در حالی که عده زیادی  گاز کربنیک را صرفا به عنوان یک گاز مضر می‌شناسند، باید گفت این گاز در واقع بسیار کاربردی است و به طور معمول از آن به عنوان یک منبع بالقوه برای تولید محصولات مفید در صنایع مختلفی همچون صنعت غذا یا کشاورزی استفاده می­شود.

از این گاز در تولید محصولات مختلفی همچون یخچال، کولر گازی، سیستم‌های تهویه مطبوع، انواع مختلف فلزات یا حتی افزایش رشد گیاهان استفاده می‌گردد. همچنین از دیگر کاربردهای این ماده کمک به کاهش دمای محیط و حفظ سلامت مواد غذایی است، در ادامه بیشتر به کاربرد صنعتی گاز کربنیک در صنایع مختلف شیمیایی، پزشکی، کشاورزی و غذایی می­پردازیم.

نگاهی کلی به کاربرد گاز کربنیک در صنایع مختلف

به طور معمول دی اکسید کربن به عنوان یک گاز گلخانه­ای برای خلق تغییرات آب و هوایی شناخته می­شود، اما این تنها کارایی این ماده شیمیایی نیست بلکه از آن در صنایع مختلف زیادی با اهداف تجاری هم استفاده می­گردد. یکی از مهم­ترین کاربردهای دی اکسید کربن استفاده از آن به عنوان مبرد یا خنک کننده هست که همین موضوع باعث شناخت این ماده تحت عنوان یخ خشک شده است.

همچنین به دلیل خنثی بودن این ماده و عدم واکنش دهی آن با دیگر مواد شیمیایی به عنوان یک عامل اینرتیزاسیون در صنایع شیمیایی و غذایی کاربرد دارد. بدین ترتیب این گاز از اکسید شدن محصولات در بخش تولید می­کاهد.

از دیگر کاربردهای آن کاهش رشد باکتری­ها در بخش حفظ و تولید ماده غذایی هست که باعث کاهش کافئین در قهوه، افزایش کیفیت طعم نوشابه یا شراب است. در ادامه نگاه بیشتری به موارد استفاده این گاز در صنایع غذایی خواهیم داشت.

موارد استفاده دی اکسید کربن در صنعت غذا

همانطور که در بخش قبلی به کاربردهای تجاری و صنعتی دی اکسید کربن اشاره کردیم، در این بخش به مزایای استفاده از آن در صنعت تولید مواد غذایی به صورت دقیق می­پردازیم.

• گازدار کردن نوشیدنی‌ها

گاز دی اکسید کربن با ایجاد حباب­هایی در نوشیدنی‌های مختلف همچون نوشابه‌های بدون گاز باعث تغییر طعم آنها و خوشمزه­تر کردنشان می­شود، همچنین به واسطه وجود مواد شیمیایی خاص در این گاز از رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها در نوشیدنی­ها و مواد غذایی جلوگیری می کند.

• کافئین‌زدایی قهوه

شاید مهمترین کاربرد صنعتی گاز کربنیک در صنعت غذا را بتوان کاهش کافئین موجود در قهوه بدون ایجاد تغییر در طعم و عطر آن دانست. بدین ترتیب اغلب مردم می­توانند قهوه­ای با درصد کافئین پایین بدون ایجاد تغییر در عطر و طعمشان مصرف کنند.

• استریل و منجمدسازی مواد غذایی

گاز دی اکسید کربن قابل استفاده برای انجماد سریع مواد غذایی و حفظ ارزش غذایی آنها است، همچنین بعضا از ترکیب آن با اکسید اتیلن با هدف استریل کردن سرد مواد غذایی هم بهره برده می­شود.

• حفظ سلامت و تازگی در محصولات غذایی

دی اکسید کربن به دلیل وجود خاصیت خنک‌ کنندگی باعث حفظ سلامت محصولات غذایی می­شود. به همین خاطر از این گاز برای حمل و نقل ایمن و ماندگار، جلوگیری از رخداد اکسیداسیون، حفظ طعم و کیفیت محصولات غذایی بهره برده می‌شود.

• محافظت از سلامت محصولات غذایی کنسرو شده

گاز CO2 به عنوان یک پتوی بی اثر در عین حال بسیار موثر برای حفظ سلامت مواد غذایی عمل می­کند. از آنجایی که این گاز باعث جابجایی هوا در محصولات کنسرو شده می­شود، به حفظ سلامت ماده غذایی بدون فساد آن در طولانی مدت کمک می­کند.

استفاده از گاز دی اکسید کربن در بخش تولید

یکی از موارد استفاده دی اکسید کربن در بخش تولید و تحت عنوان گاز محافظ در جوشکاری MIG/MAG است. بدین صورت گاز دی اکسید کربن همچون محافظی برای حوضچه جوش در برابر اکسیداسیون (اکسیداسیون منجر به نقص در جوش و کاهش کیفیت آن می­شود) مورد استفاده قرار می­گیرد. به بیانی دیگر استفاده  از دی اکسید کربن در جوشکاری MIG/MAGباعث ایجاد فرآیند جوشکاری باکیفیت­تر، امن­تر و بادوام­تر می­گردد، علاوه بر این در زمان و هزینه­های جوشکاری صرفه جویی می­شود.

به طور کلی این فرآیند در بخش تولید صنایع مختلفی از جمله ساخت و ساز، خودروسازی و کشتی سازی مورد استفاده قرار می­گیرد.

کاربرد دی اکسید کربن در صنعت شیمی

دی اکسید کربن تحت عنوان ماده اولیه ارزشمند صنعت شیمی شناخته می­شود، در ادامه به کاربرد صنعتی گاز کربنیک در حوزه صنعت شیمی و در کنار مواد شیمیایی مانند متانول و اوره در صنایع مختلف کشاورزی، نساجی و ساخت و ساز می­پردازیم.

• دی اکسید کربن در صنعت متالورژی

صنعت متالورژی با کمک دی ‌اکسید کربن که یک گاز محافظ برای جلوگیری از خوردگی است، به افزایش استحکام قالب‌های ریخته‌گری کمک می­کند.

• گاز کربن در صنعت نفت

در بخش صنعتی استخراج گاز و نفت با هدف افزایش راندمان و سهولت استخراج نفت از گاز کربن استفاده می‌شود، این گاز از طریق تزریق CO2 به داخل چاه‌ها، ویسکوزیته (گرانروی) نفت را کاهش می‌دهد و باعث استخراج آسان­تر آن می­شود.

• صنعت ساخت و ساز

از یخ خشک به عنوان جایگزینی برای سندبلاست در زدودن رنگ با هدف پاکسازی سطوح برای افزایش کیفیت فضای زیست‌ محیطی استفاده می­شود. یخ خشک که از گاز کربن تشکیل شده باعث جداسازی موثر رنگ از سطوح و دفع مواد زائد می­گردد.

• بخش فلزکاری و تولید فلز

از آنجایی که گاز کربن باعث افزایش مقاومت فلزهای زیادی و کاهش خوردگی آنها می­شود، به طور معمول از آن برای سخت کردن قالب­های ریخته گری در حوزه تولید محصولات فلزی استفاده می­گردد.

• در حوزه مراقبت‌های بهداشتی

در بخش سلامت و مراقبت‌های بهداشتی گاز کربن به عنوان یک گاز تنفسی برای درمان برخی بیماری‌ها مورد استفاده قرار می­گیرد. همچنین در ساخت بعضی از محصولات پزشکی از این گاز استفاده می­شود.

کاربرد گاز کربن در حوزه کشاورزی

ما به مجموعه کاربردهای مختلف گاز دی اکسید کربن در بخش شیمیایی پرداختیم، در این قسمت تمرکز خود را بر حوزه کشاورزی می­گذاریم.

• کاهش یا از بین بردن آفات و حشرات موذی در حوزه کشاورزی

مهم­ترین کاربرد صنعتی گاز کربنیک خلق روشی موثر و ایمن با هدف از بین بردن یا کاهش حشرات موذی است، این گاز پس از استفاده غلات به بدن حشرات موذی نفوذ کرده و آنها را از بین می­برد. بدین ترتیب از فساد محصولات غذایی و میوه­ها کاسته می­شود. همچنین در فرآیند تصفیه غلات از گاز CO2 برای محافظت از سیلوها توسط این گاز برای از بین بردن آفات استفاده می­گردد.

• تولید انواع مختلف کودها و محصولات شیمیایی مقوی کننده غلات

دی اکسید کربن در کنار مواد شیمیایی مانند اوره و آمونیوم بی کربنات برای تولید کودهای متنوعی استفاده می­شود و بدین صورت محصولات مغذی گیاهان را تامین می­کند.

• کمک به افزایش رشد گیاهان و میوه­های گلخانه­ای

مهندسین بخش کشاورزی با ترکیب دی اکسید کربن غنی‌ ساز شده با هوای موجود در گلخانه، فضایی برای افزایش فتوسنتز گیاهان خلق می­کنند که باعث افزایش رشد و بازدهی گیاه در بلندمدت می­شود.

جمع بندی

در این مطلب به انواع مختلف کاربرد صنعتی گاز کربنیک در صنایع متنوعی همچون کشاورزی، جوشکاری، سلامت و مراقبت­های پزشکی و حتی تولید محصولات غذایی پرداختیم و دریافتیم که چه کاربردهای گسترده دارد.