وبحسب مجلة "ساينتيفيك راشا" العلمية الروسية، فإن الأضرار الناتجة عن تآكل معدات استخراج المعادن ونقلها ومعالجتها هو سبب ما يقرب من ربع الحوادث في صناعة النفط والغاز.
ويعد استخدام المركبات الكيميائية الخاصة (المثبطات)، الطريقة الأكثر فعالية وبأسعار معقولة لمكافحة التآكل. ومع ذلك، قد يحتوي الكثير منها على عناصر سامة تشكل خطراً على البيئة. ولذلك، هناك الآن اهتمام متزايد بالمثبطات "الخضراء"، التي يتم الحصول عليها من مصادر بيولوجية صديقة للبيئة.
وعلى وجه الخصوص، تعتبر البوليمرات الحيوية والمستخلصات النباتية من الفواكه والأوراق والأزهار مكونات لتلك المثبطات، وقام علماء من جامعة بيرم بوليتكنيك وجامعة قازان الفيدرالية الروسيتين، بالتعاون مع خبراء من إيران والصين، بتطوير مثبطات فريدة جديدة لحماية المعدات من التآكل تعتمد على مادة البولي يوريثين والصمغ العربي، وهو راتينج تم الحصول عليه من عصارة السنط، وتعتبر المادة المصنعة فعالة بنسبة 95%.
ويعد الغاز الطبيعي اليوم بديلاً أنظف وأكثر ضمنانا من النفط والفحم بسبب انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وفي السنوات الأخيرة، كان استهلاكه ينمو بشكل مطرد، ولكن في الوقت نفسه، يتم استنفاد الودائع المتاحة بشكل متزايد.
ولتلبية الطلب العالمي على الغاز، يجب إنتاجه في ظروف متزايدة القسوة، وتحديداً في البيئات الحمضية المشبعة بكبريتيد الهيدروجين، حيث يعتبر التآكل من أهم المشاكل التي تواجهها هذه الصناعة، ولحماية المعدات من تدمير التآكل، يعد استخدام مركبات كيميائية خاصة (مثبطات) فعالا.
وللحصول على المزيد من المواد المثبطة الصديقة للبيئة، تتم دراسة البوليمرات الحيوية القائمة على الكربوهيدرات، والتي يتم الحصول عليها من مصادر طبيعية. وتشمل هذه المصادر السيليلوز والنشاء والبكتين والشيتوزان والدكسترين والجينات.
لقد أظهرت البوليمرات الحيوية بالفعل إمكاناتها كمثبطات في صناعة النفط والغاز. ومع ذلك، فإن متانتها واستقرارها في البيئات الحمضية ليست فعالة. يمكن حل هذه المشكلة بإضافة بوليمرات أخرى تزيد من مقاومتها للحرارة.
وأظهرت الأبحاث أن الصمغ العربي النقي يمكن أن يقلل بشكل معتدل من التآكل في البيئات الحمضية بنسبة تصل إلى 74%، إذ أن إدراج البولي يوريثين في تركيبته يزيد بشكل كبير من النشاط المثبط إلى 94-95%، وتبين أن الكمية الأمثل لحقن البولي يوريثين هي 17.2%، ولا تؤدي إضافتها الإضافية إلى تغيير كبير.
ويوضح عبد الرضا فرهاديان، باحث أول في قسم هندسة البترول بجامعة الملك فيصل، بالقول: "تثبت هذه النتائج أن تعديل بنية الصمغ العربي يحسن خصائصه بشكل فعال، ما يجعله مثبطًا واعدًا وصديقًا للبيئة لصناعة الغاز، حيث أن 17.2% فقط من مادة البولي يوريثين".
واختبر البوليتكنيكيون أداء المانع في بيئة حمضية ووجدوا انخفاضًا في تلف السطح وتكوين منتجات التآكل على المعدن. إنها تشكل طبقة واقية تعمل كحاجز، وتمنع العناصر المسببة للتآكل من التفاعل مع السطح.
ويعد المانع البيولوجي الصديق للبيئة الذي طوره العلماء الروس بديلاً واعدًا للمواد التقليدية لمكافحة التآكل، إذ سيؤدي استخدامه إلى تحسين متانة المعدات المستخدمة في البيئات الحمضية واستدامة صناعة النفط والغاز العالمية.