راه حل‌های کاربردی محققان برای کنترل آلودگی هوا

به گزارش سورپرس؛ این روزها آلودگی هوا آنقدر شدید شده که به یک همت جمعی برای مدیریت آن نیاز داریم؛ یک همکاری منسجم که بتواند راه‌حل‌های موثر را  شناسایی کند و از سلامت میلیون‌ها نفر محافظت کند. آمارها نشان می‌دهد که در روزهای تشدید آلودگی هوای تهران، شمار بیماران تنفسی «تا ۶۰ درصد» افزایش می‌یابند. بیشترین عامل مرتبط با تشدید بیماری‌های سیستم قلبی و عروقی و ریوی، افزایش آلاینده‌های دی‌اکسید گوگرد، ذرات معلق و منواکسید کربن است، به‌طوری‌که «آلودگی هوا در تهران به‌طور متوسط موجب کاهش ۵ سال از عمر تهرانی‌ها شده‌است». اما محققان کشور فناوری‌های موثر و کارآمدی برای کاهش آلودگی هوا ارائه کرده‌اند که به‌کارگیری آن نیاز به توجه ویژه دستگاه‌های دولتی دارد. در این گزارش به بررسی این راه‌حل‌ها به نقل از «علی نجیمی» مدیر گروه صنعت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو پرداخته‌ایم.

* برنامه کوتاه‌مدت و کاربردی ستاد صنعت برای آلودگی هوا

علی نجیمی، مدیر گروه صنعت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو می‌گوید: بر اساس ارزیابی‌هایی که سازمان کنترل کیفیت هوای تهران در خصوص ریشه‌های آلودگی هوا ارائه داده است، ما یک برنامه بلندمدت و یک کوتاه‌مدت برای کنترل آلودگی داریم. در بحث کوتاه مدت باید به این نکته مهم توجه کنیم که در زمان حاضر بخش زیادی از آلودگی هوا مربوط به خودروها، موتورسیلکت‌ها، اتوبوس‌ها و کامیون‌ها می‌شود لذا در این حوزه باید کارهای جدید صورت بگیرد.

* کاهش آلودگی خودروها به کمک فناوری

مدیر گروه صنعت ستاد و یژه توسعه فناوری نانو ادامه می‌دهد در این حوزه چند محصول تولید شده؛ یکی از این محصولات نانوکاتولیست‌هاست که روی سیستم خودرو قرار می‌گیرد و می‌تواند گازها و ذرات معلق را بگیرد؛ همچنین کاتولیست‌هایی هستند ساخته شده که برای خودروهای سنگین کاربرد دارد.

در خودروهای سواری این نانوکاتولیست‌ها به مرحله صنعتی رسیده‌اند و در سطح انبوه استفاده می‌شوند؛ چند شرکت هستند که این نانوکاتولیست‌ها را برای خودروهای سواری تولید می‌کنند اما این وسط یک نکته وجود دارد: این نانوکاتولیست‌ها عمری دارند و دوباره باید جایگزین شوند که معمولاً این اتفاق نمی‌افتد اما در حال حاضر در سطح انبوه در حال تولید هستند و در خودروها استفاده می‌شوند؛ همچنین از این محصول سه سالی می‌شود که در خودروها استفاده می‌شود.

* نقش کاتولیست‌ها در کاهش آلودگی خودروها

کاهش تولید آلودگی خودرو منوط به شرایطی است، اگر طراحی موتور، کیفیت سوخت و استانداردهای جهانی که برای کاهش آلودگی توسط خودروها در نظر گرفته شده رعایت شود، ترکیب همه این‌ها با هم به مرحله همان استاندارد جهانی یورو۵ و یورو ۶ می‌رسد، ولی معمولاً‌ خودروهای ما همه این پارامترها را کنار هم ندارند و بنابراین کاتولیست‌ها یک قسمت از آلودگی را می‌توانند کاهش دهند.

کاتولیست‌ها یک قسمت از آلودگی را می‌توانند کاهش دهند.

* خودروهای سنگین؛ عامل آلودگی هوا

کاتولیست‌هایی که تولید داخل هستند یورو ۴ و یورو ۵ را کسب کرده‌اند و در حال حاضر در خودروها استفاده می‌شوند ولی الان یکی از مهمترین مسائل، ماشین‌های سنگین مانند کامیون‌ها و اتوبوس‌ها به ویژه برای کنترل و کاهش ذرات معلق هستند.

خودروهای سواری در بروز در آلاینده‌های گازی نقش دارند و در بروز ذرات معلق خودروهای سنگین هستند که نقش پررنگی ایفا می‌کنند؛ در تهران هم با توجه به حضور چند هزار اتوبوس منبع آلودگی وجود دارد اما متأسفانه در این قسمت کاتولیست‌ها هنوز به طور عمده استفاده نمی‌شوند.

* این راه‌حل‌های کاربردی به همکاری نهادهای متولی نیاز دارد

نجیمی می‌گوید: خوشبختانه ما دانش این کاتولیست‌ها را در ایران داریم؛ به واسطه تولید کاتولیست‌های خودروهای سواری دانش کاتولیست‌های خودروهای سنگین نیز توسعه یافته اما در این شرایط نهادهای مرتبط مانند شهرداری، سازمان اتوبوسرانی و محیط زیست باید ورود کنند و به طور جدی سیستم‌های اتوبوسرانی را مجبور به استفاده از کاتولیست‌ها کنند.

نهادهای مرتبط مانند شهرداری، سازمان اتوبوسرانی و محیط زیست باید ورود کنند و به طور جدی سیستم‌های اتوبوسرانی را مجبور به استفاده از کاتولیست‌ها کنند.

* قیمت بسیار پایین‌تر کاتولیست ایرانی نسبت به مشابه خارجی 

نجیمی با بیان اینکه ما خودمان هم یک طرح داریم، ادامه داد: اگر اتوبوسرانی خرید تضمینی کند، شرایط سرمایه‌گذاری برای تولید آن وجود دارد؛ نمونه‌سازی صنعتی آن نیز انجام شده و اینکه ما می‌توانیم کاتولیست‌ها را بسیار پایین‌تر از قیمت مشابه خارجی آن در اختیار سیستم اتوبوسرانی بگذاریم. برای تولید کاتولیست‌های خودروهای سنگین به جهت دانش مشکلی نداریم و در حال حاضر فقط بحث هماهنگی و حمایت سازمان‌های مختلف مطرح است.

* استانداردهای اجباری راهی برای توسعه فناوری

مدیر گروه صنعت ستاد و یژه توسعه فناوری نانو توضیح می‌دهد: یکی از روش‌هایی که در دنیا برای توسعه فناوری استفاده می‌شود استانداردهای اجباری است. به عنوان مثال ما یک محصول داریم ولی تا زمانی که سازمان استاندارد و محیط زیست استفاده از این محصول را اجباری نکنند این اتفاق در کشور همه‌گیر نمی‌شود؛ مانند استفاده اجباری از شیشه‌های دوجداره که قبل از اجباری شدن آن در ساخت و ساز فراگیر نبود ولی امروزه کمتر ساختمانی از این موضوع سرپیچی می‌کند.

* به همکاری جدی صنعت خودروسازی نیاز داریم

نجیمی خاطر نشان کرد: ما الان نانوفیلترهای خودرو را داریم که شرکت‌های بزرگ فیلترسازی دانش فنی این نانوفیلترها را از شرکت‌های نانو خریداری کرده‌اند؛ منتهی هنوز استفاده از این فیلتر در خودروسازی‌ها اجباری نشده و به همین دلیل این شرکت‌ها محصول نانوفیلتر خود را به خودروسازها نمی‌فروشند و در بازار توزیع می‌کنند.

همین باعث شده که ما از مزیت ویژه این نانوفیلترها که باعث ورود هوای پاک به خودرو و در نتیجه کاهش آلایندگی خروجی می‌شود بی‌بهره بمانیم.

همین باعث شده که ما از مزیت ویژه این نانوفیلترها که باعث ورود هوای پاک به خودرو و در نتیجه کاهش آلایندگی خروجی می‌شود بی‌بهره بمانیم.

* فرار شرکت‌های خودروسازی از استفاده از نانوفیلترها

هنوز ایران‌خودرو و سایپا از این نانوفیلترها استفاده نمی‌کنند و این به علت آن است که هنوز استفاده از این محصول برای شرکت‌های خودروسازی اجباری نشده و آنها هم به دنبال کاهش هزینه‌های خود هستند و در نهایت استفاده از نانوفیلتر در خودرو رخ نمی‌دهد.

* لزوم همکاری و حمایت سازمان‌ها و ارگان‌های مختلف

این وظیفه سازمان محیط زیست و استاندارد است که به روز باشند؛ بحث نانوفیلتر با کمیته استاندارد مطرح شده و در حال حاضر یک کمیته تشکیل شده و درصددش هستیم که به کمک سازمان استاندارد اول استاندارد ملی نانوفیلترها تأیید و تصویب بشود و بعد وارد استانداردهای اجباری بشود؛ این هم از نکاتی است که همکاری نهادهای مختلف را می‌طلبد تا اینکه این کار در کشور آنطور که شایسته است انجام شود.

* قیمت ناچیز نانوفیلتر

به گفته مدیر گروه صنعت ستاد و یژه توسعه فناوری نانو، استفاده از نانوفیلتر به قدری ارزان است که منجر به افزایش بسیار ناچیز قیمت خودرو می‌شود؛ فیلتر هوا جزو ارزان‌ترین تجهیزاتی است که در خودرو استفاده می‌شود و ممکن است فقط چند هزار تومان افزایش هزینه را به دنبال داشته باشد و واقعا هیچ باری به شرکت‌های خودروسازی اضافه نمی‌کند.

نجیمی تأکید می‌کند: در بحث کنترل آلودگی ایجادشونده توسط خودروها اقدامات فراوانی می‌توان انجام داد. من به موردهایی اشاره کرده‌ام که دانش آن و شرایط تولید محصول مرتبط با آن در کشور وجود دارد و می‌توان در اشل انبوه تولید و مورد استفاده قرار بگیرد.

* روغن‌های خودرو بر پایه فناوری نانو

روغن‌های خودرو بر پایه فناوری نانو، قطعات با پوشش‌های پیشرفته که در قطعات داخلی موتور استفاده می‌شود، دانشی است که در کشور توسعه پیدا کرده و باید به انبوه‌سازی برسد تا خودروسازها از آن استفاده کنند و در نهایت در کاهش آلایندگی توسط خودروها نقش دارد.

* بهبود سوخت به کمک فناوری نانو

یک بحث دیگری مطرح است که به کمک فناوری نانو می‌توان سوخت را بهبود داد؛ یکی از منابع آلودگی سوخت‌ها هستند اگر کیفیت سوخت افزایش یابد میزان انتشار آلایندگی مرتبط با آن کاهش می‌یابد اما به علت قیمت پایین سوخت در ایران هیچ فناوری قابل پیاده کردن در آن نیست چون هیچ تکنولوژی در این بازار نمی‌تواند رقابت کند و همه این موارد به دلیل سوخت ارزان است که در نهایت هیچ استقبالی را به دنبال ندارد.

در حال حاضر ما سه تکنولوژی داریم که تست شده هستند و پایلوت‌هایش نیز در ایران اجرا شده منتهی استقبال نمی‌شود.

*این طرح درباره کاهش آلودگی هوا امتحان خود را پس داده است

ما یک تکنولوژی داریم به اسم نانو مخلوط گازوئیل- آب است که آب را به صورت نانوذرات وارد سوخت می‌کنیم؛ این اتفاق در اروپا و ژاپن به صورت تجاری در حال انجام است، یعنی ما نفر اول در دنیا نیستیم که این کار را انجام دادیم و این طرح درباره کاهش آلودگی هوا امتحان خود را پس داده است؛ ما ۱۰ درصد نانوذرات آب را به سوخت اضافه می‌کنیم و این باعث می‌شود که جدایش اتفاق نیفتد، وقتی آب را به صورت ذرات خیلی ریز وارد سوخت می‌کنیم و از این طرف چون آب متشکل از هیدروژن و اکسیژن است باعث دلسوزی می‌شود و از آن طرف به ازای ۱۰ درصد آبی که به سوخت اضافه شده انگار ۱۰ درصد از آلاینده‌ها جلوگیری شده است.

این طرح تست شده و جواب مثبت گرفته اما در ایران به دلیل قیمت سوخت گازوئیل اقتصادی نیست؛ باید سازمان‌ها همکاری کنند یا یارانه سوخت برای این تکنولوژی برداشته شود.

نجیمی ادامه می‌دهد: در هیچ جای دنیا به اندازه ایران به سوخت سوبسید تعلق نمی‌گیرد و به همین دلیل از تکنولوژی‌هایی که منجر به کاهش مصرف سوخت بشود، به شدت استقبال صورت می‌گیرد، ولی در ایران که این طور نیست باید یک سیاست موازی برای آن اعمال بشود تا بتوان این طرح را اجرا کرد.

یکی از دلایل آلودگی هوا در چند روز اخیر سوخت مازوت بوده است که در نیروگاه‌ها و صنایع وقتی مصرف گاز افزایش پیدا می‌کند شدت آلودگی ناشی از آن نیز زیاد می‌شود. مازوت که گوگرد بالایی دارد در واقع یکی از منابع آلودگی هواست؛ ما این را به صورت پایلوت‌های بزرگ در مینی‌ریفایزرهایی داریم که با کمک فناوری نانوکاتالیست گوگرد آن را تا زیر یک درصد کاهش داده‌اند؛ این موضوع هم نیازمند یک سوبسید است تا به مرحله اجرا برسد ولی ما فناوری آن را به صورت اقتصادی و قابل رقابت با تکنولوژی‌های جهانی در ایران داریم.

فناوری مورد نیاز برای کاهش گوگرد مازوت را به‌صورت اقتصادی و قابل‌رقابت با تکنولوژی‌های جهانی در اختیار داریم که برای اجرایی شدن، نیازمند همکاری دولت و دستگاه‌های متولی است.

با کمک فناوری نانوکاتالیست گوگرد آن را تا زیر یک درصد کاهش داده‌اند.

* فناری‌های جدید برای کنترل آلودگی هوا

مدیر گروه صنعت ستاد و یژه توسعه فناوری نانو می‌گوید: فناوری‌های جدیدی هم در بحث آلودگی هوا است که به کمک فناوری نانو در چند سال اخیر خیلی خوب توسعه پیدا کرده است. یکی از این فناوری‌ها، فناوری پلاسمای تصفیه هواست؛ این فناوری به این شکل است که در واقع ما با ایجاد فاز پلاسما و یونیزه کردن هوا در یک فضای بسته می‌توانیم ذرات معلق و آلودگی را جدا کرده و بعد به کمک یک دستگاه هوای پاکیزه وارد محیط بشود.

با ایجاد فاز پلاسما و یونیزه کردن هوا در یک فضای بسته می‌توانیم ذرات معلق و آلودگی را جدا کرده و بعد به کمک یک دستگاه هوای پاکیزه وارد محیط بشود.

نجیمی ادامه می‌دهد: ما برای این موضوع سه شرکت در ایران داریم که هم دستگاه‌های خیلی بزرگ را برای محیط‌هایی مثل پایانه‌های مسافربری، اماکن شلوغ و ساختمان‌های اداری و همچنین مدل کوچک آن را برای مصارف خانگی و اداری فراهم کرده‌اند؛ این دستگاه‌ها تست شده و مؤثر است. ضمن اینکه این دستگاه‌ها همزمان با رفع آلودگی قابلیت ویروس‌کشی نیز دارد که در زمان شیوع کرونا بسیار کارآمد است و می‌توان از آن استفاده دو منظوره کرد، دانش این دستگاه نیز در کشور موجود است و در حال حاضر  به فروش می‌رسد چون این دستگاه نیاز به ورود دولت ندارد، در بخش خصوصی تولید می‌شوند و مشتری‌های خودش را دارد.

* فیلتراسیون هوای خروجی کارخانه‌ها

فناوری دیگر فیلتراسیون هوای خروجی کارخانه‌هاست؛ مثلا کارخانه‌های سیمان در دسته کارخانه‌های بسیار آلوده قرار دارند که ذرات معلق زیادی منتشر می‌کنند نانوفیلترهای بگ با نصب در کارخانه‌ها به خوبی از ورود ذرات معلق به محیط اطراف جلوگیری می‌کنند؛ بعضی از کارخانه‌های سیمان در حال حاضر از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.

نانوفیلترهای بگ با نصب در کارخانه‌ها به خوبی از ورود ذرات معلق به محیط اطراف جلوگیری می‌کنند.

*بتن‌های فوتوکاتالیستی یا رنگ‌های فوتوکاتالیست

یک تکنولوژی‌های جدید دیگر مانند بتن‌های فوتوکاتالیستی یا رنگ‌های فوتوکاتالیست برای کاهش آلودگی هوا توسعه یافته؛ این رنگ‌ها یا بتن‌ها در واقع از موادی داخلشان استفاده شده که وقتی در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند آلودگی‌هایی که وجود دارند را تجزیه و خنثی می‌کنند که در دسته تکنولوژی‌های جدید و های‌تک قرار می‌گیرند؛ ما برای این موضوع در کشور چند شرکت دانش‌بنیان داریم که روی آنها کار کردند از این محصول می‌توان در ساختمان‌ها، پیاده‌راه‌ها و کفپوش‌های سیمانی یا به صورت رنگ در دیوارها و حاشیه اتوبان‌ها و داخل تونل‌ها استفاده کرد. کشورهای اروپایی، ایتالیا و ژاپن بسیار روی این موضوع کار کرده‌اند.

* برنامه‌های بلند مدت ستاد صنعت برای کاهش آلودگی هوا

مدیر گروه صنعت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو می‌گوید:  در برنامه بلندمدت بحث انرژی پاک مطرح است؛ انرژی خورشیدی؛ که یکی از نسل‌های جدید در فناوری سلول‌های خورشیدی نانوساختار پروسکایت و سلول‌های CIGS است. این دو نسل جدید سلول‌های خورشیدی هستند برای تولید انرژی و نکته مهم این‌ها این است که در نسل‌های قدیم، ما دیگر با کشوری مانند چین قدرت رقابت نداریم چون کشورهایی نظیر چین بر روی این مبحث بسیار سرمایه‌گذاری کرده‌اند و عمده تولیدات دنیا در این کشور انجام می‌شود.

در ازای آن ما نسل‌های جدیدی را انتخاب کردیم که به اصطلاح نسل سوم انرژی خورشیدی نامیده می‌شود و سلول‌های خورشیدی پروسکایت و CIGS هستند که تولید آنها ارزان‌تر است و مزایایی مانند سلول‌های خورشیدی منعطف را به ما می‌دهند که برای ساختمان‌ها و لوله‌شونده و جمع‌شونده نیز کاربرد دارند.

ما در این حوزه سه شرکت داریم که در سطح جهانی کار می‌کنند و در مجله نیچر(Nature) که یکی از مجلات معتبر علم و فناوری دنیاست نیز ثبت اختراع دارند.

* ساخت یک فب ‌لب خورشیدی

در سال جاری برنامه‌ای را آغاز کردیم که در گام اول نیمه‌صنعتی یک فب خورشیدی داشته باشیم که بتوانیم این‌ها را به مرحله تولید صنعتی برسانیم و خوشبختانه اینکه ما در این حوزه، هم‌تراز با دنیا مشغول کاریم.ساخت این فب خورشیدی یک طرح ملی است که می‌تواند ما را در زمره کشورهایی قرار دهد که به فناوری سلول‌های خورشیدی نسل جدید دستیابی دارند و با توجه به دانش شرکت‌های دانش‌بنیان نانو  می‌تواند بازار رقابت خوبی را فراهم کند.

*باتری‌ها؛ منابع آلودگی هوا در تهران

باتری‌ها یکی از منابع آلودگی هوا در تهران هستند در دنیا یک پلن اصلی وجود دارد و آن جایگزینی خودروها و به ویژه موتورسیکلت‌ها با نوع برقی آنها است، این موضوع در راستای برنامه‌ریزی ستاد است و برای رسیدن به آن بحث اصلی باتری مطرح است؛ قسمت عمده هزینه ساخت موتور برقی مربوط به بحث باتری می‌شود و همین موضوع منجر به افزایش قیمت و گرانی این محصولات می‌شود که در نهایت قدرت خرید برای تهیه آن کاهش می‌یابد.

نجیمی می‌گوید: در ستاد یک برنامه‌ای آغاز شده در بحث نانوباتری که مربوط به بحث بلندمدت کنترل آلودگی هوا می‌شود؛ با استفاده از فناوری نانو این باتری‌ها هم ظرفیت انرژی‌شان افزایش می‌یابد و هم قیمت پایین‌تری پیدا می‌کنند، ضمن اینکه می‌توانیم تولید بومی این محصول را داشته باشیم.

منبع : فارس

انتهای پیام/۱۲۳