حيث التكلفة، مما يجعلها أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة وأعلى كفاءة مقارنةً بعمليات إزالة المواد المتطايرة التقليدية التي تتم تحت فراغ عالٍ أو في درجات حرارة عالية.

2.وسط تفاعل أخضر لتصنيع الأدوية

الابتكار: في صناعة الأدوية، لا يزال من الصعب استبدال ثنائي كلورو الميثان (DCM) بشكل كامل نظراً لقدرته العالية على الإذابة. يكمن الابتكار في دمجه مع تقنيات التفاعل المتقدمة وعمليات إعادة التدوير لتحقيق دورة مغلقة.

التطبيق: يتم إعادة تدوير مذيب DCM وتنقيته في الوقت الفعلي من خلال أنظمة استعادة التكثيف المدمجة عبر الإنترنت، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الدفعة الواحدة ومخاطر التعرض.

ثانيًا: التكنولوجيا الدائرية: إعادة التدوير والتحلل بكفاءة

استجابةً للوائح البيئية الصارمة، تم إدخال ابتكارات كبيرة في تقنيات إعادة تدوير ثنائي كلورو الميثان ومعالجة نهاية الأنابيب.

1.تقنية إعادة ضغط البخار الميكانيكية الموفرة للطاقة (MVR)

الابتكار: يتم استخدام تقنية إعادة ضغط البخار الميكانيكية (MVR) لاستعادة تكثيف غاز النفايات DCM عالي التركيز.

الميزة: يمكن لضواغط بخار ثنائي كلورو الميثان المقاومة للتآكل والمستقرة للغاية والتي طورتها شركات مثل مجموعة تشونغتونغ إعادة استخدام طاقة البخار الثانوي، مما يقلل من استهلاك الطاقة التشغيلية الشاملة بأكثر من 40٪، مما يتيح استعادة ثنائي كلورو الميثان بكفاءة واقتصادية.

2.تقنية التحلل التحفيزي عالية الكفاءة في درجات الحرارة المنخفضة

الابتكار: تطوير محفزات جديدة لتحليل ثنائي كلورو الميثان بكفاءة وبشكل كامل إلى مواد غير ضارة في درجات حرارة منخفضة (70-120 درجة مئوية).

ثالثًا: تطبيقات خاصة في التصنيع الراقي والمواد الجديدة

في بعض المجالات المتطورة حيث تكون متطلبات أداء المواد عالية للغاية، فإن الخصائص الفريدة لـ DCM تجعلها غير قابلة للاستبدال مؤقتًا.

1.معالجة المواد الكهروضوئية

التطبيق: في تحضير الخلايا الشمسية البيروفسكيتية، وطبقات انبعاث الضوء في الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLED)، والمقاومات الضوئية عالية الجودة، يلزم الحصول على أغشية رقيقة متجانسة عالية النقاء. ونظرًا لذوبانه الممتاز ودرجة غليانه المعتدلة للعديد من البوليمرات عالية الأداء والجزيئات الصغيرة، يظل ثنائي كلورو الميثان (DCM) أحد المذيبات المفضلة للتحضير الدقيق للأغشية عالية الجودة في المختبر وعلى نطاق صغير.

2.استخلاص السوائل فوق الحرجة

الاستخدام: يمكن استخدام ثنائي كلورو الميثان كمعدِّل أو مذيب مساعد مع ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لاستخلاص مركبات محددة (مثل القلويدات والزيوت العطرية) من المنتجات الطبيعية بكفاءة وانتقائية عاليتين. وتتفوق كفاءته وانتقائيته في الاستخلاص على تلك الخاصة بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج النقي.

رابعاً: ملخص وتوقعات

بشكل عام، تتجه التطبيقات المبتكرة لثنائي كلورو الميثان في اتجاهين واضحين:

ابتكار العمليات: الانتقال من "الاستهلاك المفتوح" إلى "التداول ذي الحلقة المغلقة"، باستخدامها كوسيط معالجة فعال مقترن بتقنيات إعادة التدوير المتقدمة، بهدف نهائي يتمثل في تقليل صافي الاستهلاك والانبعاثات البيئية.

الابتكار القيمي: الحفاظ على مكانتها في مجالات التكنولوجيا المتقدمة المحددة حيث يصعب استبدالها (مثل المستحضرات الصيدلانية الراقية والمواد الكهروضوئية) من خلال التكامل مع التقنيات المتقدمة الأخرى للاستفادة من قيمتها الفريدة.

ستستمر التطورات المستقبلية في التمحور حول موضوع "أكثر أمانًا، وأكثر مراعاة للبيئة، وأكثر كفاءة". من ناحية، سيتقدم البحث في المذيبات البديلة الأقل سمية، بينما من ناحية أخرى، ستستمر التقنيات المستخدمة لتحسين استخدام والتخلص من ثنائي كلورو الميثان في التطور، مما يقلل المخاطر في السيناريوهات التي يكون فيها استخدامه أمرًا لا مفر منه.