گزارش|

تکنولوژی‌های جدید دروازه‌ای به سوی توسعه هستند / پلاسمای سرد راهی برای رسیدن به هوای پاک

امروزه با توسعه تکنولوژی امکان تصفیه هوای کلان‌شهر‌ها، کارخانجات بزرگ صنعتی و خانه‌ها به کمک فناوری پلاسمای سرد امکان‌پذیر است.

کد خبر: ۸۳۰۱۹۳

چهارشنبه - ۰۷ اسفند ۱۳۹۸ / February 26, 2020

گروه فناوری خبرگزاری دانشجو؛ حمیده آقاجانی – در تمام طول دوران مدرسه هر چه در علوم و زیست از حالت‌های ماده خواندیم جامد، مایع و گاز بود، اما محققان حالت چهارمی هم برای آن در نظر دارند به نام پلاسما. این واژه شاید کمی جدید و تخصصی به نظر آید، اما از توانایی آن برای توسعه تکنولوژی‌های مختلف نمی‌توان گذشت.

در تعریف علمی پلاسما آمده است که: «پلاسما به مجموع‌هایی از یونها، الکترون‌ها و ذرات خنثی گفته میشود که در مجموع شبه خنثی هستند و رفتار جمعی از خود نشان میدهند و به دو دسته حرارتی و غیر حرارتی تقسیم می‌شود.»

محققان می‌گویند از آنجا که پلاسمای سرد در شرایط تعادل حرارتی قرار ندارند، در یک محیط یونیزه به راحتی می‌تواند با ذرات بسیار ریز (کوچکتر از میکرومتر) نسبت به آلودگی واکنش نشان دهد و روی آن‌ها تاثیر بگذارد. این تاثیرات می‌تواند شامل تجزیه و شکست مولکول‌های پیچیده به ترکیبات ساده‌تر و همچنین باردار کردن ذرات خنثی و گیراندازی آن‌ها در یک محفظه جمع کننده باشد.

تصور کنید بادی در کار نبوده و امکان تهویه هوای کلان‌شهر‌ها در برخی ایام وجود نداشته باشد یا نتوان فضا‌های خانگی و کارگاهی را تصفیه کرد، چه راهی را باید در پیش گرفت؟ در حقیقت نخبگان جهانی همواره در حال توسعه تکنولوژی بوده و هر روز ایده‌ای نو روانه بازار رقابتی دنیا می‌کنند.

حرف از تهویه هوای کلان شهر‌ها شد، شاید برایتان جالب باشد که آلودگی هوای فضا‌های داخلی و کیفیت پایین هوای شهری به عنوان دو مورد از جدی‌ترین آلودگی‌های جهان مطرح شده است. دستگاه‌های تصفیه هوا در مقیاس‌های مختلف از جمله خانگی، ساختمانی، کارگاهی و صنعتی راه حلی برای معضل آلودگی هستند.

صنعتی شدن تبعاتی به دنبال خود دارد و مسئله آلودگی هوا به عنوان یکی از مهمترین معضلات جهانی دامنگیر بیشتر کشور‌های توسعه یافته و در حال توسعه است. تلفیق فناوری‌های مختلف با یکدیگر می‌تواند راهگشای کار محققان بوده و ایده‌های تازه به آن‌ها دهد. یکی از فناوری‌های قابل ترکیب با سایر صنایع نانو است که با کمک پلاسمای سرد می‌تواند عمل تصفیه هوا حتی در کلان‌شهر‌ها را هم انجام دهد.

به لحاظ فنی، فناوری تصفیه هوای پلاسمایی در مقایسه با همه روش‌های جایگزین مقرون به صرفه‌ترین گزینه بوده و برخلاف فیلتر‌ها این فناوری کمترین افت فشار را در هوای عبوری ایجاد می‌کند. از طرف دیگر الکترود‌های جمع آوری کننده در این فناوری قابل تمیزکاری است و نیازی به تعویض ندارند. تولید کنند چنین محصولاتی معتقدند مصرف برق نیز در این سیستم‌ها بسیار پایین است.

در کشوری همچون ایران فناوری نانو طی کمتر از دو دهه توسعه مطلوبی یافته و بسیاری از تیم‌های تحقیقاتی باتجربه و دانشجویان با استفاده از آن توانسته‌اند دستاورد‌های چشمگیری داشته باشند. یکی از این دستاورد‌ها نمونه اولیه دستگاه تصفیه هوا با کمک فناوری پلاسمای سرد است که می‌تواند هوای حاوی ذرات دود و ترکیبات آلی فرار را تصفیه کند.

این تیم تحقیقاتی ایده اولیه خود را از دل نمایشگاه نانو به دست آورده و در عرض یک سال توانستند دستگاه تصفیه هوا با استفاده فناوری پلاسمای سر تولید کنند. یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی که کارشناس ارشد رشته پلاسما نیز هست، در خصوص نحوه عملکرد این سامانه می‌گوید: عملکرد سامانه تصفیه هوا با فناوری پلاسمای سرد به این نحو است که آلودگی را از یک سمت وارد سیستم کرده و در قسمت میانی هوا تبدیل به پلاسما شده و در نهایت هوای تمیز از قسمت دیگر دستگاه خارج می‌شود. زمانی که این دستگاه روشن است هوای آلوده در تقابل با پلاسما تصفیه شده و در نهایت هوای تمیز از سیستم خارج خواهد شد.

اعضای این تیم رویایی به نام «آسمان پاک» در سر دارند، با هدف داشتن هوای پاک سراغ چنین فناوری رفته‌اند و معتقدند استفاده از چنین دستگاهی علاوه بر انسان‌ها می‌تواند به محیط زیست هم کمک کند و این در واقع مهمترین دغدغه آ. نها قبل از ساخت دستگاه بوده است.

در تمام دنیا مهمترین حوزه‌های کاربردی دستگاه‌های تصفیه پلاسمای سرد در سیستم‌های یون ساز، سیستم‌های حذف ذرات آلی در هوا، سیستم‌های جاذب گرد و غبار، تصفیه هوای درون تونل جاده‌ای و مترو و تصفیه هوای خانگی است.
همچنین، مزایا و قابلیت‌هایی مثل قابلیت جمع آوری ذرات آلی از هوا، کاهش غلظت گرد و غبار موجود در هوا تا میزان ۸۰ درصد، ایجاد افت فشار ناچیز در جریان هوا، قابلیت باکتری زدایی، قابلیت استفاده در غلظت‌های مختلف آلودگی و هزینه‌های نگهداری بسیار کم به علت عدم نیاز به فیلتر دارد که مورد توجه صنایع بزرگ قرار می‌گیرد.

به طور در ایران نیز نمونه‌های خارجی چنین دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که هزینه‌های بالای خرید و تعمیر و نگهداری را برای صاحبانش به دنبال خواهد داشت. اما صحبت اینجاست که آیا وقت آن نرسیده دروازه‌های واردات را کم کمک ببندیم و راه اعتماد به جوانان ایرانی را باز کنیم تا علاوه بر کاهش هزینه‌ها خودمان مسیری برای صادرات تکنولوژی باشیم؟