فناوری های پاكی كه در آلودگی هوا ناپدید می شوند
به گزارش بتن آنلاین در حالی از تعطیلی مدارس و دانشگاه ها و ادارات بعنوان راهكاری برای كاهش میزان آلاینده های هوا یاد می شود كه در سال های اخیر محققان شركت های دانش بنیان به فناوری هایی دست پیدا كردند كه كاربردی شدن آنها می تواند مسؤولان را در كنترل آلاینده های هوا یاری كند و این محصولات از تولید سوخت پاك تا تولید نانو ماسك ها برای تنفس امن می شود.
به گزارش بتن آنلاین به نقل از ایسنا، هوا یكی از پنج عنصر ضروری برای ادامه حیات انسان است. هر فرد روزانه حدود ۲۲ هزار بار تنفس می كند و حدودا به ۱۵ كیلوگرم هوا در روز نیاز دارد و این احتیاج به حدی است كه معمولا انسان می تواند به مدت ۵ هفته بدون غذا و به مدت ۵ روز بدون آب زنده بماند؛ ولی نمی تواند بدون هوا حتی ۵ دقیقه زنده بماند. با اینكه هوا در سطح زمین به فراوانی موجود و قابل دسترس است؛ اما به علت توسعه شهری و صنعتی هوای امروز شهرها حاوی مقادیر زیادی ناخالصی است.
بر مبنای اعلام شركت كنترل كیفیت هوای تهران در روز شنبه، ۹ آذر با شرایط جوی پایدار و انباشت آلاینده ها، كیفیت هوای پایتخت ناسالم پیشبینی می شود. بر مبنای اعلام این شركت، كیفیت هوای ۲۴ ساعت گذشته پایتخت با شاخص میانگین ۱۴۳ در شرایط ناسالم برای گروه های حساس قرار داشته و پس از وزش باد، الان با شاخص میانگین ۱۰۷ همچنان در شرایط ناسالم برای گروه های حساس است.
در چنین شرایطی است كه مسؤولان یادی از فناوری های پاكی می كنند كه در طول سال با بی مهری مواجه می شوند. این فناوری ها علاوه بر آنكه می توانند مشكل آلودگی سوخت دیزلی را از بین ببرند، از خروج گازهای سمی از اگزوز خودرو ها می كاهد. نمونه های این فناوری ها به این شرح است:
سوخت های پاك برای موتورهای دیزلی
پژوهشگران پژوهشگاه بیوتكنولوژی كشاورزی و دانشگاه محقق اردبیلی در تحقیقات خود موفق به توسعه تلفیقی از آب، سوخت دیزلی و نانوذرات شدند كه استفاده از آن بعنوان سوخت موتورهای دیزلی، آلایندگی این موتورها را می كاهد.
یكی از بزرگترین چالش های بخش حمل و نقل، رعایت استانداردها و قوانین سخت گیرانه مربوط به انتشار گازهای آلاینده است كه به منظور حفاظت از محیط زیست وضع شده اند؛ چونكه صنعت حمل و نقل مسؤول تولید بیشتر از ۲۵ درصد گازهای گلخانه ای در جهان است.
دكتر میثم طباطبائی با اشاره به اینكه احتراق سوخت حاوی نانوذرات اكسید سریم باعث كاهش قابل توجه گازهای آلاینده می شود، خاطرنشان كرد: از دیدگاه سازوكار، حضور نانوذرات سریم اكسید در تركیب سوخت باعث كاهش تشكیل رسوبات تركیبات كربنی بر روی جداره سیلندر شده كه این مورد كاهش اصطكاك بین قطعات متحرك را به دنبال دارد.
این عملكرد كاتالیستی سریم اكسید، باعث كاهش تأخیر در اشتعال می شود؛ ازاین رو احتراق به صورت كامل تری صورت خواهد گرفت و گازهای آلاینده كاسته می شود.
این محقق با اشاره به اینكه در تحقیق حاضر نقش همزمان آب و نانوذرات سریم اكسید در تركیب سوختی دیزل/بیودیزل مورد ارزیابی قرار گرفت، تصریح كرد: برای این منظور سوخت دیزل/بیودیزل حاوی درصدهای مختلف وزنی ۳، ۵ و ۷ درصد آب و همینطور ۹۰ ppm نانوذرات سریم اكسید تهیه شده و عملكرد آن هم از منظر بازدهی و هم از منظر آلایندگی مورد مطالعه قرار گرفت.
به قول وی، بر مبنای نتایج به دست آمده، تركیب سوختی حاوی ۳ درصد آب و ۹۰ ppm نانوذرات سریم اكسید هم از لحاظ بازدهی و هم از لحاظ آلایندگی در بهینه ترین شرایط قرار دارد.
علاوه بر آن پژوهشگران پارك فناوری پردیس، نانو افزودنی برای موتورهای دیزلی عرضه كرده اند كه به قول آنها قادر به كاهش ۷۰ درصدی آلاینده های سوخت دیزل خواهد شد؛ ضمن آن كه قابل استفاده برای سوخت هایی با مقادیر زیادی گوگرد است.
محمدصادق اسماعیلی، مجری طرح با اشاره به اینكه این نانو افزودنی با بهبود فرایند احتراق در موتور، باعث كاهش مصرف سوخت در موتورهای دیزلی خواهد شد، افزود: سرعت واكنش در موتورهای دیزلی بسیار آهسته است و این محصول از راه افزایش میزان اكسیژن، سرعت واكنش را زیاد می كند و از این طریق سوخت بهتر می سوزد.
استفاده از این افزودنی باعث كاهش مصرف دیزل می شود، بگونه ای كه بسته به نوع موتور دیزل و سوختی كه استفاده می شود، بین ۵ تا ۲۰ درصد مصرف دیزل را می كاهد. این محصول می تواند كلیه آلاینده های سوخت دیزل را به نسبت های مختلف تا ۷۰ درصد كم كند.
یكی از موضوعات مطرح در این حوزه ذرات كمتر از ۲.۵ میكرون است كه شامل "دوده" می شود و با مصرف این افزودنی در خودرو های دیزلی، تا ۲۵ درصد سبب كاهش این ذرات خواهد شد.
این محصول در كلیه خودرو های دیزلی، صنایع حمل و نقل و كشتیرانی، نیروگاه های برق، راه آهن و هرجا كه سوخت دیزلی استفاده می شود، قابل مصرف است. استفاده از این افزودنی باعث كاهش هیدروكربن های نسوخته (HC) به میزان ۷۰ درصد، دی اكسید كربن (CO2) به میزان ۲۵ درصد و دوده تا ۲۵ درصد خواهد شد.
تولید پاك ترین بنزین با عدد اكتان ۱۰۰ از پسماندهای پالایشگاهی
محققان یكی از شركت های مستقر در پارك علم و فناوری خراسان شمالی با استفاده از پسماندهای پالایشگاه ها و راكتور ممبرین ها به پاك ترین بنزین با عدد اكتان ۱۰۰ دست پیدا كردند.
دكتر حمیدرضا برقی، مجری طرح در اینباره اظهار داشت: ایزواكتان تولیدشده از پرزهای موجود در ممبرین عبور كرده و خالص سازی می شود و سوخت را به پایه خلوص بنزین تا ۹۶ درصد می رساند.
برقی، سوخت تولیدشده را فاقد بو دانست و اظهار داشت: سوخت های رایج از دو منبع تهیه می شود؛ یك منبع آن پالایشگاهی است كه از تقطیر نفت به دست می آید و دیگری بنزین های پتروشیمی هستند كه بدترین نوع بنزین ها به شمار می روند؛ چونكه به علت عدم انجام فرایند جداسازی، حاوی تلفیقی از همه مواد سمی و آروماتیك است، ازاین رو عدد اكتان پایینی دارد.
این محقق تصریح كرد: با عنایت به اینكه خودروسازان كشور علاقه ای به سازگاری خودرو های تولیدی خود با سوخت های یورو ۵ و ۴ ندارند؛ ازاین رو پیشنهاد می شود از سوخت هایی استفاده گردد كه عدد اكتان بالاتری دارند تا حداقل آلایندگی را ایجاد كند.
ماسك هایی برای تنفس امن
ماسك های نانویی یكی از این محصولات است كه با استفاده از نانوالیاف تولید می شوند، این محصول شامل ماسك های ویژه كودكان، ماسك نانویی صنعتی و ماسك نانویی ویژه بزرگسالان است كه امكان تنفس امن را به افراد در شرایط آلودگی هوای تهران و ریزگردها می دهد.
ماسك های نانویی ویژه در بخش پزشكی از دیگر محصولات دانش بنیان است كه توسط یكی از شركت های فعال در حوزه نانو تولید و به بازار عرضه شده است. این ماسك های نانویی قادر هستند ذرات آلاینده را حتی در مقیاس های نانومتری جذب كنند.
این ماسك حاوی یك لایه اسپان باند پلی پروپیلن بعنوان لایه محافظ داخلی برای ایجاد حس راحتی پوشش، یك لایه نانوالیاف پوشش داده شده روی لایه اسپان باند بعنوان فیلتر ذرات نانومتری و یك لایه "ملت بلون" بعنوان لایه فیلتر برای ذرات میكرونی است.
نانوماسك های تولید شده همینطور قادر به پیشگیری از ورود عوامل بیماری زا چون باكتری ها و ویروس ها و ورود دیگر عوامل مضر و آلرژی زا به مجرای تنفسی هستند؛ ازاین رو استفاده از این محصولات برای بیماران خاص پیوندی، سرطانی، تالاسمی و دیگر افراد در محیط های پر رفت وآمد بخصوص كودكان و زنان آبستن به منظور پیشگیری از مبتلا شدن به سرماخوردگی و دیگر بیماری های واگیردار تنفسی بسیار مفید خواهد بود.
كاتالیست های نانویی برای تامین هوای پاك
احتراق ناقص و ناخالصی های موجود در سوخت و هوا همچون عوامل آلوده كننده هوا در فصول سرد سال به حساب می آید. در حالت ایده آل باید سیستم احتراق بگونه ای طراحی شود كه آلاینده های بسیار كمی تولید نماید و این امر با بهره مندی از فناوری های موجود غیر ممكن است.
برای رفع این مشكل، یكی از شركت های صنعتی "مبدل های كاتالیستی مبتنی بر فناوری نانو"به صورت سه منظوره تولید كرده است. این مبدل می تواند تصفیه سه گاز NOx (اكسید نیتروژن)، HC (هیدروكربن) و CO (مونواكسید كربن) را انجام دهد.
پالایش گازهای حاصل از احتراق موتورهای بنزینی یكی از قابلیت های این محصول است، بگونه ای كه گازهای سمی و آلاینده حاصل از احتراق را به گازهای بی خطر تبدیل می كند. استفاده از این قطعه در خودرو ها و وسایل نقلیه در چند دهه اخیر الزامی شده است.
تولید نانو كاتالیست كه می تواند آلاینده های خروجی از اگزوز خودرو را به حداقل برساند، از دیگر محصولات محققان كشور است. این كاتالیست های نانویی برای هر خودرو بسته به نوع آن، بنزین سوز یا گازسوز بودن و فناوری موتور آنها متفاوت می باشد.
در واقع بخش تحقیق و توسعه این شركت مطابق شرایط هر خودرو فرمولاسیونی منطبق با شرایط استاندارد برای تولید كاتالیست نانویی درنظر گرفته است.
فیلترهای نانویی خودرو هم برای بهبود كیفیت هوا از دیگر محصولات تولیدی محققان كشور است. این فیلترهای هوای حاوی نانوالیاف الكتروریسی شده است كه نسبت به فیلترهای معمولی آلودگی های محیط زیست را به صورت قابل ملاحظه ای كم می كنند.
این فیلتر ذراتی را كه از فیلترهای معمولی عبور می كند، به دام انداخته و هوای پاك تری را وارد محفظه احتراق سوخت خودرو می كند.
یكی دیگر از شركت های فناور از دیگر تولیدكنندگان فیلتر هوای خودرو است كه با استفاده از فناوری نانو، فیلتر هوای خودرو های سواری را به تولید انبوه رسانده است. این فیلترهای نانویی به علت داشتن لایه نانوالیاف روی سطوح خود، ذرات آلاینده ریز موجود در هوا را به دام انداخته و هوا را به صورت كامل تصفیه می كند.
در صورت استفاده از این فیلترها می توان آلودگی هوا را تا ۲۰ درصد و میزان مصرف بنزین را تا ۱۵ درصد كم كرد.
بر مبنای آمارها بیشتر از ۷۸ درصد آلودگی هوا مربوط به خودرو های دیزلی است؛ ازاین رو محققان یكی از شركت های دانش بنیان نوعی نانوافزودنی به بازار عرضه نموده كه می تواند آلایندگی خودرو های دیزلی را به شدت كم كند. با عنایت به سهم بالای آلودگی هوا توسط موتورهای دیزلی، این محصول می تواند گامی در راه بهبود هوا باشد.
فناوری های پاكی كه مورد استقبال قرار نگرفتند
محققان یكی از شركت های فناور موفق به تولید موتور سیكلت و خودرو های الكتریكی و پاك شده اند؛ ولی به قول آنها صنایع خودروساز استقبالی از كاربردی كردن فناوری های كسب شده نكرده اند.
سیامك حجت، مجری طرح با اشاره به توانمندی این شركت در تولید موتور سیكلت های هیبریدی اظهار داشت: این موتور سیكلت ها سه سوخت هستند كه شامل بنزین، گاز CNG و انرژی الكتریكی و در كلاس شهری تولید شده اند و می توانند جایگزین موتور سیكلت های سنتی موجود در كشور شوند.
سیستم رانش و قدرت محركه این موتور با سیستم برق است و سوخت فسیلی این محصول در حركت این موتور هیبریدی تاثیری ندارد، بلكه در شارژ باتری موثر است. شتاب صفر تا ۱۰۰ آن نزدیك به ۶ ثانیه صورت می گیرد.
طراحی و ساخت خودرو های الكتریكی از دیگر زمینه های تحقیقاتی این شركت است و از ۶ سال قبل مجوز تولید خودرو های الكتریكی را از وزارت صنعت، معدن و تجارت دریافت كرده است و تابحال موفق به تولید ۴۰۰ دستگاه خودروی الكتریكی شده اند.
وی در مورد محدودیت های كاربردی شدن وسیع این خودرو ها در كشور اظهار داشت: كشور محدودیتی از لحاظ فنی برای تولید این خودرو ها ندارد، ولی متاسفانه صنعت خودروسازی ما صنعت بسته ای است و امكان تولید انبوه این خودرو های پاك را به شركت های فعال در این حوزه نمی دهند. در جلساتی كه با این شركت ها داشتیم، استقبال خوبی از توسعه این فناوری ها دارند؛ ولی در عمل خروجی قابل قبولی از آنها مشاهده نمی گردد.
مجری طرح خاطرنشان كرد: از جانب دیگر شركت های خودروساز داخلی در زمینه تولید خودرو های الكتریكی و هیبریدی ضعیف عمل كردند؛ چونكه این صنعت عموما در كشور مونتاژ است و در این حوزه با دنیا فاصله داریم.
منبع: بتن آنلاین
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب