דיכלורומתאן: יישומים חדשניים צריכים להתמקד בשימוש בטוח ויעיל

יישומים חדשניים של דיכלורומתאן (DCM) אינם מתמקדים כיום בהרחבת תפקידו המסורתי כממס, אלא ב"כיצד להשתמש בו ולטפל בו בצורה בטוחה ויעילה יותר" ובחינת ערכו הייחודי בתחומי היי-טק ספציפיים.

א. חדשנות תהליכית: ככלי תהליכים ירוק ויעיל

בשל תנודתיותו המצוינת, נקודת הרתיחה הנמוכה וכושר הפירעון שלו, DCM משמש כ"עזר תהליך" יעיל בטכנולוגיות חדשניות ולא כמרכיב במוצר הסופי, ובכך מפחית את הצריכה והפליטות הכוללות.

1.חומר יעיל להסרת נדיפות לייצור פוליאולפין

חדשנות: חברות מסוימות פיתחו טכנולוגיות המציגות DCM כחומר הסרת אידוי בתהליך הסרת האידוי באמצעות בורג עבור פוליאולפינים (למשל, POE).

יתרון: תהליך DCM מפחית ביעילות את צמיגות החומר ואת הלחץ החלקי על פני השטח, ומשפר משמעותית את יעילות הסרת המונומרים השיוריים ותרכובות אורגניות נדיפות. תהליך זה דורש ציוד נמוך וחסכון בעלויות גבוהות, מה שהופך אותו לחסכוני באנרגיה וביעילות רבה יותר בהשוואה להסרת תרכובות בוואקום גבוה או בטמפרטורה גבוהה.

2.מצע תגובה ירוק לסינתזה פרמצבטית

חדשנות: בתעשיית התרופות, קשה להחליף לחלוטין DCM בשל כושר הפירעון החזק שלו. החדשנות טמונה בשילובו עם טכנולוגיות תגובה מתקדמות ותהליכי מיחזור כדי להשיג מחזור בלולאה סגורה.

יישום: משולב עם כימיה של זרימה רציפה וכורי סינתזה אוטומטיים, ממס DCM ממוחזר ומטוהר בזמן אמת באמצעות מערכות מקוונות מובנות לשחזור עיבוי, מה שמפחית משמעותית את הצריכה של אצווה בודדת ואת סיכוני החשיפה.

II. טכנולוגיה מעגלית: מיחזור ופירוק יעילים

בתגובה לתקנות סביבתיות מחמירות, נעשו חידושים משמעותיים בטכנולוגיות מיחזור DCM וטיפול בסוף הצינור.

1.טכנולוגיית דחיסה מכנית של אדים (MVR) חסכונית באנרגיה

חדשנות: טכנולוגיית דחיסה מכנית של אדים (MVR) משמשת להשבת גז פליטה DCM בריכוז גבוה כתוצאה מעיבוי.

יתרון: מדחסי אדים DCM עמידים בפני קורוזיה ויציבים ביותר שפותחו על ידי חברות כמו קבוצת צ'ונגטונג יכולים לעשות שימוש חוזר באנרגיה של קיטור משני, להפחית את צריכת האנרגיה התפעולית הכוללת ביותר מ-40%, ולאפשר שחזור DCM יעיל וחסכוני.

2.טכנולוגיית פירוק קטליטי יעילה בטמפרטורה נמוכה

חדשנות: פיתוח זרזים חדשים לפירוק יעיל ומלא של DCM לחומרים לא מזיקים בטמפרטורות נמוכות (70-120 מעלות צלזיוס).

ג. יישומים מיוחדים בייצור מתקדם ובחומרים חדשים

בתחומים מתקדמים שבהם דרישות ביצועי החומרים גבוהות ביותר, התכונות הייחודיות של DCM הופכות אותו לבלתי ניתן להחלפה באופן זמני.

1.עיבוד חומרים פוטואלקטריים

יישום: בהכנת תאי שמש פרובסקיט, שכבות פולטות אור OLED ופוטורזיסטים מתקדמים, נדרשים שכבות דקות אחידות בעלות טוהר גבוה במיוחד. בשל מסיסותו המצוינת ונקודת הרתיחה המתונה עבור פולימרים רבים בעלי ביצועים גבוהים ומולקולות קטנות, DCM נותר אחד הממסים המועדפים להכנה מדויקת במעבדה ובקנה מידה קטן של שכבות באיכות גבוהה.

2.מיצוי נוזלים סופר-קריטיים

יישום: ניתן להשתמש ב-DCM כחומר משנה או כממס משותף בשילוב עם CO₂ סופר-קריטי לצורך מיצוי יעיל וסלקטיבי ביותר של תרכובות ספציפיות (למשל, אלקלואידים, שמנים אתריים) ממוצרים טבעיים. יעילות המיצוי והסלקטיביות שלו עדיפות על אלו של נוזל CO₂ סופר-קריטי טהור.

IV. סיכום ותחזית

בסך הכל, יישומים חדשניים של דיכלורומתאן נעים בשני כיוונים ברורים:

חדשנות תהליכית: מעבר מ"צריכה פתוחה" ל"מחזור מעגל סגור", תוך שימוש בה כמדיום תהליך יעיל בשילוב עם טכנולוגיות מיחזור מתקדמות, במטרה הסופית של הפחתת הצריכה נטו ופליטות סביבתיות.

חדשנות ערכית: שמירה על מעמדה בתחומי טכנולוגיה עילית ספציפיים שבהם קשה להחליף אותה (למשל, תרופות יוקרתיות, חומרים פוטואלקטריים) על ידי שילוב עם טכנולוגיות מתקדמות אחרות כדי למנף את ערכה הייחודי.

פיתוחים עתידיים ימשיכו להסתובב סביב הנושא של "בטוח יותר, ירוק יותר ויעיל יותר". מצד אחד, יתקדם המחקר על ממסים חלופיים בעלי רעילות נמוכה, ומצד שני, טכנולוגיות לייעול השימוש והסילוק של DCM ימשיכו להתפתח, תוך צמצום הסיכונים בתרחישים שבהם השימוש בו בלתי נמנע.