فرمول نجات شهرهای آلوده با فناوری ایرانی

گردوغبار دیگر فقط مشکل یک شهر و دو شهر نیست؛ حالا تهران هم روزهایی را با هوای خاکستری و نفس‌های سنگین سپری می‌کند.

کد خبر : 115042

تاریخ انتشار :پنجشنبه 19 تیر 1404 - 0:04

به گزارش خط بازار؛ در میان این بحران فراگیر، دانش‌بنیان‌ها و فناوران تلاش می‌کنند نفس شهرها را به فناوری گره بزنند.

وقتی نفس کشیدن در بسیاری از شهرهای ایران، به چالشی روزمره بدل شده و ذرات ریز گردوغبار مهمان بسیاری از شهرها شده‌اند، دیگر نمی‌توان تنها به باران یا وزش باد دل خوش کرد. شدت و تکرار طوفان‌های گردوغبار نه‌تنها سلامت مردم را تهدید می‌کند، بلکه زندگی عادی را مختل کرده و حتی زیرساخت‌ها را فرسوده می‌سازد. در چنین شرایطی، ورود فناوری‌های نوین و محصولات دانش‌بنیان برای مهار این بحران، به ضرورتی غیرقابل چشم‌پوشی تبدیل شده است؛ راهکارهایی که برخاسته از علم بومی‌اند و می‌توانند آینده‌ای نفس‌گیرتر را به آینده‌ای تنفس‌پذیر بدل کنند.

کنترل گردوغبار با فناوری؛ از اینترنت اشیا تا نانو

در کشورهای پیشرفته برای کنترل آلودگی‌هایی مانند گرد و غبار از روش‌های فناورانه بهره می‌برند. پایش هوشمند و دقیق ذرات معلق یکی از این روش‌های فناورانه است که ایستگاه‌های پایش هوا با سنسورهای دقیق ذرات مربوطه را اندازه‌گیری کرده و همچنین از اینترنت اشیا و ماهواره و سنجش از راه دور داده‌برداری لحظه‌ای و تحلیل منابع گرد و غبار در مقیاس وسیع را انجام می‌دهند.روش دیگری که در کشورهای پیشرفته دنیا انجام می‌شود، تثبیت خاک و کنترل منابع تولید گرد و غبار است. این روش با استفاده از مالچ‌های زیست‌پایه و نانو مچنین کاشت گونه‌های مقاوم گیاهی برای پوشش گیاهی دائمی در مناطق خشک و نیمه‌خشک انجام می‌شود.از فناوری نانو به جز مالچ‌ها استفاده‌های دیگری نیز برای این منظور می‌شود. مثل فیلترهای هوا با استفاده از نانوفیبرها و فیلترهای نانویی.سیستم‌های مه‌پاش، روش دیگر فناورانه است که در معادن، ساختمان‌سازی یا صنایع، این سیستم‌ها با پاشیدن قطرات بسیار ریز آب باعث رسوب ذرات معلق می‌شوند.مدیریت زمین و کشاورزی هوشمند یک روش فناورانه است که در آن از سیستم‌های کشاورزی دقیق برای جلوگیری از خشک شدن بیش از حد خاک استفاده می‌شود. استفاده از فناوری‌های آبیاری نیز باعث حفظ رطوبت خاک می‌شود.آب‌پاشی هوشمند خیابان‌ها بر اساس اطلاعات سنسورها و داده‌های هواشناسی و استفاده از ماشین‌های مکنده گرد و غبار شهری نیز روش‌های فناورانه‌ای هستند که برای کنترل گرد و غبار در مناطق شهری کاربرد زیادی دارند.

ایران و مقابله فناورانه با گردوغبار/ مالچ‌های طبیعی جایگزین مالچ نفتی

در کشور ما در روش سنتی از مالچ نفتی مثلا برای تثبیت شن‌های روان در خوزستان و دیگر مناطق استفاده شده است. این روش مشکلاتی مثل محیط زیستی و تنفسی ایجاد می‌کند که قابل چشم‌پوشی نیستند. ضمن این که مانع جذب باران نیز می‌شوند.حال با فناوری مالچ طبیعی و نانو به میدان آمده که در کشور ما نیز محققان و پژوهشگران انواع مختلفی از مالچ‌های طبیعی و نانومالچ تولید کرده‌اند اما متأسفانه در حجم وسیع استفاده نشده و فقط به صورت پایلوت در برخی مناطق و استان‌ها استفاده شده است. مطالعه‌ای نیز در سمنان نشان داده که از بین ۲۰ نوع بیو‌مالچ، برخی نمونه‌ها با ایجاد پیوند شیمیایی و ساختار متراکم خاک، باعث کاهش قابل‌توجه فرسایش بادی شده‌اند.نانومالچ‌ها و مالچ‌های طبیعی سازگاری بسیار خوبی با محیط زیست دارند و باعث حفظ رطوبت خاک، کاهش تبخیر آب، کنترل علف‌های هرز، بهبود ساختار خاک و افزایش جذب مواد مغذی می‌شوند.

در ارتباط با سامانه‌های ماهواره‌ای رسمی، سازمان هواشناسی در کشور همکاری‌هایی با UNEP (برنامه محیط زیست سازمان ملل)و WMO (سازمان جهانی هواشناسی)شکل داده تا مسیر و شدت گرد و غبار را پیش‌بینی کند .

محصولات نانویی برای مبارزه با گرد و غبار

در کشور یک‌سری محصولات نانویی با همکاری ستاد توسعه نانو و میکرو تولید شده که بیشتر آن‌ها صنعتی‌سازی شده و برخی، صادرات نیز می‌شوند. ماسک‌های تنفسی نانویی یکی از محصولاتی است که در این زمینه از ستاد توسعه نانو و میکرو مجوز دارد. بیشتر ماسک‌های نانو دارای یک لایه نانوالیاف هستند که قابلیت فیلتراسیون ماسک را افزایش داده و مانع از ورود ذرات معلق و آلاینده‌های مختلف به سیستم تنفسی می‌شوند. همچنین نوعی از ماسک‌های نانویی دارای خاصیت آنتی‌باکتریال بوده که از انتقال آلودگی‌های ثانویه جلوگیری می‌کنند. سرامیک محفظه احتراق توربین گاز از دیگر محصولات نانویی در این حوزه است. محفظه احتراق، قسمتی از توربین گازی است که در آن عمل احتراق توسط ترکیب سوخت و هوا صورت می‌گیرد. محفظه احتراق در معرض دمایی در حدود ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد قرار دارد و باید در برابر عوامل مکانیکی نظیر شوک‌های حرارتی، تنش‌های گرمایی و سیکلی مقاوم باشد. ماده اولیه مصرفی در محفظه احتراق، سرامیک پیشرفته مدل ZrB₂–SiC است که باعث کاهش دمای کاری شده و در برابر شوک حرارتی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. از جمله شرکت‌های طرف قرارداد برای مصرف این محصول می‌توان به پروژه‌های ملی برق و همچنین صنایع فولاد و پیمانکارانی که محصولات نسوز این صنایع را تأمین می‌کنند، اشاره کرد.

پارچه فیلتر هوای حاوی نانوالیاف محصول دیگر ایرانی است که برای بهبود حذف ذرات میکرومتری موجود در هوا تولید می‌شود. نانوالیاف در ساختار این پارچه به‌صورت درهم‌تنیده قرار گرفته‌اند و ساختاری شبیه به پوشال کولرهای آبی ایجاد می‌کنند، با این تفاوت که این ساختار در مقیاس بسیار کوچک نانومتری شکل گرفته است. وجود منافذ بسیار ریز، حفره‌ها و کانال‌های پیچیده در ساختار نانوالیافی، باعث می‌شود ذرات میکرومتری موجود در هوا در میان این تار و پود پیچیده به دام بیافتند و در نتیجه فرایند پالایش و تصفیه هوا با دقت و کارایی بیشتری انجام شود.

دانش‌بنیان‌ها و تولید محصولات مقابله با گردوغبار

برخی شرکت‌های دانش‌بنیان محصولاتی از جمله دستگاه تصفیه کننده با فناوری پلاسمای سرد تولید کرده‌اند. همچنین سیستم‌های پایش و هشدار گردوغبار، پهپادهای اسپری‌پاش نیز توسط دانش‌بنیان‌ها یا استارتاپ‌های ایرانی تولید شده‌اند که بیشتر این محصولات کمتر در سطح وسیع استفاده شده‌اند.

منبع: فارس