مهم‌ترین کاربردهای گاز CO2
کربن دی اکسید، گازی که بیشتر آن را به عنوان یک گاز گلخانه‌ای می‌شناسیم. این گاز با نام‌های دیگری چون دی اکسید کربن، گاز کربنیک و یا CO2 نیز شناخته می‌شود. دی اکسید کربن برای ادامه حیات روی زمین ضروری است. انسان برای تنظیم تنفس و کنترل pH خون خود به این گاز نیاز دارد. گیاهان از آن برای تولید اکسیژن از طریق فتوسنتز استفاده می‌کنند.
گاز کربنیک را می‌توان در جاهای مختلف یافت. گاز سیاهی که از اگزوز ماشین خارج می‌شود و از احتراق کامل سوخت خودرو بوجود می‌آید یکی از مکان‌هایی است که این گاز در آن وجود دارد. علاوه بر آن، در هوای خروجی به هنگام تنفس حیوانات، در گازهای آتشفشانی، به‌هنگام سوختن مواد کربن‌دار و فرآیند تخمیر، آن را می‌توان یافت.
جالب است بدانید اگرچه این گاز یک گاز مضر به شمار می‌آید و ردپای آن در آلودگی هوا و گرم شدن زمین یافت می‌شود، ولی کاربردهای فراوان و متنوعی دارد. طبق آمارها، سالانه درحدود 230 میلیون تن از آن در صنایع مختلف استفاده می‌شود که بخش عمده آن مربوط به صنعت تولید اوره است. علاوه بر آن، کربن دی اکسید مصارف دیگری نیز دارد، که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود.
مهم‌ترین کاربردهای گاز CO2 که باید بدانیم
گاز CO2 گازی با کاربردهای صنعتی و پزشکی فراوان است. در ادامه، 11 مورد از مصارف این گاز توضیح داده می‌شود.
گاز CO2 جوشکاری
از کربن دی اکسید به عنوان گاز محافظ در جوشکاری میگ و مگ (MIG/MAG) استفاده می‌شود که از جوش‌ها در برابر اکسیداسیون محافظت می‌کند. این گاز همچنین در ترکیب با گاز آرگون می‌تواند سرعت جوشکاری را ارتقا و نیاز به عملیات پردازش پس از جوشکاری کاهش دهد.
گاز CO2 کشاورزی
گاز کربنیک کاربردهای متفاوتی در صنعت کشاورزی دارد که شامل:
- گاز CO2 در فرآیند تصفیه غلات به منظور از بین بردن حشرات و محافظت از محصولات در سیلوها یا سایر تأسیسات ذخیره‌سازی مفید است.
- این گاز را می‌توان در ساخت برخی از کودها استفاده کرد.
- هوای گلخانه‌ها را می‌توان با دی اکسید کربن غنی‌سازی کرد. این موضوع این امکان را برای محصولات زراعی فراهم می‌کند تا فتوسنتز را به شیوه‌ای بهینه انجام دهند.
گاز CO2 آتش نشانی
گاز کربن دی اکسید به عنوان یک خاموش کننده آتش شناخته می‌شود. این گاز با حذف اکسیژن از مثلث آتش (سوخت، اکسیژن و گرما) و همچنین با خنک کردن سوخت (گاز به هنگام خروج از کپسول سرد می‌شود) به اطفا حریق کمک می‌کند.
گاز CO2 خوراکی (صنعت غذا و نوشیدنی)
یکی از کاربردهای معروف گاز دی اکسید کربن در صنعت نوشیدنی، نوشابه گازدار است. علت استفاده از گاز، جلوگیری از رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها می‌باشد. گاز CO2 خوراکی با اهداف دیگری در صنایع غذا و نوشیدنی استفاده می‌شود که شامل:
1) دی اکسید کربن برای کافئین زدایی قهوه مناسب است.
2) این گاز به دلیل برخورداری از خواص خنک کنندگی می‌تواند محصولات غذایی را حین حمل و نقل سرد نگه دارد.
3) گاز برای انجماد سریع و همچنین در ترکیب با اتیلن اکساید برای استریلیزاسیون سرد مواد غذایی مفید است.
4) CO2 به عنوان گاز بی‌اثر می‌تواند از مواد غذایی حین تولید محافظت کند. همچنین، این گاز امکان خارج کردن راحت مواد غذایی از ظروف خود فراهم می‌آورد.
کاربرد گاز CO2 پزشکی
کربن دی اکسید در ترکیب با گاز اکسیژن پزشکی می‌تواند به تحریک تنفس کمک کند.
کاربرد گاز CO2 صنعتی
CO2 در صنایع شیمیایی کاربرد فراوانی دارد. از گاز به عنوان ماده اولیه برای تولید متانول و اوره استفاده می‌شود.
کاربرد CO2 و تولید فلزات
دی اکسید کربن به دلیل برخورداری از خاصیت خنک‌کنندگی می‌تواند برای منجمد کردن مواد مذاب درون قالب‌های ریخته‌گری مؤثر واقع شود.
صنایع نفت و پتروشیمی
در صنعت نفت و پتروشیمی، CO2 را به چاه‌های نفت پمپاژ می‌کنند تا به راحتی بتوان نفت را استخراج کرد. در طول این فرآیند، گاز تا حدی حل شده که این موضوع باعث چسبناک‌تر شدن روغن و استخراج آسان نفت از سنگ بستر می‌شود.
ساختمان‌سازی
گلوله‌های یخ خشک (دی اکسید کربن جامد) برای زدودن رنگ از سطوح استفاده می‌شوند. این فرآیند جایگزین خوبی برای سندبلاست به شمار می‌آید، زیرا هزینه پاکسازی را کاهش می‌دهد.
محیط زیست
شاید برای شما شگفت‌آور باشد گازی که آلاینده هوا بوده اکنون می‌تواند در نقش یک دوست‌دار محیط زیست ظاهر شود! حقیقت از آنجا ناشی می‌شود که کربن دی اکسید به عنوان پیشران در قوطی‌های آئروسل استفاده می‌شود و نسبت به دیگر گزینه‌ها سازگاری بیشتری با محیط زیست دارد.
کاربرد CO2 و نقش برودتی آن
CO2 جامد یا یخ خشک می‌تواند برای خنک نگه داشتن مواد غذایی، داروها و نمونه‌های بیولوژیکی استفاده شود.
گاز CO2 و نقش آن در گرمایش زمین
گاز CO2 می‌تواند در گرم شدن زمین نقش مهمی ایفا کند. این گاز تابش‌های منعکس شده از سطح زمین را به دام انداخته و موجب گرمایش کره زمین می‌شود. گازهای گلخانه‌ای نظیر گاز کربنیک همچنین می‌توانند با رطوبت موجود در هوا ترکیب شده و تولید باران‌های اسیدی کنند که این موضوع خطر جدی برای موجودات زنده محسوب می‌شود.
خطرات گاز کربنیک صنعتی و نکات ایمنی پیرامون آن
گاز کربنیک صنعتی در برخی مواقع می‌تواند خطراتی برای انسان و محیط زیست ایجاد کند. این گاز در حالت معمول غیرسمّی است. اما، گاهی اوقات، گاز به دلایلی چون نشتی سیلندر، از آن خارج و در یک منطقه جمع می‌شود که در این حالت می‌تواند هوا یا اکسیژن مورد نیاز برای تنفس را جابجا کند.
هنگامی که سطح اکسیژن به پایین‌تر از حد خاصی برسد می‌تواند باعث عوارضی چون افزایش تعداد تنفس، ضربان قلب، تهوع، بیهوشی و حتی آسیب مغزی و مرگ شود. بنابراین، توصیه می‌شود به دستورالعمل‌های ایمنی پیرامون استفاده از گاز کربن دی اکسید توجه شود.
گاز CO2 علاوه بر اینکه می‌تواند برای انسان‌ها خطرآفرین باشد، برای محیط زیست نیز یک چالش جدی محسوب می‌شود. این گاز یکی از گازهای گلخانه‌ای شناخته می‌شود و بیشترین تأثیر را بر گرمایش جهانی دارد. غلظت گاز کربنیک در اتمسفر زمین در سال‌های اخیر افزایش یافته است که عمدتاً از سوزاندن سوخت‌های فسیلی ناشی می‌شود.
گاز CO2: مضر اما بسیار کاربردی
در این مطلب، به کاربرد و خطرات دی اکسید کربن پرداختیم و دیدیم که این گاز اگرچه گازی مضر است و باعث گرم شدن کره زمین می‌شود، در عین حال می‌تواند کاربردهای فراوانی داشته باشد. گاز کربنیک برای انسان خطری ندارد، ولی هنگام استفاده از آن باید به نکات ایمنی توجه داشت تا بتوان از خطرات آن جلوگیری کرد.
به عنوان سخن پایانی، نوع استفاده‌ای که می‌خواهید از گاز داشته باشید می‌تواند بر میزان مصرف شما تأثیر گذارد. لذا، اطلاع از انواع سایزهای سیلندر یا مخزن گاز و نیز آگاهی از قیمت گاز کربن دی اکسید می‌توانند کمک شایانی در فرآیند خرید به شما کنند.