يکي از کاربردهاي فناوري نانو در حوزه انرژي و مقولات وابسته به آن است. آژانس بين المللي انرژي پيش بيني کرده است که تا اواسط دهه آينده، ميزان مصرف انرژي حتي با بازدهي انرژي بالا به اندازه ي 25 درصد نسبت به حال افزايش خواهد داشت. درست است که در ده يا بيست سال آينده انرژي­هاي نو پاسخگوي بخشي از نياز انرژيخواهد بود وليکن بيشتر تامين انرژي باز هم منوط به استفاده از نفت و گاز مي شود.

شايان ذکر است که سمت و سوي تحقيقات در تکنولوژي آينده به سمت نانوتکنولوژي در صنعت نفت و گاز خواهد بود. اين تکنولوژي موقعي که با مقوله هايي همچون نفت و گاز مواجه مي شود، به بهبود  اکتشاف مخازن جديد نفت، تجهيزات اطلاعاتي مربوط به عملکردها باقابليت بالاتر منجر مي شود. اين داده ها براي حفاري بهتر چاهها، سرعت بخشيدن به اين فرآيند، ارتقا و بهبود مديريت مخازن، بهينه سازي عمليات تجهيزات بالادستي، طراحي و زمان بندي حفاظت مخازن، افزايش نرخ توليد و کاهش هزينه ها استفاده خواهند شد. همچنين با استفاده از اين تکنولوژي امکان تهيه آرايه هاي لرزه نگاري پايدار و ديگر سنسورها که اندازه گيريهاي لحظه به لحظه را ازسطح و يا زير سطح چاهها فراهم مي کند، بوجود مي آيد.

با استفاده از نانوتکنولوژي ميتوان جريانهاي درون چاهي را جهت بهينه سازي توليد نفت و حداقل کردن توليد آب و گاز همراه، کنترل کرد. همچنين امکان اتوماسيون در سطوح بالاتر و کنترل ديجيتالي پيشرفته نيز وجود دارد. توانمندي جهت کنترل از راه دور اين تجهيزات و ارسال اطلاعات مخازن يا چاهها به متخصص بسيار حياتي است که توسط نانوتکنولوژي برآورده مي شود. ‍[1]

سيکلوهگزامنتان به خاطر ابعاد نانومتري آن به خانواده الماس ارتباط پيدا مي کند. اين مورد به طور قابل توجهي به کلاس مولکولهايي مربوط مي شود که الماس واره ناميده مي شوند، نوعي هيدروکربنهاي غيرمعمول که ساختار اتمي کربني قفسه مانند را دارد و شبيه ساختار کريستالي الماس مي باشد. متخصصان شرکت Chevron موفق به يافت اين مولکولها در نفت خام شده اند.

الماس واره ها نوع قفسه مانندي ازمولکولهاي کربني هستند که هر صفحه­ي آن شبيه ساختار الماس مي باشد ساده ترين نوع آنAdamantine  (کلمه ي يوناني به معناي الماس مي باشد) است  و از اتمهاي کربن تشکيل يافته است که ساختار آن دقيقا شبيه يک ديواره­ي سلولي الماس مي باشد. Jeremy E.P. Dahl  و همکارانش 20 نوع از اين الماس واره ها را توليد کرده اند که از واحدهاي يازده گانه، Adamantine ساخته شده اند. شرکتهايي  نظير Chevron  و BP  و دانشگاههاي آمريکايي و اروپايي بسياري از ساختارها و خصوصيات الماس واره ها و سيکلوهگزامنتان را تبيين کرده اند. سيکلوهگزامنتان تشکيل يافته از 26 اتم کربن است و شبيه اين است که 6 واحد سلولي Adamantine را در يک ديسک مولکولي قرار دهيم  و30 هيدروژن باقيمانده ي  کل مولکول را نيز در گوشه هاي ساختار اين الماس جايگذاري كنيم.  [2]

الماس واره ها در واقع  ذرات بسيار ريزي در حد نانو هستند که به طور طبيعي در نفت وگاز شکل مي گيرند. اين مواد تنها مولکولهايي هستند که خواص سودمندي را با يکديگر به صورت ترکيبي دارند و داراي استعدادهاي بالقوه شيميايي مي باشند. اين نانو مواد که ترکيبي از خواص صلبيت، پايداري، اشکال و اندازه هاي مختلف را دارا هستند و همچنين پتانسيل فرآورش محصول به صورت خودکار را دارند، کاربردهاي گوناگوني دارند. [3]

اين الماس واره ها اولين بار در دهه 1950 سنتز شدند، لکن الماس واره هاي درشت تا کنون سنتز نشده­اند. برخي الماس واره ها در مخازن نفتي در خليج­هاي عميق دريايي نظير Norphlet  وSmackover  يافت شده اند. اين محصولات همچنين در گازهاي طبيعي موجود در مخازن نفتي در کانادا و روسيه نيز پيدا شده اند. به طورمتداول اين الماس واره ها در مخازن نفتي اغلب در دماي بالاي F °390  پيدا مي شوند. اين الماس واره ها (C₂₂)  ابتدا به صورت چهار قفسه کريستالي شبکه الماس ساخته شده ولي اخيرا يازده قفسه ي کريستالي نيز توليد شده است که به طور اساسي وزن آن کمتر از يک ميليارد ميلياردم يک قيرات مي باشد.

BP در مورد الماس واره ها

شرکت Chevron Texaco اولين شرکتي است که اين الماس واره ها را از نفت جدا ساخته است. اميد آن ميرود که روزي بشر موفق به ساخت نانو چرخ دنده ها، نانو موتورها و مونتاژ در مقياس مولکولي شود. اين پتانسيل بسيار بالقوه است تا جايي که دولت آمريکا براي آن 2 ميليارد دلار بدون احتساب سرمايه گذاري صنعت در اين بخش سرمايه گذاري کرده است. [4]

الماس واره ها سنگ بناي ايده آل براي نانوتکنولوژي هستند ودر حال حاضر صنعت نفت تنها منبع اين مواد هستند. اينکه سيکلوهگزامنتان چگونه شکل مي گيرد به طور واضح روشن نيست  وليکن تعداد الماس واره هاي توليدي در اين صنعت بسيار چشمگير است. بنابراين تحقيق روي اين موضوع به صورت يکي از طرحهاي پيشنهادي در دست انجام است. [2]

الماس واره ها حتي ممکن است در پوششهاي عايق­هاي حرارت و پايدار(از لحاظ شيميايي)، در صفحه هاي مانيتور کامپيوتر و در مواد پليمري نيز کاربرد داشته باشند و حتي در داروها نيز به کار گرفته شوند. نوع متداول آن در درمان بيماري پارکينسون و آنفولانزا نوع A  کاربرد دارد. گزارش شده است که الماس واره هاي ريزتر در دهه 1950 توليد شده اند وليکن دانشمندان به طور مصنوعي قادر به ساختن نوع بزرگتر آنها که سودمندتر  و پرکاربردتر مي باشند نيستند. مواد کربني براي شرکتهاي نفتي به نحوي آزاردهنده هستند چرا که روي هم انباشه مي شوند و باعث لخته شدن درلوله هاي نفت و مسدود شدن آنها مي گردند. اين رويه با استفاده از نابود کردن اين مولکولها غير از الماس واره ها بوسيله ايجاد حرارت در نفت خام متوقف ميشود ولي الماس واره ها در داخل نفت باقي خواهند ماند چرا که به لحاظ حرارتي پايدار هستند. [4و5]

شرکت Chevran Texaco يکي از شرکت هاي فعال در زمينه ي فناوري نانو در صنعت نفت است که مشغول به انجام تحقيقات گسترده اي در زمينه ي نفت و مشتقات آن است: نمونه اي از اين تحقيقات به شرح زير مي باشد:

1. “ Chevron Texaco Makes Diamond Molecules”

3. “Large Players work at Tiny Science”

2003

2. “Big Energy Turns to Tiny Nanotech “

4. “Chevron Texaco researchers find diamondoinds in petroleum”

6. “ Diamondoids found in oil “

8. “ Higher diamondoids :nanotechnology’s next level “

1. “Chevron Texaco in New Scientific Breakthroght “

3. “Scientists find Tiny Diamonds in Oil “

7. “Diamonds Could be Nano’s Best friend “

9. “ Chevron Texaco Looking to market tiny diamonds found in Oil “

اين تحقيقات که در شرکت Chevron Texaco  به انجام رسيده است، بناي فناوري نانو را در اين شرکت پايه گذاري کرده است. همانطور که در ليست منابع تحقيقاتي اين شرکت مشاهده مي­شود، بيشترين پتانسيل در ابتداي کار در حوزه فناوري نانو روي الماس واره ها گذاشته شده است. طبق مذاکرات شرکت درخصوص اعمال فناوري نانو ذکر گرديده است که کاربردهاي الماس واره ها در مراحل اوليه خود مي باشد. بسياري از بررسي خصوصيات بنيادي آنها در حال تبيين است که فرصتهاي مناسبي را براي تحقيقات وتجاري سازي اين محصول فراهم مي سازد.

اين مشتقات نفتي شبيه الماس در کاربردهاي دارويي، بعنوان جوانه زا در فرآيند کريستاليزاسيون ساختارهاي زئوليت و بعنوان مونومر براي سنتز پليمرهاي دما بالا کاربرد دارد. الماس واره ها بيش از هزار اندازه و شکل دارند. تنوع اشکال، صلبيت، پايداري، دقت و فاکتورهاي ساختار اين محصول امکان عرضه ي و مزاياي بالاتري را نسبت به ديگر انواع نظير نانومواد تک ديواره و . . . ارائه مي دهد.

الماس واره ها، يا مولکولهاي بنيادي الماس پتانسيل توليد نسل جديدي از قطعات و مواد بهره مند از فناوري نانو را فراهم مي سازند. بعنوان مثال اين محصول در بهبود کيفيت سيستمهاي ميکرو الکترومکانيکي [1]   (MEMS) کاربرد ويژه اي داشته اند.

تمام اطلاعات پست ها و اطلاعات کليدي راجع به الماس واره ها، روشهاي توليد، کامپوزيت هاي آنها و . . در شرکت Texaco Chevron به ثبت رسيده است.

-   کنترل افزايش افزودنيهاي بور، فسفر و نيتروژن

- سنسورها

کاربرد در مواد

- پوششها